(整理集锦)提高药物生物利用度的方法

1、生物药剂学分类系统是基于药物的溶解度及膜通透性对所有药物进行科学分类的系统，共分成4类: 高溶解性和高透膜性( 类) 、低溶解性和高透膜性( 类) 、高溶解性和低透膜性( 类) 和低溶解性和低透膜性( 类) 。高溶解性和低透膜性( 类)药物主要包括蛋白质、多肽、核酸、多糖、皂苷类药物等，多为基因工程药物或传统中药中水溶性活性成分。某些水溶性的药物，药物极性太强，油水分配系数太低，反而导致药物不利于吸收，而且药物肠道不稳定，因此在提高该类药物生物利用度方法： 1. 极性或亲水性药物由于油水分配系数低或跨膜扩散能力差而不能有效地分配到小肠壁细胞膜，吸收差，可加入过量反离子与该药物合用，从而可以形成

2、亲脂性较强的离子对而促进吸收； 2. 如果由于药物分子结构中氢键数目较多导致透膜速率下降时，可加入促渗剂改善膜渗透性； 3. 制备磷脂复合物解决某些药物生物度差的方法之一。可改变药物的油水分配系数，亲水药物制成复合物后大都亲脂性增强，且磷脂复合物在水中可分散成极小的囊泡结构利于透过生物膜。例如苦参素 4. 制备脂质体，利用脂质体也可提高药物的生物利用度，减少药物的降解。 5. 制备自乳化给药系统，例如山地明口服自乳化给药系统，药剂微乳史上的成功案例。 6. 制备口服纳米粒给药系统，利用纳米粒子的效应，直接被细胞膜胞饮或吞噬，通过生物膜而被吸收。一些大分子多肽类物同样存在生物利用度低和易失活降解

3、的情况例如胰岛素，有将其制成固体脂质纳米粒的报道，可以借鉴一下。 7. 制剂学方法：将该类药物做成片剂后包裹肠溶衣，避免或大大降低肠道菌群或酶对主要的水解破坏。 8. 化学修饰，如制备前体药物参考文献吴诚，王玲，刘丽宏.提高难透膜水溶性药物口服生物利用度的方法研究进展，国际药学研究杂志，2012.39（4）：298贺然，刘国琴，李琳.玻璃微球法制备胰岛素脂质体的研究,河南工业大学学报(自然科学版),2012,6提高难透膜水溶性药物口服生物利用度的方法研究进展吴诚，王玲，刘丽宏摘要 难透膜水溶性药物多为基因工程药物或传统中药中水溶性活性成分，近年来该类药物发展迅速，但由于口服生物利用度低，在临床

4、上往往需要注射给药，开发此类药物的口服制剂是近年来药剂学领域关注的热点和难点问题之一。本文综述了改善此类药物口服吸收的方法，包括利用化学修饰、载体主动转运吸收、吸收促进剂、微粒给药系统、生物黏附给药系统和酶抑制剂等方法。部分药物通过此类方法已经成功进入临床试验，个别药物已经上市。关键词 口服生物利用度; 难透膜水溶性药物; 基因工程药物前言生物药剂学分类系统( biopharmaceutical classificationsystem，BCS) 是基于药物的溶解度及膜通透性对所有药物进行科学分类的系统1。共分成4类: 高溶解性和高透膜性( 类) 、低溶解性和高透膜性( 类) 、高溶解性和低透

5、膜性( 类) 和低溶解性和低透膜性( 类) 。其中溶解性和溶解度非同一概念，高溶解性指一种药物的最高剂量可以溶解在250 ml 或者更少的水溶液中( pH 1 7 5) 。药物由于不同的物理化学性质而具有不同的溶解性和透膜性，同时也导致了其在体内不同的口服生物利用度。其中类药物不存在口服生物利用度低的问题，易于制成口服制剂; 而类最难口服吸收，一般情况下只能采用其他给药途径或通过制成前药改变其物理化学性质来达到生物利用度要求。目前对于类药物，可以利用各种制剂技术提高药物的溶出速度，进而提高其口服生物利用度，该类制剂技术相对成熟，如制备成固体分散体、环糊精包合物、微乳等。类药物主要包括蛋白质、多

6、肽、核酸、多糖、皂苷类药物等，多为基因工程药物或传统中药中水溶性活性成分。近年来基因工程药物发展迅速，上市药物的数量迅速增加，但由于口服生物利用度低，在临床上往往需要注射给药，给患者用药带来很大的不便。某些中药中水溶性活性成分如皂苷类虽然可以口服给药，但由于生物利用度很低严重影响了其疗效的发挥。口服给药仍是患者最乐于接受的一种非侵入性的给药方式，特别是对于那些需要长期服药的患者( 如糖尿病患者) 。由于类药物往往相对分子质量大、稳定性差，因此如何提高该类药物的口服生物利用度，一直是近年来药剂学领域关注的热点和难点之一。1 药物吸收的途径及屏障1. 1 吸收方式药物口服后可以通过以下的一种或几种

7、方式经胃肠道上皮细胞吸收2( 图1) : 药物通过细胞膜( 经细胞途径) 或者细胞间的紧密连接( 细胞旁路途径) 被动扩散; 通过载体介导进行易化扩散或者主动转运; 胞饮作用。其中经细胞途径被动扩散是药物口服后的主要吸收方式。图1 药物经胃肠道吸收的方式注: 药物进入细胞，药物外排出细胞; a 载体介导的主动转运; b 细胞旁路途径被动扩散; c 经细胞途径被动扩散; d P-糖蛋白( P-gp) 介导的外排; e 易化扩散1. 2 吸收屏障 药物在体内吸收的屏障与药物本身的结构密切相关，如相对分子质量、亲脂性和分子中氢键的数目。根据Lipinski 原则4，满足下述任何2 个条件，往往预示该

