pH響應姜黃素納米膠束的構建及其藥動學研究.pdf

1、姜黃素（Curcumin, Cur）是一種天然多酚類物質，是從姜科植物姜黃屬的根莖中提取得到的。藥理學研究證明，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。毒理學研究表明，姜黃素基本無毒副作用，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，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，體內代謝快，對光、熱都不穩(wěn)定，這些都大大限制了姜黃素的

2、臨床應用。
　　當前對姜黃素的研究焦點集中于對其進行結構改造或者應用新劑型。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到一定濃度時，通過靜電作用、分子間氫鍵及范德華力等自發(fā)的形成具有典型核-殼結構的遞藥膠束。膠束外殼親水，內核是由疏水嵌段組成的可成為疏水儲藥庫。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

3、者報道了姜黃素的納米膠束、脂質體、包合物及聚合物等制劑，這些制劑都有不錯的臨床應用前景。
　　腫瘤組織的細胞間質呈弱酸性（pH<7），而腫瘤細胞內的內涵體和溶酶體具有更強的酸性（pH4～6）。pH響應的聚合物膠束的內核或外殼在腫瘤酸性pH下能發(fā)生質子化或快速化學反應，導致其物理性能發(fā)生改變。膠束對腫瘤酸性pH的響應功能可以用來實現(xiàn)藥物的快速釋放、激活膠束的靶向功能、促進膠束的細胞內吞，以及促使膠束從溶酶體逃逸到細胞質溶質（cyto

4、sol）中，并靶向細胞核等細胞器。大量的體內和體外實驗表明， pH響應型膠束輸送抗癌藥物可以明顯增加藥物在作用部位如細胞質和細胞核中的濃度，突破癌細胞的多種抗藥機制，從而克服腫瘤細胞的耐藥性，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特的 pH響應性，在小鼠敏感和耐藥的實體瘤方面很有效。膠束的組氨酸端在pH降低時表現(xiàn)出pH敏感性，被癌細胞主動吸收，在癌細胞內pH誘導下

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溢出和實現(xiàn)癌細胞內高濃度及降低非特異性生物分布，從而達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的藥物代謝動力學。第一部分聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)共聚物的制備及產物表征。
　　目的：制備聚組氨酸-聚乙二醇(PHis-PEG)，并對制備產物進行核磁表征。

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)。
　　結果：所得到的PHis-PEG經(jīng)1H-NMR測定，證明其結構正確。
　　結論：此合成方法簡便可行，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考察
　　目的：制備姜黃素的PHis-PEG膠束，對其膠束粒徑和Zeta

8、電位進行考察，建立膠束載藥量的HPLC測定方法。
　　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，旋轉蒸發(fā)去除有機溶劑 CH2Cl2形成姜黃素和載體輔料的混合薄膜，薄膜經(jīng)過真空干燥箱干燥徹底去除殘留有機溶劑，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HPLC測定確定濃

9、度。通過動態(tài)光散射法測定膠束粒徑及測量Zeta電位。
　　結果：PHis-b-PEG適于姜黃素的包載，可對姜黃素起到增溶的作用。膠束粒徑103.2nm， Zeta電位約15.36mV， HPLC測定載藥量約為1.77mg/ml。
　　結論： 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響應性及釋放特性考察
　　目的：測試包載有姜黃素的PHis-PEG納米膠束的體外pH響應性

10、及釋放特性。
　　方法：觀測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；在不同時間點從釋放介質中取樣測定Cur濃度，計算膠束的累計釋放度。
　　結果：此納米膠束在體外具有pH響應性；在相似生理pH時，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時間穩(wěn)定存在，而在pH降低至5.0時，姜黃素能從膠束中迅速釋放出來。
　　結論：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藥動學研究
　　目的：用HPLC方法對姜黃素及包載有姜黃素的Cur-PPs納米膠束的血藥濃度進行定量測定。
　　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，于各個時間間隔取血，建立HPLC測定方法，測定血藥濃度。
　　結果：通過建立可靠的HPLC方法，準確測定姜黃素的血藥濃度，繪制納米膠束的藥時曲線，得到相關藥動學