（无机化学专业论文）多酸化合物复合材料的合成及其在生物活性方面的研究.pdf

摘要 随着科技文明的进步，药物载体输送系统引起人们越来越多的注 意，脂质体和固体脂质纳米粒都是近年来正在发展的新型毫微粒给药 系统。本论文合成了多酸化合物的脂质体复合材料和多酸化合物的固 体脂质纳米粒复合材料并表征了其性质，研究了它们的体外抗肿瘤活 j性。取得的主要研究结果如下: 1 、 利用脂质体载药技术制备出粒度均匀， 粒径分布较窄的多酸化 合物c o w, c p t i 的载药脂质纳米粒子， 并对纳米脂质体的 形态、 粒径 分布以及药物的包封率作了研究。体外抑瘤活性实验表明多酸脂质体 复合物具有一定的抑瘤活性。 2 、 首次利用现代纳米药物制剂技术一固体脂质纳米粒技术制备出 纳米尺寸硬脂酸和多酸化合物c o w c p t i 的复合材料， 并对其物理化 学性质、包封率和含药量、粒度粒径、体外释药量及其体外抗肿瘤活 性进行了 研究。 活性实验表明 纳米尺寸硬脂酸c o w, , c p t i 复合材料的 体外抗肿瘤活性高于c o w c p t i 的脂质体复合材料， 可知固体脂质纳 米粒技术是一种较好的药物载体制剂。 3 、 首次利用现代纳米药物制剂技术一固体脂质纳米粒技术制备出 多 酸化合 物 a - ( c p t i ) 3 s i w 9 , (3 - ( c p t i ) 3 s i w 9 , ( c p t i ) 2 s i w, o 的固 体 脂 质 纳米粒复合材料， 并对其物理化学性质、 包封率和含药量、 粒度粒径、 体外释药量及其体外抗肿瘤活性进行了 研究。稳定性研究表明制备的 多酸化合物复合材料稳定性较好，体外抑瘤活性表明三种多酸化合物 复合材料的活性均高于原多酸化合物。 关键词:多金属氧酸盐.脂质体，固体脂质纳米粒，抗肿瘤活性 ab s t r a c t wi t h t h e d e v e l o p m e n t o f t e c h n o l o g y a n d c i v i l i z a t i o n , t h e d r u g d e l i v e r y s y s t e m h a s b e c o m e t h e i m p o r ta n t s u b j e c t . l ip o s o m e a n d s o l i d l ip i d n a n o p a r t i c l e s a r e t h e n e w m i l l i p a r t i c l e d r u g d e l i v e r y s y s t e m i n r e c e n t y e a r s . t h e p o l y o x o m e t a l a t e s ( p o ms ) - l i p o s o m e a n d t h e p o ms - s o l i d l i p i d n a n o p a r t i c l e s ( s l n ) c o m p l e x e s w e r e s y n t h e s i z e d a n d t h e i r a c t i v i t i e s w e r e c h a r a c t e r i z e d . t h e a n t i t u m o r a l a c t i v it i e s o f t h e n a n o - c o m p l e x e s w e r e i n v e s t i g a t e d . t h e m a i n r e s u l t s a r e o b t a i n e d a s f o l l o w : 1 . s y n t h e s i s a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f t h e c o w c p t i - l ip o s o m e u s i n g t h e t e c h n o l o g y o f l i p o s o m a l d r u g d e l i v e r y s y s y t e m . t h e s h a p e , s i z e - d i s t r i b u t i o n , e n c a p s u l a t e r a t i o o f t h e l ip o s o m e a n d t h e c o n t e n t o f t h e d rug i n t h e c o m p l e x b a d b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e a c t i v i t y a s s a y s h o w s t h a t t h e c o w, 1 c p t i n a n o s i z e d - l i p o s o m e h a s t h e a n t i t u m o r a l a c t i v i t y o n s s mc - 7 7 2 1 c e l l s i n v i t r o . 