8、药物具有较差的透膜性: ( 1) 含5 个以上氢键供体( OH 或 NH) ; ( 2) 相对分子质量大于500; ( 3) logP 5( P 为油水分配系数) ; ( 4) 含10 个以上氢键受体( N 或O) 。胃肠道的pH 值及消化酶的作用也是影响药物吸收的屏障之一。胃中强酸性环境及胃肠道中的消化酶较易导致药物的降解，特别是蛋白多肽类药物。根据pH 分配学说，弱酸性或弱碱性药物在不同pH 条件下解离度不同，而带电荷的药物是很难被吸收的，因而药物分子型和离子型的比例也影响了药物的吸收。此外，吸收进入胃肠道上皮细胞的药物，若是P-糖蛋白( P-gp) 或细胞色素P450 同工酶3A4( C

9、YP3A4) 的底物，部分药物可以被P-gp 外排( 图1) 进入肠腔或被CYP3A4代谢而不能吸收进入血循环。2 增加口服药物吸收的策略 由于BCS 类药物往往相对分子质量大，水溶性强，几乎很难通过被动扩散的方式经细胞途径转运，增加此类药物的体内吸收难度很大，只能通过细胞旁路途径转运。而胃肠道细胞间的空隙狭小( 0. 3 1. 1 nm) ，一般情况下只有分子半径 0. 4nm 才能通过( 胰岛素分子半径为1 2 nm) ，细胞旁路途径的吸收面积也不及经细胞途径的百分之一5。尽管如此，由于BCS类药物应用广泛，尤其是此类中的蛋白质多肽药物，例如干扰素和胰岛素等，往往需要频繁注射给药，患者用药

10、的顺应性较差，因此口服给药途径仍是此类药物制剂研究的方向。目前已报道了很多增加此类药物吸收的策略，并且部分药物已经成功进入临床试验，个别药物已经上市。2. 1 化学修饰由于BCS 类药物在体内难以透膜吸收的根本原因是由其自身的化学性质造成的，因此对其进行化学修饰是增加该类药物口服生物利用度最有效的方法之一。目前化学修饰主要包括氨基酸修饰、酯化和高分子聚合物共价结合等方法5-6。化学修饰对于小分子药物和短链肽一般比较有效，但长链肽和大分子药物仍然较难发挥作用。而且化学修饰往往是分子特异性的，同样的方法不能适合许多药物，因而一般不能发展成为一项平台技术5。NOBEX 公司将己基通过共价键连接到重组

11、人胰岛素上，经过修饰的胰岛素( HIM2) 可以减少胃肠道酶对其的降解作用，并可促进胰岛素在体内的口服吸收。文献7-8报道了单剂量口服HIM2 用于控制2 型糖尿病患者餐后高血糖的有效性，与安慰剂组相比，餐前30 min 按0. 5 和1. 0 mg /kg 给予HIM2，可明显降低患者给药后0 4 h 血糖的浓度时间曲线下面积( AUC) ,与皮下注射胰岛素组餐后的血糖水平相当。而且口服HIM2 与皮下注射胰岛素相比，可减少低血糖事件的发生。目前该口服胰岛素制剂已完成期临床试验，并已在印度上市，商品名为Insugen。2. 2 主动转运吸收机制哺乳动物通过主动转运机制来吸收维生素B12，维生

12、素B12在体内通过一系列转运蛋白参与而被主动吸收，吸收过程较复杂。利用这一机制，可将药物直接与维生素B12共价结合形成复合物，但不能改变维生素B12与体内转运蛋白结合的活性9。由于维生素B12 在体内口服吸收的量较少( 一般为1 2 g /d) ，在胃肠道中复合物在被载体识别之前就可能被胃肠道中的酶水解，同时复合物也不能保护蛋白多肽类药物在胃肠道免受降解，使这些共价结合物的应用受到了一定的限制。为了克服这一屏障，Apollo 生命科学公司开发了维生素B12纳米粒给药系统( OraldelTM) 8。这些纳米粒是由多糖高分子材料组成，表面包被了维生素B12分子，不但可以保护胰岛素分子，还可以促进

13、其吸收。最近，该公司宣布通过特殊的制备方法，可将胰岛素完全包载在纳米粒中，糖尿病大鼠口服该胰岛素纳米粒，血糖可控制在正常范围内长达12 h。2. 3 吸收促进剂应用吸收促进剂是提高BCS 类药物口服生物利用度的主要策略之一10-14。吸收促进剂的作用机制可能是其增加了膜的流动性，减少了胃肠道黏液的黏性，增加了蛋白质跨膜的渗透性，开放了膜上某部位的紧密结合5。一般来说，吸收促进剂可通过经细胞和( 或) 细胞旁路途径发挥作用。经细胞途径可能是吸收促进剂通过干扰细胞膜疏水性的外层结构或导致膜蛋白的丢失而促进药物吸收的;细胞间途径是通过打开细胞间的紧密连接而促进药物转运的。常用的非特异性吸收促进剂包括

14、胆酸盐、脂肪酸、表面活性剂、水杨酸类和螯合剂等3，8。大部分吸收促进剂可能会有胃肠道黏膜毒性作用5。吸收促进剂对于细胞膜的改变可能会导致一系列问题，如一些其他本来不吸收的毒性物质被吸收进入体循环。某些吸收促进剂在体外对Caco-2细胞是有毒的，但在动物体内却相对安全，可能是由于完整的黏膜组织中存在修复机制。有些吸收促进剂通过可逆性打开细胞间紧密连接而起作用，短期使用毒副作用较小，如阳离子壳聚糖衍生物15，但当治疗慢性疾病如糖尿病或骨质疏松时，必须注意这些辅料长期口服的毒性作用。中链脂肪酸毒性作用小，是一类安全性较高的吸收促进剂，有很好的应用前景。目前作为吸收促进剂的中链脂肪酸均为饱和脂肪酸，可

