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雷公藤红素(Tripterine)是中药雷公藤(TripterygiumwilfordiiHoogf.)的主要活性成分之一,具有抗肿瘤、抗炎、抗生育、抗菌、免疫抑制、止痛等多种药理活性。尤其是其抗肿瘤效果,近来受到国内外的广泛关注。但雷公藤红素不溶于水,口服给药生物利用度低,且会产生全身性的毒副作用。因此,提高雷公藤红素的溶解度,增加其生物利用度,减小其毒性,是雷公藤红素应用于临床亟待解决的问题。采用经皮给药方式可提高局部药物浓度,避免口服给药等引起的血药浓度峰谷现象,降低口服给药后产生的全身性的毒副作用;其次,可避免肝脏的首过效应,生物利用度高;此外,可减少给药次数、延长给药间隔,使用方便,可随时中断给药,减少耐药性,对降低药物尤其是有毒药物的毒副作用、提高药物的治疗效果具有重大的临床应用价值。 纳米结构脂质载体(Nanostructuredlipidcarriers,NLC)具有良好的皮肤粘附性,可在皮肤表面形成具有“闭塞效应”的膜,调整脂质细胞的紧密排列,使其流动性增加,从而提高药物在角质层中的浓度和药物的透皮吸收;其次,纳米级颗粒能提高角质层的水合程度,促进药物透过;最后,NLC生物相容性好,对皮肤无刺激作用,且具有缓释作用,可以提高难溶性药物生物利用度并极大地降低药物因口服产生的毒性。 将雷公藤红素制备成纳米结构脂质载体,并采用经皮给药的方式,有望得到皮肤渗透能力强,并具有缓释作用的新型制剂,从而提高雷公藤红素的治疗效果,避免雷公藤红素口服后产生全身性的毒副作用及胃肠道刺激,降低其毒性反应。纳米粒的表面电荷可能影响其透皮吸收行为,因此,本文通过溶剂扩散法制备了正电位雷公藤红素NLC,中电位雷公藤红素NLC及负电位雷公藤红素NLC,并采用正交试验设计优化出雷公藤红素NLC的最佳制备工艺,在此基础上考察了三种电位NLC的理化性质及体外透皮行为,通过人正常皮肤细胞(HaCaT细胞),对雷公藤红素NLC的毒性进行了考察,通过黑色素瘤细胞(B16BL6细胞)及小鼠黑色素瘤模型,研究了三种电位NLC的体外和体内药效,并考察了NLC的表面电荷对药效的影响。 本研究主要包括以下五个部分: 1.处方前研究 首先建立了雷公藤红素的体外分析方法,并进行了方法学考察。结果显示,该方法专属性好,雷公藤红素在0.1-80μg·mL-1浓度之间线性良好;日内精密度RSD值小于1.5%,日间精密度RSD值小于1.3%;稳定性RSD值为1.33%;重复性RSD值为1.44%,包封率测定方法及透皮接收液处理方法的回收率分别为98.3%-100.3%及97.3%-99.9%。所建立的雷公藤红素NLC的HPLC分析方法,稳定可靠、专属性和重复性好,为雷公藤红素NLC的制备奠定了基础。其次,测定了雷公藤红素在不同介质中的溶解度,并选择了pH7.4磷酸盐缓冲液(含20%乙醇)+0.5%吐温80溶液作为雷公藤红素及其制剂的体外释放介质和透皮接收液。油/水分配系数的分析结果表明雷公藤红素的LogP为5.33表明其分配系数较大,脂溶性较强。雷公藤红素稳定性实验结果表明,雷公藤红素在实验所述不同温度和pH条件下稳定性较好,所得实验结果可为后续制备工艺的选择提供参考。 2.雷公藤红素纳米结构脂质载体制备工艺的研究及理化性质考察 采用溶剂挥发法制备NLC纳米粒,并对其理化性质进行考察。在单因素考察的基础上,采用正交试验设计筛选、优化了最佳制备工艺和处方。