2 . t h e c o w c p t i s t e a r i c a c i d n a n o p a rt i c l e s h a d b e e n p r e p a r e d u s i n g t h e m o d e r n p h a r m a c e u t i c a l t e c h n iq u e - s o l i d l i p i d n a n o p a r t i c l e s f o r t h e f i r s t t im e . t h e s h a p e , s i z e - d i s t r i b u t i o n , e n c a p s u la t e r a t i o o f t h e l ip o s o m e , t h e c o n t e n t o f t h e d ru g i n t h e c o m p l e x a n d t h e i n v i t r o re l e as e h a d b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e a n t i t u m o r a l a c t i v i t y o f c o w c p t i s t e a r i c a c i d n a n o p a rt i c l e s a r e h i g h e r t h a n t h a t o f c o w c p t i - l i p o s o m e 3 . t h e 。 一 ( c p t i ) 3 s i w4 , (3 - ( c p t i ) 3 s i w9 a n d ( c p t i ) z s i w,o - s l n h a d b e e n p re p a r e d u s i n g t h e m o d e r n p h a r m a c e u t i c a l t e c h n i q u e - s o l i d l i p i d n a n o p a r ti c l e s f o r t h e fi r s t t i m e . t h e s h a p e , s i z e - d i s t r i b u t i o n , e n c a p s u l a t e r a t i o o f t h e c o m p l e x e s , t h e c o n t e n t o f t h e d ru g i n t h e c o m p l e x a n d t h e i n v i t r o r e l e a s e h a d b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e s e c o m p l e x e s e x h i b i t t h e h i g h a n t i t u m o r a l a c t i v i t y o n s s mc - 7 7 2 1 c e l l s i n v i t r o k e y w o r d s : p o l y o x o m e t a l a t e s , l i p o s o m e , s o l i d l i p i d n a n o p a r t i c l e s , a n t i t u mo r a l a c t i v i t y m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是木人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 于乙 学 位 论 文 作 者 签 名 ， 4 v 5 日 期 : 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定，即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以 采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:指导教师签名 期 ，0 2 2二 3日 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址: 电话: 邮编: 第一章 前言 药物是人类用于抵御和预防疾病的有力武器，长期以来药物的研 究开发为临床提供了更多的治疗工具。 但是，随着科技文明的进步， 现有药物仍存在着不尽人意之处，如药物无法在血管内驻留并达到有 效药物浓度、无法到达特定的治疗目 标、无法通过血脑屏障、无法在 某个部位形成较高浓度而同时不产生毒副作用等等。人们期待着更好 的、能够解决目 前问 题的药物被生产出来 。