包裹芘的高分子納米粒的制備、表征以及體內外行為的初步研究.pdf

1、近年來，納米技術促進納米藥物的研究飛速發(fā)展。納米藥物具有提高難溶性藥物生物利用度，緩、控釋給藥，靶向給藥等諸多優(yōu)點，可最終實現(xiàn)增強藥物療效、降低藥物不良反應等目的。改變藥物的生物藥劑學與藥動學行為是達到上述目的的關鍵，所以研究納米藥物的藥動學行為，探索其規(guī)律是非常必要，也是非常有意義的。
　　 但從總體上看，目前有關納米藥物的藥動學研究在研究思路和研究方法上仍存在局限性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　 (1)在研究思路上

2、，還主要沿用傳統(tǒng)的藥動學研究模式，對藥動學數(shù)據(jù)僅作表觀的描述，而很難對納米藥物的藥動學機理和規(guī)律作深層次的探討。
　　 (2)傳統(tǒng)的藥動學建模思想通常建立在確定性線性動力系統(tǒng)的數(shù)學理論之上，缺乏對納米藥物復雜體內過程這個“黑箱”的描述；同時缺乏對表征粒子納米特性如粒徑等參數(shù)的相關性描述。
　　 (3)當藥物以納米載藥系統(tǒng)形式給藥時，在生物體中藥物可能以被包裹藥物、游離藥物、與蛋白結合藥物的形式存在。目前對不同形式藥物藥動

3、學行為的研究還沒引起重視。此外，在研究方法上，缺乏用于生物樣本中不同形式藥物濃度區(qū)別測定的方法。
　　 上述幾個方面中，第三方面的研究又是納米藥物藥動學研究的基礎。基于此背景，本論文以包裹模型藥物芘的單甲氧基封端的聚乙二醇-聚乳酸（MePEG-PLA）高分子納米粒作為納米藥物的典型代表，圍繞高分子納米粒的制備、表征，體外藥物釋放，生物樣本中不同形式藥物濃度測定方法的建立以及高分子納米粒藥動學與組織分布等內容展開研究，主要結果如下

4、：
　　 (1)以具有不同分子量的兩種MePEG-PLA嵌段共聚物為原料，采用納米沉淀法制備了包裹模型藥物芘的兩種MePEG-PLA高分子納米粒，并對處方及制備工藝進行了研究。在此基礎上，運用各種表征方法對制備的納米粒進行了表征，包括PCS法測定粒徑及其分布、納米粒表面電位；用透射電鏡（TEM）與核磁共振波譜（NMR）對納米粒的微觀形態(tài)與結構進行表征；用差熱掃描量熱分析（DSC）與粉末X-射線衍射分析（PXRD）對模型藥物在納米

5、粒中的存在形式進行表征。研究結果表明兩種納米粒的平均粒徑均小于100 nm，分別為76.5和80.1 nm，且具有核殼型的球形結構；模型藥物芘以無定形或分子狀態(tài)分散在其中。用超濾法結合高效液相色譜法測定了納米粒的載藥量與包封率，結果表明納米粒有較高的包封率，兩種納米粒的包封率分別為80.3%和75.2%，載藥量分別為1.42%和1.35%。此外，研究了納米粒懸浮液的凍干工藝，研究結果表明海藻糖作為凍干保護劑具有較好的性能。以粒徑、載藥量

6、和包封率為考察指標對納米粒的穩(wěn)定性進行了研究，結果表明納米粒具有良好的穩(wěn)定性，在一個月內上述指標無明顯變化。
　　 (2)測定了芘在兩種MePEG-PLA聚合物膜中的表觀擴散系數(shù)，結果分別為3.84×10-11和11.25×10-11 cm2·s-1，其中芘在MePEG質量分數(shù)較大的MePEG-PLA中具有相對較大的表觀擴散系數(shù)。以透析法研究了包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒的體外藥物釋放行為。研究了納米粒在磷酸緩沖液、血

7、漿、堿溶液以及酶存在下的藥物釋放行為。應用零級動力學模型、一級動力學模型、Higuchi模型和經驗公式Power Law對納米粒的體外釋藥數(shù)據(jù)進行模型擬合。模型擬合的結果顯示在0.5-48 h內，納米粒在磷酸緩沖液、血漿、堿溶液存在下的藥物釋放行為符合一級動力學模型；在0.5-12 h內，納米粒在磷酸緩沖液存在下的藥物釋放行為符合Higuchi模型，而在血漿存在下的藥物釋放行為符合零級動力學模型。研究結果表明納米粒在磷酸緩沖液、血漿以及

8、堿溶液存在下釋放時，擴散機制起主要作用；在酶存在的情況下，納米粒的釋藥行為同時受到藥物擴散與納米粒的降解雙重機制的控制。
　　 (3)研究并建立了生物樣品（血漿、肝、脾、肺、腎）中芘的總濃度與非包裹濃度的測定方法，并分別對所建方法進行了全面的方法學論證。研究結果表明，以甲醇為蛋白沉淀劑處理生物樣品來測定芘的總濃度時，方法具有高的靈敏度，準確率高，重現(xiàn)性好；以正庚烷為萃取劑通過液液萃取法測定生物樣本中非包裹芘的濃度時，能有效地將非

9、包裹與包裹的芘區(qū)分開來，方法的特異性強。生物樣品的穩(wěn)定性考察結果表明，在測定非包裹的藥物濃度時，在室溫放置時藥物可能從納米粒釋放出來，提示生物樣品在解凍后應及時處理。
　　 (4)用平衡透析法測定了芘的血漿蛋白結合率，結果表明在芘質量濃度分別為5、25、50 ng/mL時，對應血漿蛋白的平均結合率分別為25.1%，40.0%，62.7%，呈現(xiàn)出一定的濃度依賴關系。研究了游離芘與包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒在全血中的分布

10、，結果表明95%以上的游離芘分布在紅細胞，而包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒在紅細胞中的分布相對于游離芘要少些，但仍占60%以上。以尾靜脈注射為給藥方式，研究了芘溶液和包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒在Wistar大鼠的藥動學行為和在昆明種小鼠的組織分布行為。藥動學結果顯示：當給藥劑量為1 mg/kg時，以芘溶液形式給藥后藥動學參數(shù)V1、CL、K10和MRT的值分別為17.555、10.87、0.619和1.493；而以兩種

11、納米粒形式給藥后對應的藥動學參數(shù)V1、CL、K10和MRT的值分別為23.999、4.804、0.205、10.725和25.873、5.452、0.211、8.018。包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒相對于芘溶液具有長循環(huán)的特征，且非包裹的藥物與總的藥物具有不同的藥動學特征。組織分布的研究結果進一步證實了包裹芘的MePEG-PLA高分子納米粒具有長循環(huán)功能，同樣非包裹藥物與總藥物在組織中的含量隨時間變化規(guī)律有差異。