中药主动靶向制剂的研究进展

中药主动靶向制剂的研究进展

中医药是中国医学体系的特征和优势。中医药对一些难治性疾病（如癌症）也有很大的好处。但传统中药添加剂量大且缺乏选择性,因此新剂型的研发一直是医药工作者研究的热点。主动靶向制剂(activetargetingpreparation)能在很大程度上克服中药传统剂型的不足。主动靶向制剂是指修饰的药物载体可主动识别靶点并将药物定向地转运到靶区浓集而发挥药效。与传统中药制剂比,主动靶向可以增加药物在靶部位的浓度,减少给药剂量并提高疗效和减轻药物的毒性。随着现代制药技术的进步及人类对疾病认识的加深,药物的主动靶向性已引起医药界的高度重视,主动靶向制剂也因此而倍受青睐。本文将对中药主动靶向制剂近年来的研究概况作一综述。1ine的作用机制中药主动靶向制剂(activetargetingpreparationforTraditionalChinesemedicine)的作用机制就是将载药微粒经表面进行修饰,使之不被巨噬细胞识别,防止在肝内浓集,并且改变微粒在体内的自然分布,用修饰的药物载体作为“导弹”,将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效。修饰方式可以将特定的聚合物、抗体、配体等与药物结合成药物大分子复合物,避免巨噬细胞吞噬;或将药物修饰成前体药物,即活性药物经修饰后活性微弱或失去活性,进入体内后经靶区代谢变为有活性母体药物,被激活发挥作用。2中药主针制剂2.1主动高血压乳剂常规乳剂的制备方法是临用前将药物加入营养型脂肪乳剂中。这样的乳剂不稳定,易发生乳析、絮凝、转相或合并与破裂等。此外传统乳剂进入机体后,先要经淋巴转运,因而不能直接对靶组织产生作用。因此将乳剂进行化学修饰,由被动靶向变为主动靶向,即可增加其在循环系统中的滞留时间,降低在血中的清除率,延长清除半衰期,减少肝、脾、肺中的分布,增加在炎症部位的聚集。主要有聚乙二醇(PEG)修饰、载脂蛋白修饰和糖苷(化)修饰等。2.1.1聚乙二醇酯类由桃儿七(PodophyllumemodiWall.VarChininsisSprague1)根茎中的鬼臼脂素分离得到的依托泊苷(etoposide,EPE)是一种细胞周期特异性抗肿瘤药物。而聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)是最常用亲水性修饰材料,PEG的免疫原性和抗原性极低,且通过美国食品药品监督管理局(FDA)认可作为人体内使用的聚合物。研究发现,经聚乙二醇表面修饰的依托泊苷脂肪乳剂(PEG2EPE)随PEG脂质质量分数从0.115%增加到0.145%,且一价和二价电解质的出现使得絮凝作用减少,乳剂的稳定性得到提高。2.1.2载体修饰乳剂载脂蛋白也是低密度脂蛋白的天然配体之一。Rensen等用载脂蛋白E(apoE)做载体修饰乳剂,发现这些乳剂具有肝靶向性,可被肝实质细胞(PC)选择性摄取,为抗肝细胞病毒的药物研制提供了新思路。Valduga等研究发现,用连有低密度脂蛋白的富含胆固醇的微乳(LDE)作为抗肿瘤药物依托泊苷的载体,可使乳剂具有肿瘤主动靶向性。2.1.3以脂肪乳剂和自组织基修饰为原料的乳化剂糖类的受体(如无唾液酸糖蛋白在肝细胞上的受体和甘露糖在巨噬细胞、肝内皮细胞上的受体)能与相应糖类的未还原的糖链末端结合,因此糖苷修饰的乳剂具有更好的靶向作用。脂肪乳剂(水包油,O/W)的表面显示出水相的性质,可以结合半乳糖部分。配位基修饰的脂质具有更高的亲脂性,在体内可以更有效地传递药物。还有甘露糖苷化(岩藻糖苷化)修饰的乳剂,它是由大豆油、卵磷脂和C4位甘露糖苷化(岩藻糖苷化)的胆固醇按70∶25∶5的比例组成的。甘露糖苷化和岩藻糖苷化乳剂的肝摄取率分别是未糖基化乳剂的313倍和410倍,且岩藻糖苷化乳剂的肝摄取率比甘露糖苷化乳剂的要高。2.2脂质体药物靶向修饰脂质体是脂质体双层装上抗体、糖残基、激素、受体配体等特异性归巢装置(homingdevices),使其靶向到特异性组织,增加脂质体药物被靶细胞吞噬的机会;或是通过改变脂质双层的磷脂组成,使脂质体在某些物理化学条件下不稳定,从而在特定的靶器官释放出包被物而产生作用。如长循环脂质体,免疫脂质体,糖基修饰的脂质体等。