纳米科技这一被公认为 2 1 世纪初关键技术的出现，也为广大药学研究人员提供了另一种改进 药物剂型的手段，必将使得药物的应用越来越靠近临床的需要。 众所周知，由 于造物主的精巧设计，在我们的机体中存在许多天 然的屏障，如血脑屏障、血眼屏障、细胞生物膜屏障等，有重要的保 护作用，这些屏障在保护我们的机体不受侵害方面立下汗马功劳， 但 使许多药物达不到治疗部位或治疗部位的浓度远低于有效浓度而不能 充分发挥药效，不利于这些部位病变的治疗。近年来，随着纳米科技 的发展，因载药纳米微粒具有以前的剂型所不具备的优点，可透过生 物膜并穿透血脑屏障等，借助于纳米粒载体的靶向性，一些药物可通 过 生物屏障， 充分发 挥药 物在这些特殊部位的 治 疗作 用4 -5 1 从b i r r e n b a c h 等制备了第一个纳米粒体系一 聚丙烯酞胺纳米粒以 来，纳米粒的研究一直吸引人们兴趣。纳米粒具有超微小体积，能穿 过组织间隙并被细胞吸收，可通过人体最小的毛细血管，还可通过血 脑屏障 6 .7 1 。 这 些特有的 性质， 使 其在药 物和基因 输 送方 面具有许多 优 越性:( 1 ) 可缓释药物，从而延长药物作用时间;( 2 ) 可达到靶向输送 的目的; ( 3 )可在保证药物作用的前提下， 减少给药剂量， 从而减轻或 避免毒副作用;( 4 ) 可提高药物的稳定性， 有利于储存;( 5 ) 可保护核 营酸，防止其被核酸酶降解; ( 6 ) 可帮助核昔酸转染细胞，并起到定位 作用: ( 7 ) 可以建立一些新的给药途径。 这些优点都是其他输送体系无 法比拟的。所以纳米控释系统是一非常有前途的控释系统，其研究会 越来越深入， 用途会越来越广泛5 -9 1 在药物载体输送系统中，o / w型乳剂、脂质体、微粒和毫微粒等 t o 的研究己 经成为药物新剂型研究中非常活跃的领域。 将药物包封于 这些业微粒中可以改变药物在体内的分布，增加药物在靶器官的分布 量，从而提高疗效，减轻毒副作用。o / w型乳剂在2 0 世纪5 0 年代就 以被成功用于临床的非肠道营养供给，但市场上的产品数量相当少。 阻止乳剂作为药物给药系统更广泛应用的重要原因是加入药物后所出 现的物理不稳定性。脂质体由于脂质膜易于降解，药物易渗漏，重复 性较差，限制了其应用发展， 而体内的不稳定性是其致命弱点。市场 上聚合物微粒和聚合物毫微粒的产品数量也极其有限，主要原因是聚 合物的细胞毒性、在体内聚集和缺乏适当的大规模生产的方法。 固 体 脂 质纳 米 粒 ( s o l id l ip id n a n o p a r ti c le s ， 缩 写为s l n ) 是 近年正 在发展的一种新型毫微粒给药系统 ， 一 。以固 态的天然或合成的 类脂， 将药物包裹于类脂核中指成粒径为5 0 - 1 0 0 0 n m的固体胶粒给药系统。 与乳剂、脂质体相似，s l n采用生理相容耐受性好的、体内降解的类 脂材料为载体。同时，固体基质又使它具有聚合物纳米粒的优点，如 可以改变药物在体内的分布，控制药物释放，避免药物的降解或泄漏 以及良 好的靶向性等，因此s l n即具备聚合物纳米粒物理稳定性高、 药物泄漏慢的优势，又兼具了脂质体、乳剂的毒性低、能大规模生产 的优点，是一种性能优良、具有广阔发展前景的新型给药系统。 一、固体脂质纳米粒的研究概述 ( 一) 固体脂质纳米粒 ( s l n)药物载体制剂的应用前景 1 ,癌症治疗 纳米控释系统最有发展的应用之一是用做抗肿瘤药物的输送体 系。细胞活性的加强和肿瘤内脉管系统的衰弱导致静脉内纳米粒子的 聚集。 一些 研究已 经 报道n 。 一 ， 3 1 ， 纳米粒子 缓释抗 肿瘤药物延长了 药 物 在肿瘤内的存留时间，减慢了肿瘤的生长，与游离药物相比延长了患 肿瘤动物的存活时间。由于肿瘤细胞有较强的吞噬能力，肿瘤组织血 管的通透性也较大， 所以， 静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内 输送， 从而提高 疗效， 减少 给药 剂 量 和毒 性反 应。 体内 和 体外实 验均证明 1 4 1 把亲脂性免疫调节剂胞壁酞二 肤( m u r a m y l d i p e p t i d e ) 或胞壁酞二肤胆 固 醇 ( m u r a m y l d ip e p t id e c h o l e s t e r o l ) 包裹 到 纳 米 囊中， 其 抗 转 移瘤 作 用比游离态药物更有效。阿霉素 a的聚氰基丙烯酸异丁酷纳米粒子的 体内外抗肝细胞瘤效果均明显优于游离的阿霉素 a 。另外，吸附于聚 氰基丙烯酸烷基酷纳米粒子上的寡核昔酸己被证明提高了其对核酸酶 的 稳 定 性，并 形 成了 更 理 想 的 细 胞 定 位11 5 1 . c h a v a n y 等 1 6 1 己 经 证 明 ， 当受到蛇毒液中的磷酸乙m e 酶作用时，被包裹的寡核昔酸的寿命从 2 m i n 提高到了1 2 0 0 m i n 多。 2 、细胞内靶向输送 由于纳米粒子聚集在网状内皮系统里，因此，早已用作药物的载 体治疗网状内皮系统的细胞内寄生物。纳米粒子包裹的药物沿着静脉 迅速聚集在肝和脾等网状内皮系统的主要器官，降低了由于治疗药物 的非特定聚集而引起的毒性。