15、能是由于不饱和脂肪酸形成的胶束流动性高，与饱和脂肪酸形成的刚性胶束相比更易被破坏16。中链脂肪酸类吸收促进剂最有代表性的是癸酸钠，目前在国外作为食品添加剂广泛使用，在瑞典上市的直肠栓( doktacillin)中已经作为吸收促进剂使用5，17。目前处于临床试验阶段的多个BCS类药物( 包括胰岛素) 口服制剂都使用癸酸钠作为吸收促进剂。大鼠口服癸酸钠的LD50为3. 7 g /kg5。癸酸钠的吸收促进作用与其浓度密切相关，一般体外实验浓度为15或20 mmol /L，体内实验浓度为100 mmol /L。癸酸钠在体内促进药物吸收的作用迅速但维持时间较短，可能是其在体内吸收较快所致( 体内血药浓度

16、达峰时间小于10 min) 。因此在设计口服固体给药制剂时，癸酸钠开始时应快速释放以便在局部达到有效浓度，然后缓慢释放，以维持其局部的有效浓度。尽管癸酸钠在人体内促进药物吸收的机制还不完全清楚，但体内外研究结果表明，其促吸收作用机制包括了经细胞途径和细胞旁路途径。目前载胰岛素、寡核苷酸、双膦酸盐和低相对分子质量肝素的固体制剂均采用癸酸钠作为吸收促进剂，并进行了人体试验，其体内释放癸酸钠的模式也是采用这种快速释放负荷剂量缓慢释放维持剂量的方式。GIPET技术( Merrison 制药公司开发) 是用于促进难透膜药物吸收的口服固体制剂技术，其代表性处方主要含癸酸钠和药物，并将其制备成肠溶片。用该技

17、术可以将低相对分子质量肝素的生物利用度( 与皮下注射相比) 提高至3. 9% 7. 6%。在另一项期临床试验中，GIPET技术可将阿屈膦酸盐的生物利用度提高至7. 2%，较不含吸收促进剂的普通片提高12 倍5。Eligen 技术是Emisphere 公司与诺华合作开发的重组人甲状旁腺激素( rhPTH) 和降钙素的口服给药技术。其中最突出的吸收促进剂为N-8-( 2-羟基苯甲酰基) 氨基辛酸盐，简称SNAC15。用这项技术开发的口服降钙素已进入期临床试验，胰岛素进入期临床试验，口服胰高血糖素样肽和PTH正在进行期临床试验。2. 4 微粒给药系统微粒可以通过肠道相关的淋巴组织( gus-asso

18、ciated lymphoid tissue，GALT) 吸收进入体循环，GALT包括的Peyer 结由特殊的上皮组织覆盖，其中包括M 细胞。采用微粒给药系统的专利技术包括聚合物微粒、纳米粒、脂质体、微乳和高分子胶束等。制备高分子微粒的水溶性高分子材料主要包括壳聚糖和海藻酸盐15。Sharma 等18报道了一种新的pH 敏感的载胰岛素纳米粒，可以在胃肠道环境中保护胰岛素。这种微粒是通过油包水乳剂制备的，包括海藻酸盐、壳聚糖衍生物等，微粒大小为30 100 nm，胰岛素包封率为50% 80%。在胃中微粒可以收缩，从而保护胰岛素分子免受胃酸性环境和消化酶的影响，而且药物可以缓慢释放。糖尿病大鼠的体

19、内实验结果表明，口服该纳米制剂后超过50%的大鼠血糖水平下降，并且作用可以持续11 13 h。不同处方纳米制剂的口服生物利用度在4% 21%之间。Reis 等19报道了一种制备胰岛素微粒的新方法，用这种方法制备的粒径达亚微米的胰岛素颗粒包封率超过了84%。胰岛素嵌入海藻酸钠和右旋糖酐的高分子备料中，这两种高分子材料提供了pH敏感( 羧基) 和永久的带电荷( 硫酸盐) 基团，从而阻止了在胃酸性条件下带正电荷胰岛素的释放。纳米粒第一层包载材料中包括壳聚糖和聚乙二醇，可以促进微粒在胃肠道黏膜的生物黏附; 第二层包载材料包括牛血清白蛋白，可以保护胰岛素免受酶的降解。与皮下注射给药相比，口服这种胰岛素微

20、粒在8 h 内的生物利用度可达到34%。相对其他微粒制剂而言，脂质体制剂制备工艺较简单，工业化生产的方法也较成熟，存在的主要问题是包载的药物在存储及胃肠道转运过程中容易泄漏。新型的高分子化脂质体技术20可解决这一问题。所谓高分子化是指脂质双分子层中部分或全部磷脂分子通过共价结合固定在一起，从而大大提高了该剂型口服后在胃肠道中的稳定性。微乳制剂也是近年来研究较多的可提高药物口服生物利用度的微粒制剂。文献报道21将三七总皂苷制成W/O 微乳后，大鼠十二指肠给药，与三七总皂苷溶液相比大部分微乳制剂可明显提高药物的口服生物利用度。W/O 微乳促进药物吸收的作用机制尚不明确，可能与微乳中的表面活性剂具有

21、促进药物透膜的作用有关，也可能微乳中所含的油对药物吸收产生一定的作用。一些脂肪酸和甘油酯类化合物，如肉豆蔻酸异丙酯、油酸及一些单甘油酯等，本身即有一定促进药物吸收作用，其作用机制可能与渗入生物膜中从而提高膜的流动性有关。2. 5 生物黏附给药系统用多功能高分子材料制备的生物黏附给药系统可用于BCS 类药物的口服递送。生物黏附给药系统一方面延长了药物和胃肠道局部的接触时间，另一方面可形成更高的浓度梯度，有利于药物被动扩散。这类高分子材料中以壳聚糖应用最为广泛。壳聚糖可逆性地打开细胞间的紧密连接，从而促进水溶性药物通过细胞旁路吸收，同时壳聚糖还具有显著的黏附特性。此外，Dong 等22报道当聚氧乙