2.2.1pegs脂质体长循环脂质体亦称隐形脂质体是指在脂质体表面经适当修饰后,能形成空间位阻层,能够保护脂质体不被单核-巨噬细胞系统识别、摄取吞噬,使其消除减慢,延长在体内循环系统的时间。常用的修饰物有聚乙二醇(PEG)和神经节甘酯(GM1)。其中GM1难以大量获得,且有一定的免疫毒性。因此PEGs脂质体的研究和应用较多。PEGs脂质体是20世纪90年代后开始研究的一种长循环脂质体,它是在脂质体中掺入二棕榈酸磷脂酰乙醇胺(DPPE)等类脂的PEG衍生物制备而成。含有PEG保护层的脂质体,PEG的长链在脂质体表面形成亲水层,能避免脂膜与血浆蛋白的接触,减少调理素对脂质体的调理作用,从而减少单核巨噬细胞的摄取,延长脂质体的体内循环时间。Crosassc等研究出紫杉醇(Taxol,TAX)PEG-DPPE脂质体。该PEGs脂质体在37℃时药物释放速度减慢,其消除半衰期比普通脂质体延长5倍,在肝、脾中的分布减少,而且TAX-PEGs脂质体与游离药物活性相当。2.2.2hercein和紫杉醇的反应抗体修饰脂质体又称免疫脂质体,是在脂质体表面上连接某种抗体,使其具有对靶细胞分子水平识别的能力,从而提高脂质体的专一靶向性。其优点是载药量大,体内滞留时间长,靶向性专一。YangT等制备了以Herceptin(一种重组的抗人表皮生长因子受体2的单克隆抗体)介导的紫杉醇(TAX)脂质体。与紫杉醇溶液比较,Herceptin介导的TAX脂质体能明显增加紫杉醇的血药浓度和血中的滞留时间;注射到♂Sprague-Dawley大鼠体内后,Herceptin介导的TAX脂质体在保留了长循环性的同时,具有明显的主动靶向性。Guillemard等用TAX与单克隆抗体制成复合物,改善了药物的水溶性,结果该复合物明显抑制了胚胎瘤小鼠模型的肿瘤生长,并延长了小鼠寿命。2.2.3转色体表面活性剂借助受体与配基的特异性相互作用,可将配基标记的脂质体靶向到含有配基特异性受体的器官、组织或细胞,同时受体与配基结合可促使脂质体内化进入细胞内。用于中药修饰脂质体的受体主要有蛋白(转铁蛋白受体(transferrinreceptor,TfR)和叶酸受体(folatereceptor,FR)。Tf修饰脂质体可以借助于对TfR的高度识别,定位于脑血管内皮细胞表面,且TfR脂质体的摄取机制为TfR介导的内吞作用。因此TfR脂质体为细胞毒性成分向脑部和肺部靶向性递送的给药途径。近年来,越来越多的国内外学者对叶酸受体介导的靶向给药系统开展了研究。叶酸受体的天然配体包括叶酸及叶酸类似物。叶酸是一种小分子维生素,与叶酸受体具有高度亲和性。吴超等研究了甘草次酸衍生物(甘草次酸硬脂醇酯-3-O-半乳糖苷Ga1-G-AOSt)修饰去甲斑蝥素(Norcantharidin)脂质体,修饰后的脂质体具有良好的肝靶向性,而对其他脏器的影响较小。2.2.4半乳糖修饰的脂质体在脂质体双分子层中掺入多糖或糖脂后成为多糖(糖脂)被复的脂质体,也是改变脂质体组织分布的一种新方法。多糖修饰的脂质体能大幅度抑制给药后在血液中某些崩解过程,使脂质体稳定。糖基的亲和力较弱,脂质体的外表面为糖基提供了足够的修饰点,多个糖基的协同作用增加了亲和力,可以提高脂质体的靶向性。可作为掺入糖基的物质有唾液糖蛋白、N-十八酰二氢乳糖脑苷、神经节苷岩藻糖、半乳糖、甘露、聚糖衍生物、右旋糖苷、支链淀糖、出芽短梗孢糖等。脂质体表面结合的糖基不同,在体内的分布也不同。表面带有半乳糖基的脂质体为肝实质细胞所摄取,带甘露糖残基的脂质体为K细胞所摄取,而出芽短梗孢糖被复的脂质体在血液中不易被吞噬细胞吞噬等。如姜同英等综合反义脱氧寡聚核苷酸(antisenseoligo-deoxy-nucleotide,AsODN)药物的性质及各给药系统的特点,选择以半乳糖修饰的脂质体作为肝主动靶向传递系统。结果显示,主动靶向脂质体在肝脏中的荧光强度、相对摄取率(re)和IPC/INPC明显强于非主动靶向脂质体。2.2.5多肽修饰的脂质体多肽对于各种不同细胞膜受体的选择性高而且亲和力强。Santos等设计制得核酸的靶向脂质体,此脂质体用一个六肽作为靶向配位体,具有粒径小、包封率高及可有效进入小细胞肺癌(SCLC)细胞的特点。