一项利用抗生素治疗细胞内感染的研究 表明 (1 7 1 ， 被纳米粒子包裹的 氨比 西林比 游离的 氨比 西林的 疗效要高出 2 0 倍。 这种方法对大鼠 的沙门氏 菌病也是同 样有效的 1 8 研究纳米粒子表面特征和细胞吞噬作用的学者发现了纳米粒子能 被细胞吞噬的 作用( 1 9 2 0 1 。因巨 噬细 胞在艾 滋病的 免疫病理中 起到 重要 作用。所以，把抗病毒药物定向的输送到巨噬细胞，就能使药物充分 发 挥 作 用， 从 而 可 减少 剂量， 减 轻毒 副 反 应。 l o b e n b e r g 等 2 1报 道 载 有 a z i d o t h y m i d i n e ( a t z ) 的纳米粒子静脉注射后， 在大鼠 网 状内 皮系统的浓 度比注射a t z 水溶液后的浓度要高1 8 倍。口 服给药， 纳米粒子可更有 效的把a t z 输送到网 状内皮系统。 不难发现， 对受艾滋病感染的巨噬 细胞进行靶向 输送抗病毒药物也将成为纳米粒子的一个新途径. 3 、对药效的延长作用 纳米粒子的医疗用途要求尽量延长其对靶向器官的作用时间。纳 米粒子的用途包括延长药物载体的作用时间、用作显影剂或对肝和脾 以外的器官靶向输送。 对载有不同嵌段共聚物和聚乙二醇对纳米粒子 进行表面修饰，修饰后的纳米粒子与沿静脉用药的未修饰的纳米粒子 相比，系统的作用时间延长了 好几倍2 2 1 。 另外一种修饰方法是将纳米 粒子由高分子衍生聚合物配制，当纳米粒子形成时，亲水分子如聚乙 二醇等在纳米粒子的表面，而球核则是疏水的聚合链。 l a n g e r 的研究 小组最近证实，以上方法制得的纳米粒子在被注入5 h 后仅有3 0 % 被肝 吸附， 而未 修饰的纳米粒子在被注入5 m i n 后就有6 6 % 被吸附2 3 1 。 近年 来，也有关于包裹抗人类免疫缺陷病毒药物纳米粒子的报道，其主要 特点是可以改善药物的动力学性质，并把药物定向输送到网状内皮系 统，从而加强药物疗效。 4 、对疫苗的辅助作用 包裹或表面结合疫苗的纳米粒子的辅助作用己经在对皮下和口服 用药的研究中证实。纳米粒子的辅助作用在于持久的释放被包裹的抗 原， 或加强吸收作用和身体免疫系统对纳米粒子结合抗原的免疫反应。 s t ie n e k e : 等 2 4 1发 现 聚甲 基 丙 烯酸甲 酚 纳米 粒 子 对 大鼠 体内 的 艾 滋 病毒 疫苗起辅助作用，与氢氧化铝或水溶解的辅助作用相比，抗体滴度要 高1 0 - 1 0 0 倍。 于抗原有关的口 服用药纳米粒子避免了 被胃 酶和胃 酸分 解，而后被淋巴组织吸收。 5 、口服用药 到目 前为止，已经有很多药物被制成纳米粒子，并对其口服生物 利 用 度和效 率 进行了 研究。 m a i n c e n t 等2 s 的 研究 证明 ， 于药物溶解相 比，纳米粒子包裹的长春蔓胺要高出 6 2 % 的口 服生物利用度。与静脉 注射相比，纳米粒子的生物利用度为 2 2 % 。生物利用度的提高主要是 由 于纳米粒子避免了被包裹的药物受到胃酸和分解蛋白 酶的作用;而 且， 纳米粒子能够促进那些被包裹的口 服吸收 特性很差的药物在肠道 的传递。这样，被纳米粒子包裹的药物就可以作为持久的口服药物载 体，并且可以 提高生物利用度。 对药物的包裹能够明 显的加强药物的 吸收并提高疗效，如果需要对体内的发炎部位进行靶向运载，那么口 服药物也许是非常有用的。 6 、眼科用药 载药纳米粒子的胶体悬浮液滴眼后，能使药物经角膜的吸收增加， 作用增强或延长，副作用减少。载有c a r te o l o l 的聚己内酷的纳米粒子 或纳米胶囊于市售c a rt e o l o l 滴眼液剂比，能明显的降低眼内压， 而心 血 管 方 面的 副 作 用 却明 显 减少 。 载有m e t ip r a n o lo l 的 聚 氰 丙 烯酸 异 丁 脂 的纳米囊使全身副作用显著减少。 z i m m e ; 等2 6 1 用乳液聚合法制备了 载 有匹鲁卡品的聚氰丙烯酸异丁脂的纳米粒子， 在兔眼内压增高的动物 模型中证明，与药物水溶液相比，载药纳米粒子悬浮液滴眼后，对眼 无刺激性， 并能使药物在房水中的a u c增加， 半衰期延长， 药效学与 药动学一致;在低药物含量时，载药纳米粒子能显著延长药物作用时 o il o c a l v o 等也证明， 载有环包素a 和消炎痛的聚己内脂纳米粒子或纳 米胶囊能增加通过角膜的吸收。 ( 二)固体脂质纳米粒 ( s l n )的制备方法 1 ,高压乳均法 将磷脂或三酞甘油 ( 如三棕搁酸甘油醋、三月桂酸甘油酷)加热 融化，加入药物，熔融液分散与含有表面活性剂的水箱中，然后通过 高压乳均机循环乳化即得。 或者将类脂和药物融于适当的有机溶剂中， 除去有机溶剂后，加入表面活性剂的水溶液制成初乳，然后再通过高 压乳均机循环乳化，制成s l n . 与许多制备聚合物纳米粒的方法相比， 此法可避免采用对人体有害的附加剂，操作简便，易于控制，适于进 行工业化生产。 m u l l e r 等 2 7 将类脂加热融化后， 加入含表面活性剂的蒸馏水中， 通过机结搅拌， 形成初乳，然后在l 0 0 m p a 压力下循环乳均3 次，即 成 s l n 。