22、烯蓖麻油的含水量在40% 60% 时，其黏度迅速上升，具有生物黏附性能。利用这一性质，可制备生物黏附给药系统。专利处方中含聚氧乙烯蓖麻油和吸收促进剂癸酸钠，口服进入体内后药物溶液在胃肠道分散稀释转变为原位凝胶，从而提高药物和癸酸钠在胃肠道局部的浓度和停留时间。因癸酸钠在体内需达到高浓度时才有显著的吸收促进作用。2. 6 酶抑制剂蛋白多肽类药物在胃肠道中稳定性较差，较易被消化酶降解，因此应用酶抑制剂提高药物在胃肠道中的稳定性常常是此类口服制剂的综合策略之一。2008 年8 月，Oramed 公司完成了口服胰岛素胶囊( ORMD0801) 的A 临床试验，其口服胰岛素专利23处方中加入了-3 脂肪

23、酸、酶抑制剂和吸收促进剂。药物和辅料的混合物压片后包衣，在体内可促进胰岛素口服吸收。Unigene 公司专利24中使用有机酸作为辅料降低胃肠道局部pH，从而减少消化酶的降解作用，并综合运用了吸收促进剂和包衣技术，其专利中描述的典型降钙素口服给药系统处方如下: 0. 25 mg 降钙素、400 mg 柠檬酸( 酶抑制剂) 、100 mg 牛磺酸脱氧胆酸( 吸收促进剂) 、100 mg 月桂肉碱( 吸收促进剂) 、40 mg 白蛋白( 减少非特异性吸附) 和10 mg 硅胶( 干燥剂) 。根据以上处方将其制成了肠溶胶囊。该公司的口服降钙素已经进入期临床试验，口服PTH 进入期临床试验，口服胰高血糖

24、素样肽-1 正在进行临床前研究。3 展望BCS 类药物的口服给药系统是药剂学研究的难点和热点领域之一。尽管目前开发的口服给药系统仍存在一定的问题，但还是有部分药物已经进入临床试验，如口服胰岛素、降钙素和PTH 等。目前进入临床试验的口服制剂大多是片剂，处方中包含吸收促进剂，这类制剂相对较为简单，使用的辅料也通常认为比较安全，因此投入成本较低，也是最适合工业化生产的。但是一些较为简单的方法往往解决不了根本问题，目前虽然某些BCS 类药物口服制剂已经进入临床试验，但仍存在药物生物利用度低，吸收促进剂长期使用可能发生毒副作用，药物在胃肠道条件下的稳定性不高等问题。从目前发展的态势看，微粒给药系统、生

25、物黏附给药系统及利用载体主动转运等新型给药系统可能成为未来的主流技术，随着其发展完善，可能会在开发BCS 类药物口服吸收制剂领域取得更大的突破。但这类给药系统往往生产工艺较为复杂，使用的辅料较为新颖，因此必须充分论证其安全性、稳定性和生产成本。参考文献:省略提高茶多酚口服生物利用度的研究进展王巨鑫，刘 洋，马莎莎，何 平，葛 建*( 中国计量学院药学系 杭州 310018)摘要:茶多酚( Tea polyphenol，TP) 是茶叶中所含的一类多羟基酚类化合物的总称，是茶叶的主要有效成分，具有清除自由基、抗衰老、抗肿瘤、降血脂、抑菌、美容等多种药理功能和功效，但茶多酚脂溶性较差，生物利用度低，

26、易被氧化，限制了其在医药和食品等行业的应用。为提高茶多酚在体内的生物利用度，本文从提高脂溶性和稳定性两个方面综述近几年提高茶多酚生物利用度的方法，为新药研发提供依据。关键词:茶多酚; 口服生物利用度; 脂溶性; 稳定性前言茶多酚( Tea polyphenol，TP) 是茶叶中多酚类物质及其衍生物的总称，主要成分为儿茶素类( 黄烷醇类) 、黄酮类、黄酮醇类、花青素类、酚酸、缩酚酸类及聚合酚类等，其中儿茶素类约占茶多酚总量的 65% 80%。茶多酚是茶叶中的主要活性成分，有很强的生物活性。大量研究资料表明，茶多酚有抗氧化清除自由基、抗心血管疾病、抑菌消炎、抗癌防癌作用等多种保健和药理作用。但有报

27、道证实茶多酚在机体内的生物利用度很低1。利用率不高的原因可能与以下因素有关: 在生理环境下稳定性差2; 脂溶性差口服难以透过血脑屏障3; 在吸收和利用时易发生甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化等生物转化和肠道菌丛的降解作用4，5; 多药耐药相关蛋白引起的主动外排等6。因此，通过探索新剂型或对其活性成分进行化学结构修饰以改善其生物药剂学与药物动力学行为，进一步提高其疗效是目前需迫切完成的任务。1 提高脂溶性1. 1 化学修饰法 沈生荣7的研究表明经油酸修饰的EGCG 对 AMVN 诱导卵磷脂产生的脂溶性自由基的清除效果与维生素 E 和叔丁基对苯二酚( TBHQ) 接近，明显高于未经修饰的分子。高永贵等

28、8成功地将 EGCG 改性为脂溶性，使其在油脂中的溶解度达到 25%以上，比改性前至少提高 5000倍。近些年已报道的有 EGCG 与月桂酰氯、肉豆蔻酰、棕榈酰氯、硬脂酰氯、亚油酰氯等不同长度脂肪链制备而成相应的EGCG 酸酯，一般反应使脂肪酰氯过量。但化学法条件苛刻，反应不易控制，所得产物结构及每种组分的比例难以确定。1. 2 酶法修饰 1994 年 Sakai 等9获得酶法合成 3-O-酰基化儿茶素系列物的专利，并将其应用到油脂抗氧化领域。Patti 等10从不同来源的多种脂肪酶中筛选出 Mucor miehei脂肪酶来制备 3-O-酰基化儿茶素，其方法为在固定化脂肪酶的叔丁基甲醚溶液中，