韩勇等利用带末端羧基的磷脂酰乙醇胺(PE)的聚乙二醇衍生物(DSPE-PEG-COOH)将配体特异性寡肽ATWLPPR(一种7肽)结构共价键合到脂质体上,其配体结合率为59.85%,平均PEDF包封率74.6%,平均粒径357.5nm,表面电荷-46.6mV,平均24h体外PEDF漏出率0.99%。Zhao等考察了RGD肽(一类含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸的短肽)修饰的紫杉醇空间稳定脂质体(stericallystabilizedliposomes,SSL)。体外研究显示,RGD-SSL-PTX在细胞上的毒性和摄取均有显著提高。体内研究也表明,RGD-SSL-PTX可显著抑制肿瘤细胞生长,且不引起小鼠体重的明显变化。多肽修饰的脂质体不影响脂质体的理化特征,但增强了脂质体的靶向性,增强了细胞毒性,为抗肿瘤治疗提供了新思路。2.3药主动靶向微球微球是指将药物分子溶解或分散在高分子载体中形成的微小球状实体。其具有效延缓药物释放、提高药物稳定性、掩盖药物异味、降低药物对胃肠道的副作用等优点。近年来中药主动靶向微球主要为免疫微球,免疫微球是抗体抗原被包裹或吸附于聚合物微球上而具有免疫活性的微球。它的应用很广,除可用于抗癌药物的靶向给药外,还可以用来标记和分离细胞。Truter等将与癌细胞有特异性结合作用的单抗固定在载药白蛋白微球(albuminmicrospheres)上(如包埋顺铂、5-氟尿嘧啶等),可显著增强微球对癌细胞的靶向性。王楠等以微球为载体,建立了比双抗体夹心ELISA方法灵敏16倍的禽流感病毒流式微球量子点探针免疫诊断新方法。2.4固体金属粒子生物三聚物纳米粒(nanopartilcles,NP)是由天然或合成高分子材料为载体的固态胶体粒子,具有良好的生物相容性和低毒性。修饰纳米粒能够避免被巨噬细胞迅速清除和提高靶组织中药物沉积量。2.4.1以糖质为原料制备的纳米粒用壳聚糖(chitosan)等生物粘附性聚合物进行表面修饰,可以增强纳米粒的生物粘附性。壳聚糖是一种天然的阳离子聚合物,其能与黏液或者是黏膜表面的负电荷物质之间通过静电作用紧密结合,增加药物与上皮组织的接触时间,减少药物清除。王钦等以N-乳糖酰壳聚糖为材料制备了去甲斑蝥素纳米粒,结果显示,半乳糖修饰壳聚糖载药纳米粒肝靶向性良好。通过体外细胞结合试验研究甘草酸表面修饰壳聚糖纳米粒对肝实质细胞具有靶向结合作用,证实甘草酸表面修饰壳聚糖纳米粒兼具主动和被动寻靶能力。2.4.2peg-40stearte纳米颗粒的制备和释放PEG对纳米粒进行表面修饰后,PEG长链的柔韧性使纳米粒的空间结构时刻发生变化而使巨噬细胞难以对其产生有效的识别,从而避免了MPS的吸收和血浆蛋白的调理作用,增加了在血液中的循环时间,有利于顺利到达靶向部位。Zhang等以羟基喜树碱为模型药物,采用高压乳匀法和喷雾干燥法分别制备了用PEG-40stearate修饰的NLC,其包封率高达93.42%。体外释放结果显示,经过PEG-40stearate修饰后的纳米粒能够实现持续释放,且没有突释现象。48h释放80%左右,且采用喷雾干燥方法将纳米粒制成粉末具有良好的物理稳定性。2.4.3固体胶粒的制备固体脂质纳米粒(solidlipidnanoparticle,SLN)是一种以固态的天然或合成的类脂,如卵磷脂、脂肪酸及脂肪醇等为载体,将药物包裹于类脂核中制成粒径为50~100nm的固体胶粒给药系统。SLN主要适于亲脂性、难溶性药物的包裹,被用作静脉注射或局部给药,达到靶向定位和控释作用。朱振舒制备了负载紫杉醇的表面功能化PVP-PCL(聚乙烯吡咯烷酮-聚己内酯)纳米粒子,其载药量为15%,包封率大于90%。试验表明,表面功能化的载药PVP-PCL纳米粒子具有集主动靶向和瘤内穿透于一体的特性,并具有显著的抗肿瘤能力。余江南等制备的水飞蓟宾(Silybin,SLB)脂质纳米粒并建立HPLC测定方法。结果表明,同时间点SLB脂质纳米粒组肝脏的药物浓度高于对照组,表明水飞蓟宾脂质纳米粒有肝靶向性。2.5常见前体药物的应用前体药物也称前药,是在体内能自发的或通过某些酶降解后具有药理作用的药物。前体药物(母药)本身没有生物活性或活性很低,通过改变靶器官的pH值和某些酶的活性变为有活性的物质,加强靶向性,降低药物的毒性和副作用。前体药物一般要和载体结合。其载体主要有偶氮类、糖苷类、氨基酸类、环糊精类和果胶