杨时成等将喜树碱、豆磷脂和硬脂酸在通氮气条件下加热至 8 0 0c ，在搅拌条件下加入相同温度的甘油和p o l o x a m e r l 8 8 的水溶液， 制成初乳， 8 0 通氮气下在高压乳均机上4 1 . 4 m p a 压力下乳均5 次， 充氮气分装后迅速冷却，即形成喜树碱的固体脂质纳米粒，平均粒径 为1 9 6 . 8 n m，在药量为4 . 7 7 % ，包封率为9 9 . 5 1 % , m u l l e r 等2 7 将磁铁分散于类脂基质中， 加入1 . 2 % p o l o x a m e r l 8 8 水 溶液， 用乳均机5 0 m p a 下乳均3 次， 可制得磁性s l n . a l m e i d a 等永 磁法制备了溶菌酶的 s l n ，并考察了类脂种类、不同温度下的暴露时 间、 乳均的 压力和次 数等条件对酶活性的影响， 证明 经高压乳均后， 溶菌酶仍能保持活性，肤类的包封率取决于其在油相中的溶解度。表 明固体脂质纳米粒可作为一些抗原的载体。 2 ,薄膜一 超声分散法 将脂类和药物等溶于适宜的有机溶剂中，减压旋转蒸发除去有机 溶剂，形成一层脂类薄膜，加入含有乳化剂的水溶液，用带有探头的 超声仪进行超声分散，即可得小而均匀的s l n . h o d o s h im a等2 s ) 以 合成的 聚乙 二醇 类脂 ( p e g - l ip id ) 与卵 磷脂 ( p h o s p h a t i d y l c h o l i n e ,p c ) 或d p p c 为 乳化剂， 制备4 - 0 - 四 氢毗 喃一 阿 酶素 ( t h p - a d m)前体药物的 s l n 。先将 t h p - a d m 酷化制成脂溶 性较强的 1 4 - o - h e x a d e c a n o y l- 3 -n - s a l ic y l id e n e - t h p - a d m，然后与 p e g - l i p i d , p c或d p p c , 三油酸甘油酷或大豆油以3 : 5 : 5 : 7 的比 例溶于二氯甲烷一 甲醇 ( 4 : 1 ) 混合溶剂中， 减压旋转蒸发使成一层薄 的脂质膜，再加入0 . 2 4 m o 1 / 1的甘油溶液，超声分散，即可得粒径为 3 0 -5 0 n m的s l n .粒子大小主要取决于油相与乳化剂的摩尔比。 冰箱 储存2 0 个月，s l n 的粒径及粒径分布均无明显变化。 3 ,孚 l 化一 分散法 孚 l 化一 分散法制备类脂纳米粒， 通常需要2 步: 先将类脂载体加热 融化，加入药物、乳化剂、助乳化剂和水，制成温热的o / w型微乳， 然后在搅拌条件下，将微乳分散与冷水中，即可形成s l n 分散体系。 r o b e r t a 等2 9 1 分别以 硬脂酸、二十二烷酸或单硬脂酸一 构的二甘油 酷微载体， 以大豆磷脂酞胆碱为乳化剂， 牛黄去氧胆酸盐为助乳化剂， 将类脂载体加热熔化后，依次加入乳化剂、助乳化剂和温水，轻轻搅 拌形成透明的微乳溶液。然后在机届搅拌下，以1 : 2 5( 微乳一 水相) 将微乳溶液分散于 2 的水相中，即得到 s l n的胶体溶液。不同的制 备 条件， 所制得 s l n的 平均粒径为5 5 - 9 0 r u n ， 离散度 ( p o ly d i s p e r s i t y i n d e x ) 为0 . 2 0 -0 . 3 6 , z t e a 电 位为一 4 8 . 0 - 2 0 . 5 。 他们还设计了一种 装置以更好的控制速度、分散速率等一些重要参数，方法更为简便， 结 果 易 于 重 复 0 1 . v r i n g e r 等 3 11 曾 用 此 法 制 备了 粒 径 约 为2 0 0 n m 的 石 蜡 纳米粒的w/ o型霜剂。 4 ,溶剂乳化法 将药物或药物与类脂的混合物溶于适当的有机溶剂中，加入到含 有乳化剂的水相中，进行乳化，然后蒸去有机溶剂，即可得到 s l n的 稳定分散系统，其中，只以脂溶性药物制备 ( 不加类脂等载体)得到 的s l n ， 又 称 为 药 质 体( p h a m a c o s o m e s ) 3 2 -3 3 1 。 如s j o s t r o m等 3 4 用 此 法，以卵磷脂和胆盐为表面活性剂，制备了醋酸胆固醇 ( c h o l e s t e r o l a c e t a t e ) 的s l n ， 粒径约为l 0 0 n m ， 并认为用此法制备的粒子结构随亲 脂性物质组成和乳化剂性质的变化而变化。 ( 三)固体脂质纳米粒 ( s l n )给药途径研究 1 、静注给药 s l n 主要被制成胶体溶液或冻干粉剂后静脉注射给药， 达到缓释、 延长药物在循环系统或靶部位停留时间等目的。如前所述 t h p - a d m 前 体药物的s l n等 ， “ 。 2 、口服给药 s l n若采用口 服途径给药，利用纳米颗粒的粘着性可提高药物的 生物利用度，减少不规则吸收。s l n可替代赋形剂以改善药物在胃肠 道中的 分 布并控制药物从脂质基质中的 释放。 