29、儿茶素首先经酰化反应制备的五酰基化衍生物或先经乙酰化得到 5，7，3'，4'-O-四乙酰基酯，再棕榈酰化得到四乙酰基3-O-酰化物，然后分别经醇解、柱层析制备得到 3-O-棕榈酰化儿茶素，两条途径产物得率分别为 70%和 90%。现有报道用酶法可定向进行酰化反应9，但酰化反应成本太高，在实践应用过程中还存有一定难度，因此还需要进行进一步的研究。2 提高稳定性2. 1 固体分散技术 采用固体分散技术制备的一种茶提取物滴丸，为溶于水的固体制剂11，该滴丸可避免泡腾剂服用时离不开溶液、可能影响消化道酸碱平衡和产生肾脏毒性的问题，又解决了传统茶的运输、储藏、服用的不方便及重金属超标等问

30、题。2. 2 微囊与微球 以乙基纤维素( EC) 为囊材，采用乳液溶剂挥发技术制备 TP 缓释微囊12，该实验选用的囊材和制备工艺不会破坏 TP，且所制得的微囊可起到提高 TP 稳定性和缓释的双重作用，且包封率较高，但致使茶多酚主要活性成分儿茶素的含量降低。以海藻酸钠和壳聚糖为壁材制备 TP 微胶囊13，该实验结果表明明胶包埋后的微胶囊可使 TP 的缓释性能及稳定性有较大的提高。孟祥等14还采用喷雾干燥法，无抗原性的白蛋白为骨架材料，得到 TP 微球，再将其加入到一定的壳聚糖溶液中，同时加入适量磁粉，利用超声波混匀，辅以少量戊二醛进行固化，真空干燥得到一种 TP 磁性微球。此方法不仅可以有效提

31、高 TP 的稳定性，且具有靶向制剂效果，符合动脉栓塞制剂的要求，因此有望成为新型治疗肿瘤动脉栓塞制剂。TP 微丸辅料用量较少，质量稳定，生物利用度较高15。2. 3 包合技术及脂质体 以 -环糊精为壁材，制备 TP 的 -环糊精包络物，不仅提高 TP 制剂的稳定性，还延长了其作用时间16。用脂质体制备技术来制备 TP 制剂具有低毒、高效、靶向等特点，采用逆相蒸发法制备 TP 维生素 E 脂质体17，经脂质体包封后，可增加 TP 的稳定性，并具有长效。范一文等18采用薄膜超声分散法制备茶多酚脂质体，通过透射电镜、激光粒度仪、红外光谱仪等对茶多酚脂质体的理化性质进行考察，结果表明茶多酚的稳定性良好

32、，状态变化微小，渗透率低，稳定性较强，适于长期贮存。2. 4 纳米制剂 纳米技术是在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化，以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。现代药学利用其优点使药物具有更多优点，如稳定性好，刺激性小，毒副作用下，药物生物利用度高等。袁帅等19人在叶酸介导 EGCG-BSA 纳米制剂的制备及体外功能研究中得出了纳米制剂的优化方法并对其靶向性及功能性进行了探究，得出纳米制剂可以提高 EGCG 的稳定性及生物利用度。3 总结我国是世界上最大的茶叶产地之一，以茶叶为原料生产茶多酚将具有广阔的市场前景。茶多酚作为茶叶中的主要功能因子，具有广泛的生物活性，已

33、经对人体多种病症预防与治疗起着重大作用，但是茶多酚在潮湿、阳光、高温等条件下极易发生氧化、聚合、缩合等反应，因此传统的茶多酚剂型吸收差，生物利用度低等，从而限制了茶多酚的应用。鉴于此，改善茶多酚的性质缺点，深入开展研究茶多酚口服用药新剂型，有效提高茶多酚的生物利用度，不仅可以减轻患者的用药痛苦为保障人民健康做出贡献，而且还可以创造出巨大的社会效益，为其他类似新药剂型的开发发展提供依据。参考文献:省略利用前药设计提高药物生物利用度的研究进展沈陈峰1，钟 俊2，王永峰2，王国成2，尤启冬1*(1. 中国药科大学药物化学研究室，江苏南京 210009；2. 天津天士力集团研究院，天津300410)摘

34、要：前药设计是提高药物吸收的有效途径之一。本文综述了近几年通过前药设计提高药物生物利用度的研究进展，主要分为水溶性前药研究与脂溶性前药研究。水溶性前药的目的在于提高药物在水中的溶解度，这些前药载体包括磷酸类、氨基酸类和其它类。而脂溶性前药的目的在于提高药物的渗透性，这类前药主要以酯类载体为主。关键字：前药；生物利用度；水溶性；脂溶性；综述前言前药(prodrug) 的概念最早由Adrien Albert 提出，是指本身没有生物活性，但经过体内化学或者酶转化能够释放出有药效活性的代谢物或原药的化合物。前药设计在克服药物用药障碍、增强化学及代谢稳定性、提高水溶性或脂溶性、增加口服或者局部给药的吸收

35、度、增强血脑屏障渗透性、延长作用时间、提高生物利用度，以及减轻不良反应等应用中，已经成为一种有效策略而广为接受 1,2。在过去20 年里对前药的研究呈几何增长。世界销售额前100 名的重磅炸弹药物包括22 种生物药和78种小分子药物，据统计，在这些小分子药物中就有12可以定义为前药，可见前药所占比例相当高3。提高药物的生物利用度是前药设计的主要目的。药物的生物利用度受多方面影响，主要包括药物的渗透性、水溶性、系统前代谢和首过效应，以及外排转运器的外排等。大部分药物都是通过口服途径给药，只有当药物的物理化学和分子性质达到一定要求，药物才能被良好吸收。通常药物的分子量不能超过500，脂溶性不能太高

