pH響應(yīng)姜黃素納米膠束的構(gòu)建及其藥動(dòng)學(xué)研究.pdf

1、姜黃素（Curcumin, Cur）是一種天然多酚類物質(zhì)，是從姜科植物姜黃屬的根莖中提取得到的。藥理學(xué)研究證明，姜黃素具有抗癌防癌、抗氧化、抗炎、降低血糖、抑制新生血管生成、抗腫瘤遷移等多種活性。毒理學(xué)研究表明，姜黃素基本無(wú)毒副作用，其在高劑量下依然安全。盡管姜黃素作為抗癌化療藥有很多潛在的優(yōu)勢(shì)，但姜黃素親水性及親脂性均差，溶解度極小，在水中幾乎不溶，口服生物利用度低，生理值不穩(wěn)定，體內(nèi)代謝快，對(duì)光、熱都不穩(wěn)定，這些都大大限制了姜黃素的

2、臨床應(yīng)用。
　　當(dāng)前對(duì)姜黃素的研究焦點(diǎn)集中于對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造或者應(yīng)用新劑型。聚合物膠束是一種新型的制劑，其是由兩親性聚合物在水溶液中達(dá)到一定濃度時(shí)，通過(guò)靜電作用、分子間氫鍵及范德華力等自發(fā)的形成具有典型核-殼結(jié)構(gòu)的遞藥膠束。膠束外殼親水，內(nèi)核是由疏水嵌段組成的可成為疏水儲(chǔ)藥庫(kù)。與其它載藥系統(tǒng)相比，制備納米膠束制劑可以明顯改善姜黃素的藥理活性、提高水溶性、增加生物利用度等，并且這類膠束粒徑小、載藥量高、表面還可以修飾。目前已有多名學(xué)

3、者報(bào)道了姜黃素的納米膠束、脂質(zhì)體、包合物及聚合物等制劑，這些制劑都有不錯(cuò)的臨床應(yīng)用前景。
　　腫瘤組織的細(xì)胞間質(zhì)呈弱酸性（pH<7），而腫瘤細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)涵體和溶酶體具有更強(qiáng)的酸性（pH4～6）。pH響應(yīng)的聚合物膠束的內(nèi)核或外殼在腫瘤酸性pH下能發(fā)生質(zhì)子化或快速化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其物理性能發(fā)生改變。膠束對(duì)腫瘤酸性pH的響應(yīng)功能可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物的快速釋放、激活膠束的靶向功能、促進(jìn)膠束的細(xì)胞內(nèi)吞，以及促使膠束從溶酶體逃逸到細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)（cyto

4、sol）中，并靶向細(xì)胞核等細(xì)胞器。大量的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明， pH響應(yīng)型膠束輸送抗癌藥物可以明顯增加藥物在作用部位如細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的濃度，突破癌細(xì)胞的多種抗藥機(jī)制，從而克服腫瘤細(xì)胞的耐藥性，提高抗癌藥物的治療效率并減少其毒副作用。
　　聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)共聚物制備的膠束具有獨(dú)特的 pH響應(yīng)性，在小鼠敏感和耐藥的實(shí)體瘤方面很有效。膠束的組氨酸端在pH降低時(shí)表現(xiàn)出pH敏感性，被癌細(xì)胞主動(dòng)吸收，在癌細(xì)胞內(nèi)pH誘導(dǎo)下

5、，觸發(fā)膠束的物理崩解。組氨酸端的離子化幫助膠束降低胞內(nèi)溢出和實(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞內(nèi)高濃度及降低非特異性生物分布，從而達(dá)到特異性治療腫瘤的目的。
　　本文擬采用聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)共聚物制備納米膠束，包載姜黃素，并研究其在體外的藥物釋放特性及體內(nèi)的藥物代謝動(dòng)力學(xué)。第一部分聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)共聚物的制備及產(chǎn)物表征。
　　目的：制備聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)，并對(duì)制備產(chǎn)物進(jìn)行核磁表征。