p i n t 。 等3 5 1将模型 药物 氢 化泼尼松加入到熔化的山缪酸甘油酷中，以p l u r o n i c f - 6 8 为乳化剂， 高 速 搅拌制备 初乳， 然后 在9 0 -c . 6 0 m p a 条 件下高 速均化 得o / w乳 剂，自 然冷却后得到s l n。 将s l n溶液加入到微晶纤维一 乳糖的混合 物中，挤压制得直径 1 . 0 0 - 1 . 2 5 n m 的光滑小丸，可将小丸进一步填 装胶囊或压片。 溶出试验结果显示， 小丸遇水5 m i n 内崩解， 并可释放 出大量纳米粒。 3 、局部给药 为了 考察s l n在皮 肤给药和化妆品 上 应用的 可能 性， j e n n i n g 等 3 6 -3 7 将维 生 素a 一 山 缪酸 甘油 酷s l n分 别制 成亲 水 凝 胶 和。 / w软膏 ， 以f r a n z 扩散池法研究了s l n对药物穿透皮肤能力的 影响， 认为制成 s l n后，可提高药物在皮肤表面的浓度和药物通过皮肤的吸收。在给 药后1 2 -1 8 h 内，这些制剂对药物有控释作用，2 4 h 后释放速率增加。 通过调整配方，可以调控释药的速率。与普通制剂相比，制成 s l n后 可在皮肤表面形成一层膜， 产生闭合作用， 提高药物对皮肤的穿透率。 维生素e 是一化学不稳定药物，制成s l n 后，不仅可增强药物对皮肤 的 穿 透能 力， 而 且可以 提高 药 物的 稳 定 性3 8 1 。 将p e r d n i c a r b a t e 包 裹 入 s l n后，可提高皮肤对药物的耐受性，对皮肤的穿透能力比喷雾剂提 高3 0 % ，说明s l n 适合作为 糖皮质激素皮肤给药的 载体系统3 9 1 ( 四)固体脂质纳米粒( s l n ) 的稳定性研究 对十静注的s l n 分散系统，控制粒子直径的大小，避免纳米粒的 聚集变大， 保持其稳定性是着重考虑的问 题。 有研究表明 4 0 - 4 1 1 ， 经过 优化后的s l n 水分散体系， 可以在 1 2 或 2 4 个月内保持其物理稳定性。 但更多研究者认为将 s l n 冻干或喷雾干燥，更能保持其物理和化学稳 定性，并对此进行了较为深入的研究。s l n的胶体溶液中加入不同种 类和浓度的电解质， 考察它们对s l n 分散体系稳定性的影响， 发现s l n 粒子的聚集速度与电解质的浓度和所带电荷成正比， 最终可形成凝胶。 这是由于电解质的加入减少了原来体系中各粒子之间的静电排斥作 用，促进了脂质载体晶型的转变。 r o b e rt a 等2 9 1考察了高 压灭菌和冻干s l n 的 粒径和稳定性的影响， 及其在贮存过程中的变化。高压灭菌前后，s l n的理化性质均无显著 改变。4 0c 贮存1 年， s l n 溶液保持均匀，没有分层现象，但粒子的粒 径和离散度随时间而增大。载体和分散介质对灭菌后 s l n的稳定性影 响较大。将灭菌后的s l n溶液立即冻干，贮存一年后，冻干制剂加入 水中后均分散良好，但粒径和离散度均有一定增大，可能是由于冻干 过程会促进 s l n粒子的聚集所致。通过对组成成分或比例的改变或者 增加分散剂的 用量可有效改善s l n 的稳定性。 s c h w a r z 等4 2 1 采用冷冻- 熔融试验筛选s l n 冻干制剂的稳定性， 认为海藻糖对防止冷冻一 熔融过 程和冻干过程中s l n粒子分布的改变效果最佳。通过优化冻干过程的 参数， 如冻干速度、 重分散方法等， 可减少冻干过程粒径的变化。 h e i a t i 等4 3 也 通过研究证实， 如 选用适当的 稳定 剂， 可使 齐多 夫定 棕桐酸 醋 的s l n 系统在经过高压灭菌、冻干和重新分散后，粒径、z e t a电位和 药物的包封率均无明显变化。 ( 五)固体脂质纳米粒 ( s l n )的毒性研究 由于采用的是内 源性的载体材料， 所以与聚合物纳米粒相比， s l n 的毒性大大降 低。 m u l l e ; 等4 4 -4 5 似 h l - 6 0 细胞和人粒性白 细胞的生存 8 j清况为指标，研究了采用不同类脂和表面活性剂制备的s l n的体外细 胞毒性，并与其它胶体载药系统进行比较。发现 s l n的体外细胞毒性 比聚乳酸/ 经基乙酸纳米粒的毒性低9 0 % ，比聚氰基丙烯酸纳米粒的毒 j性低9 9 % a聚乳酸纳米粒、聚乳酸/ 轻基乙酸纳米粒和s l n 使人粒性白 细胞的存活率降低5 0 % 的浓度分别为。 . 3 0 % , 。 1 5 % 和大于 1 0 % 4 1 1 ， 说 明s i n的毒性最低，更适于作为静注给药系统药物载体。当用亲水性 的p o l o x a m in i n e 9 0 8 和p o l o x a m e r 4 0 7 对s l n 进 行表 面修 饰 后静 注给 药 ， 可以降低吞噬细胞的吞噬，延长在血液中的循环时间，与同样进行过 表面修饰的聚苯乙烯纳米粒相比，可使网状内皮系统巨噬细胞的吞噬 作 用 降 低8 % 一 1 5 % 4 5 1 0 ( 六)固体脂质纳米粒 ( s l n )的体外释药特性研究 s l n的降解速度对药物的释放和毒性 ( 如降解产物的浓度) 起关 键作用，因此，研究s l n的降解机制和影响降解速度的因素，可更好 的控制药物在体内的释放和靶向性。 