36、(logP 5)，同时又需要能够通过生物膜，水中溶解度一般应大于0.1 mg/ml，药物pH 为6 8 为佳，极性表面积与氢键个数也需要控制在一定范围内。总之药物是否具有良好的溶解性是决定其能否被充分吸收的关键因素4,5。1 前药与水溶性溶解度是药物理化性质的重要参数，药物需要有一定的水溶性才能够被代谢，否则难以进行生物代谢与药物毒性方面的实验6。对一部分药效良好但水溶性较低的药物进行前药设计，可提高其成药性。通常药物给药剂量越大，对药物传递与释放的挑战就越大。低水溶性药物分子可分为两类：(1)具有高熔点与高结晶性，从而导致低水溶性，如分子内有多个氢键与受体功能团的，称为砖尘( brickdu

37、st) 状分子；(2) 具有低熔点，从而导致低水溶性与高脂溶性，如内部没有氢键与受体功能团的，称为油脂球(grease ball) 状分子7。砖尘类药物由于分子间作用力的关系，成药以后释放困难，口服生物利用度低；而油脂球类药物分子由于脂溶性比较高，进入人体后能够被胆酸溶解并且分布到相应部位。给这两类药物分子连接前药载体，如磷酸类和氨基酸类等可以有效增大其水溶性，进而提高生物利用度。1.1 磷酸类载体磷酸类载体前药主要有以下优点：( 1) 具有良好的化学稳定性；(2) 能增加原药在水中的溶解度；(3) 适用于静脉注射与口服给药。PA2789(1) 是一种氟喹诺酮类抗菌药物，能够抑制细菌酶系中的D

38、NA 拓扑异构酶和DNA 促旋酶，有良好的抗革兰阳性与革兰阴性菌活性，但口服生物利用度较低。Baker 等8 将1 磷酸化得到其相应前药PA2808(2)，其水中溶解度在pH 7.6、8.0和8.3 时分别可达5、30 和60 mg/ml，2 进入人体后能够迅速地被酯酶分解释放出1( 图1)。HIV 蛋白酶抑制剂类抗病毒药福沙那韦(fosamprenavir，3) 是安瑞那韦(amprenavir，4) 的磷酸酯类前药，3 进入人体到达肠黏膜附近时，被磷酸酯酶水解为4( 图1)，阻断从受感染的宿主细胞表面释放病毒粒子的形成过程，从而抑制病毒蛋白酶而起作用。4 在pH 7 的溶液中溶解度仅为36

39、 g/ml，而3 的溶解度可达0.3 mg/ml9。图1 2 与3 经磷酸酯酶的代谢过程异丙酚( propofol，5) 是一种快速强效的全身麻醉剂，其临床特点是起效快、持续时间短、苏醒迅速且平稳，且不良反应少，已作为临床各科及重症患者的镇静剂。5 在水中的溶解度仅0.15 mg/ml，无法用于全凭静脉麻醉法，尤其是作为镇静剂的长期使用。磷丙泊酚钠(fospropofol disodium，6) 是5 的磷酸类前药，其水溶性是5 的1 000 倍以上，可达500 mg/ml，进入人体后可被磷酸酯酶分解释放出5( 图2)10。截短侧耳素( pleuromutilin) 的衍生物7 抗菌谱广、抗菌

40、活性强，可用于治疗多药耐药性的革兰阳性菌感染。研究表明7 体外活性良好，但由于其水溶性较低，体内活性并不高。Fu 等11 将其制成稳定的磷酸类前药8，8 的水中溶解度可达96.8 mg/ml，在磷酸酯酶作用下可迅速水解为7( 图2)。体内活性试验表明8 对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA) 和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA) 的ED50 可达17.38 和20.89 mg/kg，与万古霉素(vancomycin) 相当。苯妥英(phenytoin) 在水中的溶解度仅0.02 mg/ml，其钠盐可做成注射剂，肌注时由于注射部位pH 的变化和共溶剂的稀释，可能导致苯妥英结晶析出。磷苯妥英(

41、fosphenytoin，9，图3) 是注射用苯妥英的前药，其水溶性提高了4 000 倍，在pH 8.6 12 稳定，体内安全，在磷酸酯酶作用下很容易转化为苯妥英。动物和人体内的药动学和药效学研究表明，9 经注射给药后可定量释放苯妥英，安全性优于苯妥英钠7。Oslob 等12 合成的SNS-314 是一种选择性极光激酶(aurora kinase) 抑制剂，已进行抗肿瘤临床研究。SNS-314 在水中的溶解度为14 g/ml，为提高其水溶性制成甲基磷酸酯类前药10( 图3)，结果表明10 的水溶性可达9.4 mg/ml，且稳定性良好，药动学研究表明10 进入人体后能迅速达到较高血药浓度，AUC

42、INF 为(1 910±230) ng·h·ml-1。1.2 氨基酸类药物氨基酸或多肽类前药载体具有可游离的氨基基团，可增大原药的水溶性，广泛用于各种胺类和醇类药物的结构修饰。氨基酸或多肽为载体的前药具有以下优势：( 1) 化学稳定性良好；( 2) 水中溶解度提高；(3) 在有酯酶的环境中能水解成原药；(4)适合静脉给药；(5) 口服生物利用度提高。这类药物的代表是用于治疗免疫功能缺陷患者巨细胞病毒感染的药物缬更昔洛韦(valganciclovir，11)，它是更昔洛韦(ganciclovir) 的L- 缬氨酸类前药。11 在肠道吸收后能够迅速被肠道和肝脏中的酶系

43、代谢成更昔洛韦，药动学研究表明，更昔洛韦的生物利用度为5.6，而11 可达60.9，提高了10倍。卡马西平(carbamazepine) 是一种抗惊厥药物，用于治疗癫痫等，由于其水溶性低，所以临床应用时通常添加助溶剂和表面活性剂来提高生物利用度，但仍无法应用于静脉注射。其N- 甘氨酸前药12 的水溶性为50 mg/ml，生物利用度提高了2 倍，临床前研究显示可以静脉注射给药16。黄嘌呤衍生物MSX-2(13) 是一个选择性高效腺苷酸A2A 受体拮抗剂，水中溶解度仅0.1 mg/ml。Vollmann 等17 合成的MSX-4(14) 是以缬氨酸为载体的13 的前药，水中溶解度可达7.3 mg/

