多西他赛mPEG-PLA纳米粒的制备与性能研究

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目前,癌症已成为严重危害人类健康和生命的疾病之一,近些年来发病率和死亡率逐年增高。化疗是肿瘤治疗中最为普遍的方式,但多种化疗药物毒性较大、生物利用度低、水中溶解度小。为解决化疗药物的上述缺点,新型载药系统的开发是近年来药物研究的热点。PEG和PLA均为FDA批准的可用于载药系统的高分子材料,两者共轭形成嵌段共聚物mPEG-PLA。该聚合物材料具有良好的生物降解性、生物相容性和载药特性,是目前研究较广泛的药用高分子聚合物。  本课题以多西他赛为模型药物,mPEG-PLA为载体材料,采用乳化溶剂扩散法制备多西他赛聚合物纳米粒,并对该制备方法进行了处方工艺考察,得到最优处方;对最优处方制备的纳米粒通过粒径、zeta电位、包封率、载药量、体外释放、稳定性等进行体外评价;在此基础上以大鼠和荷瘤小鼠为模型,评价了纳米粒的药物动力学和药效学,以期能降低多西他赛的毒副作用,提高生物利用度。  首先,建立了高效液相色谱法测定多西他赛含量的方法,使用C18反向色谱柱,以乙腈/水1:1为流动相,流速为1 mL/min,在230 nm波长下检测,记录色谱图。对该方法进行了方法学考察,显示多西他赛在10~110μg/mL浓度范围内线性关系良好,且专属性、日内日间精密度和方法回收率均符合要求。采用溶解超滤法测定纳米粒的包封率,即加入吐温-80増溶未包封的多西他赛沉淀,然后通过超滤法分离纳米粒和游离药物。  以乳化溶剂扩散法制备聚合物纳米粒,以粒径和包封率为指标,通过对聚合物材料、有机相浓度、乳化剂种类及用量、有机相/水相体积比和均质强度等进行单因素考察,确定最优处方工艺。对其冷冻干燥工艺进行了考察,制备纳米粒的冻干样品,以提高样品稳定性。最优处方为:药物材料比为1:4,有机相浓度为50%,使用0.1%的胆酸钠作为乳化剂,有机相水相体积比为1:5,将两者在高速匀浆作用下混合形成初乳,再用高压均质机在5000 psi压强下均质十个循环形成细乳液,将乳液滴入4℃冷水中固化得纳米粒混悬液,通过溶解超滤除去游离药物,即得纳米粒溶液;添加β-环糊精作为冻干保护剂,经冷冻干燥过程得到冻干样品。  按最优处方制备纳米粒,分别对其粒径、zeta电位、包封率、载药量、体外释放和稳定性进行了考察。纳米粒平均粒径(105.7±1.2)nm,多分散指数均小于0.2,zeta电位(-16.47±0.38)mV。根据选用载体材料的不同,包封率可达35%~65%,载药量在8%左右。以pH7.4的PBS缓冲液添加1%β-环糊精作为释放介质,分别测定了不同聚合物纳米粒的体外累积释放百分率,结果显示纳米粒无突释现象,且具有明显的缓释效果。不同分子量的聚合物制备的纳米粒释药速率有所差异,分子量越高,相应的处方释药速率越缓慢。  以市售注射液为对照,考察了纳米粒制剂在健康大鼠和荷瘤小鼠体内的药代动力学。药动学结果表明,实验所选两个处方的纳米粒制剂的大鼠AUC分别为市售注射液的94.7和33.1倍,荷瘤小鼠AUC分别为市售注射液的35.1和5.2倍。纳米粒在大鼠和小鼠体内的药动学结果相似,说明纳米载体显著提高了药物在动物体内的生物利用度。比较纳米粒制剂在荷瘤小鼠肿瘤组织的分布,发现纳米粒制剂组药物在肿瘤中的分布明显高于对照组,说明纳米载体促进了药物在肿瘤部位的被动积聚。  以市售注射液为对照,以S180荷瘤小鼠为模型,考察了纳米粒制剂的体内抑瘤效果。三个处方纳米粒的抑瘤率均明显高于同等剂量的市售注射液,纳米粒剂量为16 mg/kg时,对照组和实验组的抑瘤率分别为76.11%,94.66%,100.0%,99.94%,说明纳米粒制剂显著提高了多西他赛的抗肿瘤效果。给药周期中,小鼠体重的变化可间接反映药物对动物的毒副作用。多数纳米粒制剂组体重增长率高于同等剂量的市售注射液组,说明将多西他赛制成纳米粒制剂可减小毒副作用。因此,本实验构建的聚合物纳米粒制剂同市售注射液相比,具有增加疗效,降低毒性的作用,具有较好的应用前景。
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