m u h l e n 等4 7 采用高 压乳均法制备了 泼尼松龙的s l n ， 其体外释药 过程符合双相动力学模型。 an粒子为碟状，粒子的核为结晶状态， 核的周围被一层薄膜包裹，可以认为开始的快速释药是由粒子外层的 非晶型膜引起的，而随后的药物缓慢释放是由粒子内部结晶核的释药 控制的。而同 法制备的丁卡因和依托咪酷 ( e t o m i d a t e )的s l n 却存在 突释现象 ( l m i n内药物释放 1 0 0 % ) ，这主要是由于s l n巨大表面积和 药 物集中 于 粒子的外 层引 起的 4 8 。 说明 将亲 脂性药 物制 成s l n 后， 可 达到缓释的目的。 ( 七)固体脂质纳米粒 ( s l n )的体内过程研究 将药物制成s l n 给药，由于可降低血液中调理素在纳米粒表面的 吸附等作用，使单核吞噬系统对纳米粒的吞噬降低，延长药物在循环 系统的滞留时间，在血液、心、脑等器官的靶向效率高于肝、脾等单 核细胞丰富的器官。将t h p - a d m的前体药物制成s l n 后，可显著降低 单核吞噬系统 ( m p s ) 对药物的吸收，延长与癌组织的接触时间。小 鼠静注相当剂量 s l n和游离的t h p - a d m 后 2 4 h , 9 前者的血药浓度为 后者的2 3 0 0 倍。当对荷纤纸肉瘤小鼠给予s l n 后2 4 h内， 药物在肿瘤 组织中的浓度随着时间的延长而增加，而在肝、脾、肾等组织中的浓 度则随时间延长而迅速降 低。 而当静脉注射游离的t h p - a d m后， 所 有组织， 包括肿瘤中药物的浓度均随时间而降低4 9 1 表i有机钦取代多酸化合物的体外抗肿瘤活性 化合物 剂量 ( u g / m l ) ss m c- 7 7 21he l a 抑瘤率 ( %) i c 5 0 ( u g / m l ) 抑瘤率 ( % ) i c 5 0 ( u g / ml ) ( c p t i ) b w, i 3 8 . 94 3 . 6 ( c p t i ) c o w, , 9 . 73 5 . 0 a - ( c p t l ) 3 s i wg 1 1 . 2 1 0 0 1 6 . 9 0 . 8 1 0 0 1 4 . 6 1 . 4 1 0 0 1 3 . 2 1 . 1 1 0 0 1 5 . 9 1 . 5 1 0 0 2 4 . 1 2 . 3 3 8 . 7 抽. llr q户jll p 一 ( c p t i ) 3 s i w9 3 3 . 6 a - ( c p t i ) 3 g e wg 2 1 . 3 p 一 ( c p t i ) 3 g e wg 1 0 0 1 0 0 1 0 2 1 . 4 1 1 . 7 1 0 0 1 0 0 1 0 5 1 . 8 1 6 . 8 1 0 0 1 0 0 1 0 2 3 . 5 1 2 . 4 1 0 0 1 0 0 1 0 2 7 . 8 1 2 . 6 1 0 0 1 0 0 1 0 4 8 . 0 1 6 . 4 1 0 0 1 0 0 1 0 2 0 . 4 1 2 . 2 1 0 0 1 0 0 1 0 4 7 . 3 2 3 . 7 1 0 0 1 9 . 43 3 . 6 y - ( c p t i ) z s i w, o 1 3 . 22 0 . 1 2 6 . 4 1 5 . 3 1 . 9 1 0 ( 八) 载药固体脂质纳米粒 ( s l n )的药效学研究 s l n载带抗肿瘤药物，可将药物靶向于癌细胞，延长药物在癌部 位的停留时间，降低耐药性的产生。如对 b a l b / c雄性小鼠在背部皮 下给予纤纸肉 瘤7 d 后， 分别给予相当剂量的t h p - a d m 前体药物s l n 和 t h p - a d m， 结果显示，在给药后 4 0 d内，s l n的抑瘤作用显著高于 t h p - a d m和生理盆水对照组d 8 1 综上所述，固体脂质纳米粒 ( s l n ) 作为一种新型的药物载体，可 消除或减弱血脑屏障和尘物膜屏障对药物转运的限制，甚至将药物选 择性的靶向分布于病变部位，是一种很有前景的给药系统。虽然目 前 大多数研究还处于体外和动物实验阶段，但随着研究的深入，s l n载 药系统有望在不远的将来应用于临床，成为人类征服疾病的又一有力 武器。 二、多酸化合物的 研究概述 多酸化学研究发展至今己有 1 7 0多年的历史，它是无机化学中的 一个重要研究领域。由于杂多化合物具有许多特殊的性质，如体积较 大，分子量较高，能传递并储存电子，晶格氧可以在固体内部迁移并 且有较高的热稳定性，使它们在催化、医药、材料科学等领域发挥着 越来越 重要的 作用s 0 -5 z 。 近年 来，多 酸化合物的生物活性及药 物性质 研究十分活跃，有些多酸化合物己 作为抗 h i v及抗肿瘤药物应用于临 床或进入临床研究。