44、ml，25 的水环境中能稳定4 d 以上。14 在水解酶作用下可图2 6 和8 在体内的释放过程以释放出13 发挥药效( 图4)。1.3 其它载体水溶性前药糖苷类载体也能提高药物水溶性18，而且某些糖苷能起到一定的靶向作用 19, 20。喜树碱(camptothecin) 是从植物喜树中提取的活性成分，是DNA 拓扑异构酶抑制剂，作用于Topo -DNA 可裂解复合物进而发挥抗肿瘤作用，但存在溶解性差和毒性大的问题。其衍生物10- 羟基喜树碱活性良好且毒性较低，已进入临床研究。Leu等21 合成了10- 羟基喜树碱葡萄糖醛酸衍生物15( 图5)，此糖苷载体增强了喜树碱在水中的溶解度，10- 羟

45、基喜树碱在pH 4 与7 环境下的溶解度为13.7 和137 mol/L，而15 的溶解度则可达1.10 和2.60 mmol/L ；15 具有与喜树碱相似的体外药理活性，毒性仅是10- 羟基喜树碱的十分之一，临床应用前景良好。图4 氨基酸类水溶性前药黄芩素(scutellarin) 是从黄芩中提取的有效成分，具有降低脑血管阻力、改善脑血管循环、增加脑血流量及抗血小板凝集的作用，临床用于治疗脑血管病后瘫痪。黄芩素水中溶解度仅56 g/ml，Lu等22 合成了其PEG 类前药16( 图5)，水中溶解度可达783.88 mg/ml。大鼠大脑中动脉血栓(MCAO)模型试验表明，16 能够将脑梗死区域

46、从27.2降至12.2，神经功能缺损分值从2.77 减至1.32，半衰期达18.62 min，是黄芩素的6 倍。图5 糖苷类前药与PEG 类前药白蛋白与苹果酸类载体等也能用于提高药物水溶性23, 24。化合物17 29 是2000 2010 年报道的部分可提高水溶性的前药( 图6)。2 药物脂溶性与口服生物利用度低水溶性是药物生物利用度低的原因之一，但是高水溶性而脂溶性很低也影响其成药性。药物经口服进入胃肠道后需要通过小肠黏膜才能进入人体循环，只有具有一定的脂溶性才能被吸收25。脂溶性对中枢神经系统药物尤其重要，药物只有通过人体血脑屏障并达到一定的浓度才能发挥作用，其脂溶性与渗透性是关键参数。

47、通过增加药物脂溶性、提高渗透性，以及改善脂水分配系数而提高小肠的被动吸收与血脑屏障穿透率是最常用的前药设计策略之一25, 26。将药物中的酸根成酯制成相应前药，能提高药物脂溶性与渗透性27，代表化合物是血管紧张素转换酶抑制剂依那普利拉( enalaprilat)，其口服生物利用度仅3，而将其结构中的羧酸乙酯化得到前药依那普利(enalapril，30) 可提高脂溶性，口服生物利用度提高到36 44 28。Perzinfotel(31) 是一种选择性N- 甲基-D- 门冬氨酸(NMDA) 受体拮抗剂，能够治疗多种类型的疼痛。研究表明其口服生物利用度较低，无法达到有效血药浓度。Baudy 等29

48、合成其羧酸酯前药32，渗透性得到提高，32 在羧酸酯酶作用下经过2 步反应即可分解成31( 图7)。实验表明32 的口服生物利用度比31 高出7 倍。阿德福韦( adefovir，33) 临床用于治疗乙肝，对于耐拉米夫定的患者有效，但其口服生物利用度仅12。Gilead 公司开发的羧酸酯类前药阿德福韦酯(adefovir dipivoxil，34) 提高了渗透能力，经过胃肠系统到达肝脏代谢成33，口服生物利用度提高到59 ( 图7)30。牛病毒性腹泻病毒抑制剂2- 甲基胞嘧啶核苷具有抗丙型肝炎病毒(HCV) 的作用，能够与丙型肝炎病毒中的NS5B RNA 依赖型RNA 聚合酶结合，图6 化合物

49、17 29 的结构式图7 31 和33 的羧酸酯类前药代谢过程从而抑制丙型肝炎病毒在细胞内的繁殖，但其生物利用度较低。为提高溶解性与生物利用度，文献31-33介绍了多种2- 甲基胞嘧啶核苷的氨基磷酸酯类前药，其中PSI-7977(35) 溶解性良好，与聚合酶的结合能力是S282T 变种的13 倍，在体内也有较高的血药浓度，临床应用前景良好。酮洛芬(ketoprofen) 是一种非甾体抗炎药，具有解热、镇痛及消炎作用，由于分子中的羰基在生理pH 条件下容易离子化而导致其脂溶性较低，血脑屏障渗透性不高，限制了药物进入脑部作用位点。文献34 介绍了其羧酸酯前药DAKG(36)，脂溶性为酮洛芬的1 4

50、00 倍，血脑屏障的渗透性提高了50倍。实验表明，36 能穿透血脑屏障进入脑部并代谢为酮洛芬，生物利用度提高了3 倍。体外实验表明，3- 哌啶甲酸(nipecotic acid) 是神经元与胶质细胞对- 氨基丁酸(GABA) 的吸收抑制剂，但血脑屏障穿透性较低，导致其体内活性不高，文献34 报道了其间硝基苯酚酯前药37，具有高脂溶性和更好的血脑屏障穿透性( 图8)。由此可见药物的脂溶性对于其能否发挥药效十分重要，38 45 是部分2000 年以来进入临床研究或已上市的提高脂溶性与渗透性的前体药物( 图9)。3 总结目前前药应用已相当广泛，前药研究已成为新药设计的重要组成部分。在应用前药改善理化