6、>　　方法：聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)的合成：N-芐氧羰基-N-（2,4-二硝基苯基）-2-組氨酸（N-CBZ-N-DNP-2-histidine）單體先用氯化亞砜處理生成 N-羧基-環(huán)內(nèi)酸酐-N-(2,4-二硝基苯基)-L-組氨酸鹽酸鹽（N-DNP-L-histidine carboxyanhydride hydrochloride（DNPH-NCA)），之后由氨基聚乙二醇（PEG2000-NH2）引發(fā)DNPH-NCA的開

7、環(huán)聚合得到聚合度不同的聚乙二醇-聚（2,4-二硝基苯基-組氨酸）），最后在2-巰基乙醇作用下脫2,4-二硝基苯基生成聚合度不同的聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)。
　　結(jié)果：所得到的PHis-PEG經(jīng)1H-NMR測(cè)定，證明其結(jié)構(gòu)正確。
　　結(jié)論：此合成方法簡(jiǎn)便可行，成功合成了PHis-PEG。
　　第二部分制備姜黃素載藥膠束及其理化性質(zhì)考察
　　目的：制備姜黃素的PHis-PEG膠束，對(duì)其膠束粒徑和Zeta

8、電位進(jìn)行考察，建立膠束載藥量的HPLC測(cè)定方法。
　　方法：室溫條件下，姜黃素和PHis-PEG加入適量CH2Cl2并磁力攪拌使其溶解完全，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除有機(jī)溶劑 CH2Cl2形成姜黃素和載體輔料的混合薄膜，薄膜經(jīng)過(guò)真空干燥箱干燥徹底去除殘留有機(jī)溶劑，得到干燥的藥物薄膜。藥物薄膜加入適量的生理鹽水水化完全溶解后，得到姜黃素膠束混懸液，經(jīng)離心機(jī)離心后，取上清液即得到透明的載有姜黃素的膠束溶液。最后姜黃素膠束濃縮液通過(guò)HPLC測(cè)定確定濃

9、度。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射法測(cè)定膠束粒徑及測(cè)量Zeta電位。
　　結(jié)果：PHis-b-PEG適于姜黃素的包載，可對(duì)姜黃素起到增溶的作用。膠束粒徑103.2nm， Zeta電位約15.36mV， HPLC測(cè)定載藥量約為1.77mg/ml。
　　結(jié)論： PHis-b-PEG適于姜黃素的包載，載藥量比較高。
　　第三部分載藥膠束的體外pH響應(yīng)性及釋放特性考察
　　目的：測(cè)試包載有姜黃素的PHis-PEG納米膠束的體外pH響應(yīng)性

10、及釋放特性。
　　方法：觀測(cè)包載有姜黃素的膠束分別在不同pH的PBS緩沖液中的形態(tài)及粒徑變化；在不同時(shí)間點(diǎn)從釋放介質(zhì)中取樣測(cè)定Cur濃度，計(jì)算膠束的累計(jì)釋放度。
　　結(jié)果：此納米膠束在體外具有pH響應(yīng)性；在相似生理pH時(shí)，包載姜黃素的膠束沒有突然釋放現(xiàn)象，大部分姜黃素膠束能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，而在pH降低至5.0時(shí)，姜黃素能從膠束中迅速釋放出來(lái)。
　　結(jié)論：包載有姜黃素的PHis-PEG納米膠束在相似生理pH環(huán)境中穩(wěn)定，在

11、與腫瘤相似的弱酸性環(huán)境中能快速釋放。
　　第四部分載藥膠束的體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究
　　目的：用HPLC方法對(duì)姜黃素及包載有姜黃素的Cur-PPs納米膠束的血藥濃度進(jìn)行定量測(cè)定。
　　方法：將包載有姜黃素的Cur-PPs納米膠束溶液注射到Wistar大鼠的尾靜脈，于各個(gè)時(shí)間間隔取血，建立HPLC測(cè)定方法，測(cè)定血藥濃度。
　　結(jié)果：通過(guò)建立可靠的HPLC方法，準(zhǔn)確測(cè)定姜黃素的血藥濃度，繪制納米膠束的藥時(shí)曲線，得到相關(guān)藥動(dòng)學(xué)