多酸化合物作为药物的 应用研究所以备受重视， 是因为影响多酸化合物与靶生物大分子识别和反应的各种性质均可进 行调变， 有利于药物的分子设计。 这些性质包括极性、 氧化还原电 位、 表面电荷分布、酸性等。将功能性有机或有机金属基团连接在多阴离 子表面， 也可用来提高靶生物大分子中底物的识别， 从而提高其药效， 甚至改变其毒性和药代动力学。这样，就逐渐形成了有机多酸化合物 的药物化学分支，这是一个ra待开发的领域。 总之，有机金属多酸衍生物化学的研究工作己 有2 0 多年的历史， 1 1 目 前已有大量的配合物被分离出来。由于金属钦类配合物具有较高的 抗癌活性，使得人们对含钦杂多化合物的抗肿瘤活性比 较感兴趣。 研 究表明，含钦杂多阴离子都具有较高的抗肿瘤活性。例如: a , p - x 2 w $ t ib (s s 可作 为 无 毒 抗 肿 瘤 药 物， p m - 1 9 ( a - p w i o t i2 ) 具 有很 高的 抗h i v活性， 抗病毒感染和 抑制恶性 肿瘤生 长的 作用(5 9 1 ， 为了 研究开 发有机金属多酸化合物在医药方面的应用，课题组几年来组织几届博 士、硕士系统的研究了有机锡、有机钦、有机钻、有机119 4 等多酸化合 物的合成，结构及其应用( 5 3 -5 7 1 。 合成了1 0 0 多 个未见报道的多酸化合 物，考察了全部合成化合物对人鼠 肝癌细胞及乳腺癌细胞的体外抑瘤 活性，择优测定了一些合成化合物的体内抗肿瘤活性和急毒、致突变 性质，筛选出几个活性较高的候选药物。现将其中几种化合物列于表 1 。由 表中可以 看出有机金属多酸衍生物具有很好的生物性能， 在作为 抗病毒、抗肿瘤活性药物研究的靶点方面具有很好的应用前途。 三、课题的选择及研究目的 在新药的研发过程中，越来越多的数据显示，由于药物自 身理化 性质的限制，可能使一些新药在单独应用时难以充分发挥作用，甚至 使一些很有希望的药物由于不符合药物动力学要求而遭到淘汰。 于是， 脂质体、微乳、聚合物纳米粒等一系列药物载体被发展起来，并在选 择性吸收和靶向给药等方面取得了显著的成就。然而，以上几种给药 系统又存在某些不足之处，如:生物可降解性差、存在细胞毒性以及 不易提高 制备规模等(3 1 .因 此， 近年来出 现的固 体 脂质纳 米粒 ( s o l i d l i p i d n a n o p a r t i c l e s , s l n ) 作为一种新型毫微囊给药系统正逐渐受到人 们的关注。an 是经不同方法制成的粒径在5 0 -1 0 0 0 n m 之间的固态胶 粒给药体系，与脂质体和微乳比 较，药物由 于被包封于s l n的固体骨 架中而实现了更好的控释和缓释效果。由于在制备过程中，蕴含了大 规模生产的基础，使 s l n较聚合物纳米粒更具有吸引力。同时，an 还在生物毒性、可降解性和长期稳定性等方面显示优势。以前对 s l n 的研究主要集中于静脉和口 服给药， 近年来也开始应用于皮肤和粘膜 给药系统，并呈现出良 好的发展态势。 多酸化合物的药物化学是多酸化学研究中的一个崭新领域，虽然 多酸化合物作为抗病毒、 抗肿瘤和抗h i v等药物的研究已经取得了一 些成果， 但由于它们的毒副作用大， 体内稳定性差且靶向性不强而一直 没有突破性进展。而固体脂质纳米粒是现代制药技术中的一种用途极 广的定向药物载体， 它由无害的天然成分组成， 有较好的生理相容性， 能够携带多种物质以及有很强的适应性等特点。固体脂质纳米粒的靶 向作用使包裹药物靶向至体内的病变部位，同时远离对毒性作用特别 敏感的体内位点，增加药物的疗效，减少药物的治疗剂量和降低药物 毒性。同时具有储存、缓释包封药物的持续或长效作用。持续释放的 特点可用于连续治疗， 通过血循环或聚部位点给药延长药物水平的周 期，增加持续作用时间，并减少给药频率。固体脂质纳米粒通过与靶 细胞发生各种方式的内 化作用，促进那些由于物化特性不相适宜、以 游离状态不能进入细胞的药物分子的胞内传递。并可保护包埋在囊中 水相内的药物，使其不受宿主中存在的各种有害因素的影响。用固体 脂质纳米粒作为多酸化合物的靶向载药系统，不但可以提高多酸化合 物在人体内的稳定性， 生物活性， 提高药物靶向性并降低其毒副作用， 还能为合成在人体内稳定的纳米尺寸多酸化合物提供了一条新路，为 进一步研究尺寸效应对抗肿瘤活性的影响以及开发出高效低毒、高生 物利用度的抗癌药物奠定了基础。 总之，利用靶向药物载体改变传统杂多化合物的给药体系的研究 对于理论研究和实际开发利用均有一定的意义，并且也为今后合成和 开发出有价值的抗肿瘤药物奠定了基础。 试剂与分析仪器 1 . 等离子体发射光谱。 2 . p e - 2 4 0 0 元素分析仪 ( p e r k i n - e l m e r 公司) 3 . m a g n a f t - i r 5 6 。 傅 立叶 变 换 显微 红 外光 谱 仪， k b r 压片。 4 . j e m- 1 2 0 0 e x透射电子显微镜，加速电压 7 5 k e v ， 铜网 ( 3 0 0目) 。 5 . c d - r 7 4 g电化学分析仪。 6 . 7 5 6 c r t 紫外一 可见分光光度计。 7 . c r a y 5 0 0