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目的:利用实验室前期筛选出的最优合成工艺,制备一种与姜黄素(Curcumin,CUR)药理活性相当的姜黄素-维生素E衍生物(Curcumin-Vitamin E,CUR-VE),并利用其自组装特性,经纳米沉淀法设计制备高载药量的姜黄素-维生素E衍生物自组装纳米粒(self-assembly nanoparticles of Curcumin-Vitamin E derivative,CUR-VE-NPs),以稳定性、口服给药的药动学行为作为评价指标,与CUR进行比较,开发载药量高、稳定性高、药动学行为良好、具有临床应用潜力的姜黄素衍生物自组装纳米粒,以其作为姜黄素的替代药物,用以弥补姜黄素纳米制剂在临床应用上的缺陷;探讨CUR-VE自发组装形成纳米粒的机制及原理,为姜黄素衍生物及其纳米制剂的科学研究及临床应用提供数据支撑。方法:1.建立CUR、CUR-VE的高效液相色谱法(HPLC)和超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)两种体外及体内分析测定方法,并进行方法学考察,为后续体内外CUR、CUR-VE含量测定提供基础检测方法。2.通过纳米沉淀法制备CUR-VE-NPs,以粒径、PDI、Zeta电位、包封率和载药量为评价指标,确定自组装纳米粒的最优处方及制备工艺。3.利用差示扫描量热法(DSC)、X-射线粉末衍射法(PXRD)、傅里叶红外光谱法(FT-IR)以及红外差谱分析方法,探究自组装过程的原理和机制。4.采用MTT实验考察CUR和CUR-VE对人乳腺癌MCF-7细胞的细胞毒作用,探讨对CUR原料药引入D-α-维生素琥珀酸酯进行结构修饰后,是否会造成药物活性改变。5.建立模拟体内胃肠液、血浆以及肝匀浆环境的模型,比较CUR-VE、CUR-VE-NPs和CUR原料药的稳定性。6.通过SD大鼠体内药动学实验,计算CUR-VE-NPs和CUR混悬液的曲线下面积(AUCo-∞)、半衰期(T1/2)、Tmax和Cmax等药动学参数,比较两者的药动学行为差异。结果:1.建立了符合方法学要求的HPLC、UPLC-MS/MS两种含量测定方法,用于体外制剂学评价、制剂稳定性实验和体内药动学实验中CUR和CUR-VE的药物含量测定。2.通过单因素考察筛选出了最优处方和制备工艺:投药量4 mg/mL、搅拌转速400 rpm、反应温度80℃、反应时间0.5 h、稳定剂为5%(w/w)DSPE-PEG 2000。采用纳米沉淀法制备得到CUR-VE-NPs,平均粒径为(172.9±3.29)nm,分散系数PDI为(0.133±0.009),Zeta 电位为(-46.5±7.88)mV,包封率为(81.66±0.54)%,载药量为(93.63±0.84)%;72h体外释放度实验中,CUR-VE-NPs的累计释放度为(44.97±1.26)%。3.通过DSC、PXRD、FT-IR检测手段得知,CUR-VE自组装的过程中无晶型变化,未形成纳米晶等晶型物质;通过红外差谱分析方法对CUR-VE衍生物自组装过程的原理进行探究,对比CUR-VE原料药官能团,发现自组装主要依靠的驱动力包括范德华力、氢键作用力和π-π堆积作用。4.MTT结果显示,CUR和CUR-VE对MCF-7细胞的增殖均存在明显的浓度依赖关系,并且CUR和CUR-VE对MCF-7细胞存活率的影响无显著性差异(P>0.05),两种药物对MCF-7癌细胞的细胞毒作用相当。5.在模拟胃肠液、血浆以及肝匀浆环境的稳定性实验中,CUR-VE和CUR-VE-NPs的半衰期T1/2相比于CUR均有显著性差异(P<0.05),CUR-VE和CUR-VE-NPs稳定性均优于CUR,实验结果表明,经结构修饰得到的CUR-VE衍生物或经过进一步剂型设计制备的CUR-VE-NPs均能弥补CUR稳定性差的缺点。6.SD大鼠体内药动学实验结果表明,CUR-VE-NPs的曲线下面积AUC0-∞、半衰期T1/2、达峰时间Tmax和达峰浓度Cmax等药动学参数显著高于CUR,其数据具有统计学意义(P<0.05)。相较于CUR混悬液,CUR-VE-NPs经口服给药后,能更大程度地在体内被吸收并释放药物进入血液环境,此外,CUR-VE在体内消除速度减慢,在血液中的滞留时间延长,药动学行为显著改善。结论:本课题通过单因素考察筛选出了 CUR-VE-NPs的最优处方及制备工艺,并构建了载药量高达(93.63±0.84)%的CUR-VE-NPs递药系统,相比于CUR其他纳米制剂(载药量<10%),载药量提高了 9倍。其给药系统自组装过程主要依靠范德华吸引力和静电排斥力等分子间作用力、氢键作用力以及π-π堆积作用,在以上各作用力的相互作用下,纳米颗粒无需其他载体材料或稳定剂即可聚集和形成。CUR结构中一分子酚羟基活性基团被D-α-维生素琥珀酸酯所取代,因此CUR-VE衍生物在模拟胃肠液、血浆以及肝匀浆等体外模拟环境中的稳定性均优于CUR,但对姜黄素结构中一分子羟基位的修饰并不影响药物抗肿瘤活性;CUR-VE-NPs给药系统可分散为细小粒子悬浮于水分散介质中而不沉淀,因此极大地增加了药物的水分散性,有助于药物吸收。此外,体内药动学实验表明,CUR 口服给药后易在胃肠道和血浆中迅速分解,仅给药约6 h后便无法在血浆中检测到,CUR-VE-NPs 口服给药约60 h后仍能在血浆中检测到CUR-VE,说明CUR-VE-NPs稳定性优于CUR。相比于CUR混悬剂,CUR-VE-NPs的T1/2、Tmax显著延长(P<0.01,P<0.001),说明CUR-VE在体内的消除速度有所减缓;此外,CUR-VE-NPs的AUC0-∞和Cmax与CUR混悬剂相比也具有显著性差异(P<0.001,P<0.01),表明药物口服吸收程度显著提高,药动学行为得到显著改善。