以双硬脂酸甘油酯为固体脂质,肉豆蔻酸异丙酯为液体脂质,制备负电位NLC;以硬脂胺为固体脂质,肉豆蔻酸异丙酯为液体脂质,制备正电位NLC;以山嵛酸甘油酯为固体脂质,以中链脂肪酸甘油脂为液体脂质,制备中电位NLC。对三种不同电位NLC的理化性质进行了考察,透射电镜下正电位NLC,中电位NLC及负电位NLC为球状或类球状粒子,且粒子之间几乎没有粘连。电位分别为26.4±4.2,-2.7±0.9和-24.3±3.7mv;粒径分别为138.2±9.7,127.8±7.4和114.5±10.2nm;包封率分别为69.3±5.1%,67.8±4.4%和72.5±4.9%。差示扫描量热法(DSC)的结果说明雷公藤红素以无定形状态包封于NLC中。稳定性研究结果表明雷公藤红素NLC在4℃条件下贮存时稳定性较好。通过对释放曲线的拟合,发现三种电位NLC的释放基本符合一级释药模型,说明NLC的释放为持续而缓慢的过程。 3.雷公藤红素纳米结构脂质载体体外透皮研究 由体外经皮渗透实验可知,正电位NLC,中电位NLC,负电位NLC及雷公藤红素溶液12h的累积渗透量分别为23.32±0.92,21.04±0.93,12.46±0.81及30.55±1.09μg·cm-2;12h后正电位NLC、中电位NLC及负电位NLC在皮肤中的滞留总量分别为雷公藤红素溶液的4.65,3.52及2.39倍。不同深度皮肤中的药物滞留量的结果表明,三种电位NLC及雷公藤红素溶液的皮肤滞留量均以0-30μm最高,正电位NLC该层皮肤中的滞留量分别是中电位NLC,负电位NLC及雷公藤红素溶液的1.23,1.70及3.92倍。实验表明,纳米结构脂质载体能显著增加药物在角质层中的滞留,且其透皮行为与其表面电荷有关,与中电位NLC及负电位NLC相比,正电位NLC更能提高药物在角质层中的滞留量。 4.雷公藤红素纳米结构脂质载体细胞抑制作用及细胞摄取研究 由细胞抑制实验可知,正电位NLC,中电位NLC,负电位NLC及雷公藤红素溶液对HaCaT细胞的IC50分别为9.24,10.43,11.14,8.96μg·mL-1。对B16BL6细胞的IC50分别为6.33,6.61,7.99,9.21μg·mL-1。说明NLC可以降低雷公藤红素对HaCaT细胞的毒性,增加其对B16BL6细胞的毒性。由细胞摄取实验可知,在孵育4h后,HaCaT细胞对正电位NLC、中电位NLC及负电位NLC的摄取率分别为44.59%,37.81%及35.56%,B16BL6细胞对正电位NLC、中电位NLC及负电位NLC的摄取率分别为54.20%,47.41%及40.89%。结果表明,两种细胞对正电位NLC的摄取均高于中电位NLC及负电位NLC,且B16BL6细胞对NLC的摄取率高于HaCaT细胞,说明NLC对B16BL6细胞可能具有选择性。 5.雷公红素纳米结构脂质载体体内药效学研究 实验发现,环磷酰胺阳性对照组、雷公藤红素溶液凝胶组、正电位NLC凝胶组、中电位NLC凝胶组及负电位NLC凝胶组的抑瘤率分别为:63.37%,29.65%,50.58%,43.02%及38.95%。上述结果表明,各NLC组对肿瘤的抑制作用均强于雷公藤红素溶液,且正电位NLC的抑瘤作用最强。 本文筛选所得NLC的制备方法工艺可行,制备的雷公藤红素NLC质量稳定,可增加药物在皮肤内的滞留量,减少药物的经皮渗透量从而降低全身性的毒副作用:初步药效学实验表明,NLC可增加雷公藤红素的抗肿瘤活性,且正电位NLC的抑瘤作用最强,表明NLC的透皮吸收及抑瘤作用与其表面电荷有关。本研究可为开发治疗皮肤癌或癌症皮肤转移的制剂提供新的研究方向和研究基础。