局部抗肿瘤用紫杉醇PCL/F68载药微球和纳米粒

【摘要】： 在药物传输领域中，目前迫切需要解决的难题是能够安全有效的传递水难溶性药物。在新药筛选中尽管一些化合物具有很高的药理活性，但在实际应用中往往由于水溶性低而被放弃；而一些已用于临床上的药物，因水溶性差往往在应用上受到很大的限制。疏水性药物紫杉醇(paclitaxel)是具有独特抗微管作用机制的广谱抗癌新药，在卵巢癌、转移性乳腺癌、胃肠道癌、肺癌及结肠癌等癌症治疗上显示了令人鼓舞的疗效。由于紫杉醇水溶性极低，现用于临床的注射剂需要以聚氧乙烯蓖麻油为增溶剂，聚氧乙烯蓖麻油会引发一些副作用限制了紫杉醇在临床上的广泛应用，因此如何开发方便安全的给药剂型成为抗癌药物紫杉醇大规模应用的关键。 肿瘤的局部药物治疗是指将抗肿瘤药物直接注射到肿瘤局部发挥其抗肿瘤作用的治疗。通过在肿瘤局部直接应用抗肿瘤药，可避免全身给药产生的毒副作用，并可在肿瘤部位达到很高的药物浓度而外周血浆的药物浓度维持在较低的水平，从而更好的发挥药物的抗肿瘤作用。已有大量研究表明，紫杉醇用于局部抗肿瘤具有良好的药代动力学和治疗优势，首先紫杉醇的剂量与其药代动力学呈线性关系，肿瘤局部较高的药物浓度将有利紫杉醇细胞毒作用的发挥；紫杉醇具有抗肿瘤血管生成作用，局部给药时对血管生成的抑制作用要远远强于全身给药；紫杉醇的抗肿瘤血管生成作用、抑制肿瘤细胞迁移作用以及诱导细胞凋亡的作用也是剂量依赖型的；另外维持肿瘤局部较高的紫杉醇浓度可以减少紫杉醇的全身毒性反应如骨髓抑制和心脏毒性等。 鉴于紫杉醇用于局部抗肿瘤具有良好的药代动力学和治疗优势，本论文提出局部注射紫杉醇载药缓释微球和纳米粒进行治疗恶性肿瘤的研究，试图以可降解高分子材料聚己内酯(PCL)和泊洛沙姆188(F68)的共混材料作为疏水性药物紫杉醇的载体材料，期望F68作为致孔剂和增溶剂可以增加紫杉醇从载体中的释放，并进行紫杉醇PCL／F68共混载药微球和纳米粒用于局部抗肿瘤的活性研究。 本文具体研究内容如下： 一、紫杉醇PCL／F68共混微球的制备及其局部抗肿瘤活性的初步研究 以PCL／F68共混材料为载体制备紫杉醇载药微球，初步探讨紫杉醇PCL／F68(10％F68，w／w)共混微球在小鼠肉瘤S180实体瘤模型和小鼠肝癌H22腹水瘤模型中的抗肿瘤活性。研究结果表明，紫杉醇PCL／F68共混微球在小鼠实体瘤模型中有一定的抑瘤作用，但不如紫杉醇注射液的效果；紫杉醇PCL／F68共混微球在肝癌H22腹水瘤模型中的抑瘤效果比较显著。为了增加紫杉醇缓释制剂局部抑制实体瘤的疗效，本文研究将分别从两方面着手解决：一方面增加提高紫杉醇从PCL／F68共混微球的释放，探讨F68的添加比率及不同分子量PCL对紫杉醇从PCL／F68共混微球释放的影响；另一方面，开发紫杉醇PCL／F68纳米粒制剂。 二、F68添加比率对紫杉醇PCL／F68载药微球的影响 研究PCL基质中F68的添加比率对微球表面形态、药物释放及体外降解的影响，结果表明F68会在微球表面形成孔状结构，且随着PCL基质中F68的添加比率的增加，微球表面的微孔结构也相应增加；紫杉醇从微球的释放也随着F68的添加比率的增加而增加；混有不同比率F68的PCL／F68共混微球的体外降解研究表明，PCL／F68共混微球中PCL均有所降解且降解程度随着F68的添加比率增加而增加，但是基质PCL的降解缓慢，PCL／F68共混微球没有发生明显的形变。在紫杉醇PCL／F68共混微球中，药物扩散是影响药物从微球释放的主要机制。 三、PCL分子量对紫杉醇PCL／F68载药微球的影响 研究PCL分子量对紫杉醇PCL／F68共混微球体外释放的影响，结果表明降低PCL的分子量可以增加紫杉醇从PCL／F68共混微球的释放，但同时PCL分子量的降低也影响了紫杉醇在共混微球中的包埋。分别采用直接取样释放法和透析袋释放法测定紫杉醇从PCL／F68共混微球的释放并进行比较，结果表明采用透析袋法测定释放速率要比采用直接取样法测定的释放速率低，分析其原因可能是由于透析袋内外的紫杉醇浓度差较小，紫杉醇由袋内向外的扩散缓慢，从而导致测得的释放速率要小于真实的释放速率。 四、以PCL／F68共混材料为载体的紫杉醇纳米粒 以PCL／F68共混材料为载体采用界面沉淀法制备紫杉醇载药纳米粒，界面沉淀法操作简便，所需能耗低易于产业化。另外在利用界面沉淀法制备纳米粒的过程中，避免了有毒溶剂的使用，简便了制备后期纳米粒的纯化过程。通过对制备工艺参数优化制备了紫杉醇PCL／F68载药纳米粒；体外释放研究表明紫杉醇PCL／F68载药纳米粒具有良好的控释效果；本章实验研究中考察了紫杉醇PCL／F68共混载药纳米粒在肿瘤局部给药对于A2系小鼠乳腺癌肺转移模型生长抑制作用，结果表明紫杉醇PCL／F68纳米粒在肿瘤局部给药，可以有效的抑制肿瘤的生长及转移。 综上所述，在疏水性药物紫杉醇的PCL／F68共混材料的载药体系中，PCL控制紫杉醇从载药体系中的缓慢释放，从而在肿瘤局部获得持续有效的紫杉醇浓度；F68作为致孔剂会在体液的作用下“滤出”并在载体中形成孔状结构，进而增加载体中药物紫杉醇的释放。小鼠腹水瘤模型的局部抗肿瘤活性研究表明，紫杉醇PCL／F68载药微球经腹腔注射给药可以有效的抑制恶性腹水。小鼠实体瘤模型的局部抗肿瘤活性研究表明，紫杉醇PCL／F68载药纳米粒经肿瘤局部给药可以有效的抑制肿瘤的生长及转移。因此，PCL／F68共混材料作为疏水性药物紫杉醇的药物传递体系，将有效地发挥紫杉醇的局部抗肿瘤优势，使紫杉醇在临床上得到更广泛的应用。

【学位授予单位】：中国协和医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R94