51、性质、减轻不良反应，以及提高药物生物利用度等方面都已取得一定的进展。对于那些疗效好，但生物利用度低、稳定性差、体内分布与吸收不理想和不良反应较大的药物，通过连接前药载体改善其理化性质已成为一种常用的策略，前体药物将在新药研发和临床应用中发挥日益重要的作用。参考文献：省略甘草次酸固体脂质纳米凝胶的制备及体外透皮效应宋艳丽，徐坤，韩腾飞，李莎莎，危红华，程亮，郝保华（西北大学生命科学学院，西安）摘要：目的制备甘草次酸固体脂质纳米凝胶并考察其体外透皮效应。方法采用微乳液法制备甘草次酸固体脂质纳米粒并考察其包封率、粒径与表面电位，以研和法制备固体脂质纳米粒凝胶；采用改良Franz立式扩散池法进行体外透

52、皮实验，HPLC法测定甘草次酸含量，评价甘草次酸固体脂质纳米粒凝胶的经皮渗透结果。结果甘草次酸固体脂质纳米粒外观为圆球形或椭球形；甘草次酸固体脂质纳米粒的包封率为64.75%±1.36%，粒径范围（46.13±20.10）nm，电位分布范围为（53.4±7.11）mV。24h甘草次酸固体脂质纳米粒凝胶较甘草次酸固体脂质纳米粒的累积透过量提高66。结论甘草次酸固体脂质纳米粒凝胶能提高甘草次酸的透皮速率，有望成为甘草次酸透皮给药的新型制剂。前言甘草次酸是豆科植物甘草的主要活性成分，主要从甘草的根或根茎提取而得，属五环三萜皂苷类化合物。甘草次酸具有明显的抗炎、抗菌、抗肿

53、瘤、抗病毒、抗氧化与免疫调节等多方面的药理活性，临床常用于治疗慢性肝炎、静脉炎，效果良好。但由于其口服与肌注给药生物利用度低，笔者将其制备成经皮给药制剂固体脂质纳米粒凝胶，避免肝脏的首过效应，从而提高药物的生物利。固体脂质纳米粒是近20年来发展较快的新型胶体给药系统，并可以替代微乳剂、脂质体和聚合物纳米粒等制剂。SLNs是以固态（天然或合成的）类脂材料，如脂肪醇、脂肪酸、单硬脂酸甘油酯、三酰甘油等作为骨架材料，将药物包封于脂核中或吸附在颗粒表面，粒径为10-1000nm的固体微粒传递系统。SLNs的突出优点是利用生物相容耐受性好并可生物降解的载体材料，具有良好的缓控释作用和靶向性；生产过程不添

54、加有机溶剂，克服了产品中有机溶剂不能完全挥尽的缺点。固体脂质纳米粒给药系统主要用于水不溶性药物或者毒性大的药物，其中多数为抗肿瘤药物。凝胶剂具有良好的生物相容性，对药物释放具有缓释、控释作用，且制备工艺简单而外形美观。文献报道，凝胶作为给药基质，有促进透皮速率、增加在皮肤中的滞留量的作用，但普通凝胶剂中的药物较易流失。因此，本实验将甘草次酸制备成固体脂质纳米粒凝胶剂，以期提高药物的经皮透过量，同时达到缓控释给药的目的，为甘草次酸新型制剂的开发研究提供实验依据。1仪器与材料11仪器磁力加热搅拌器（江苏省金坛市正基仪器有限公司）；电子天平（德国）；型高速分散匀质机（上海标本模型厂）；纳米粒度及ZE

55、TA电位分析仪（英国）；岛津高效液相色谱仪（日本岛津公司）；EX透射电子显微镜（日本电子公司）。12材料GA（质量分数98，西安小草植物科技有限责任公司）；大豆卵磷脂（天津市博迪化工有限公司）；单硬脂酸甘油酯（上海山浦化工有限公司）；吐温80（成都市科隆化工试剂厂）；卡波姆（美国誉誊公司）；甲醇（色谱纯）；其他试剂均为分析纯；0.22 的微孔滤膜（上海新亚药业有限公司）；小鼠购自西安交通大学医学院实验动物中心。2方法与结果21甘草次酸固体脂质纳米粒的制备采用微乳液法制备GASLNs，将处方量0.6ML乳化剂吐温80置于烧杯中，加46.2ML蒸馏水超声分散至完全溶解，置于恒温水浴中，得到水相。将

56、处方量的GA 0.1g与脂质单硬脂酸甘油酯2.0g与大豆磷脂1.0g在恒温磁力搅拌器上加热融化，在磁力搅拌器搅拌下，水相以10mlmin的流速加到油相中，继续搅拌30min，停止加热，得初分散体系。将初分散体系高压乳匀5-10min，置于冷水中冷却至室温，过0.22滤膜，即得GASLNs。22甘草次酸固体脂质纳米粒理化考察221GASLNs外观形态 取GASLNs悬浮液适量，用蒸馏水稀释至一定倍数后，滴至专用铜网上，用20gL-1磷钨酸复染，于透射电子显微镜下观察样品形态，结果见图。图1GASLNs的透射电镜照片透射电镜照片显示，甘草次酸固体脂质纳米粒呈球形或椭球形，粒子分布比较均匀，无相互粘连。222 GASLNs粒径分布与表面电位取GASLNs混悬液用双蒸水稀释至30，置于马尔文ZS90纳米粒度及ZETA电位分析仪中，测量温度25，分散介质水的折光率为1.333，黏度为0.8872CP，激光入射角度90°，波长635nm，进行粒度测定，用ZETA电位测定专用比色皿进行ZETA电位测定，每个样品进行3次测定，取平均值。粒径分布见图2。ZETA电位分布见图。图2 GASLNs的粒径分布由图可知，