趙 陽(yáng)，蔣淑琴綜述，張秀榮*審校 (.延邊大學(xué)，吉林 延吉 33000;.吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林303)

殼聚糖作為靶向制劑載體材料的研究進(jìn)展

The advance of chitosan as targeted preparation carrier material

趙 陽(yáng)1，蔣淑琴2綜述，張秀榮2*審校 (1.延邊大學(xué)，吉林 延吉 133000;2.吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林132013)

殼聚糖是甲殼素脫乙?；难苌铮亲匀唤缰形ㄒ坏膲A性多糖。大量研究報(bào)告證明其具有良好的生物相容性、生物可降解性、無(wú)毒性和可塑性，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和藥物制劑領(lǐng)域。殼聚糖及其衍生物作為靶向制劑載體可控制藥物釋放、提高藥物療效、降低藥物毒副作用，加強(qiáng)制劑的靶向給藥能力。本文從殼聚糖及其衍生物作為靶向制劑載體的劑型和在不同部位給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，說(shuō)明殼聚糖及其衍生物是一種優(yōu)良的靶向制劑載體材料。

殼聚糖;靶向制劑;進(jìn)展

殼聚糖為甲殼類(lèi)動(dòng)物、昆蟲(chóng)和其他無(wú)脊椎動(dòng)物外殼中的甲殼質(zhì)脫乙?；频茫?859年由法國(guó)人Rouget首先得到，其化學(xué)名稱(chēng)為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，分子基本單元是帶有氨基的葡萄糖，由于分子中同時(shí)含有氨基和羥基，性質(zhì)比較活潑，可進(jìn)行交聯(lián)、接枝、?；?、磺化、羧甲基化、烷基化、硝化、鹵化、氧化、還原、絡(luò)合等多種反應(yīng)。殼聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、無(wú)毒性、成膜性和極強(qiáng)的可塑性，使其作為靶向制劑載體可以控制藥物釋放、提高藥物療效、降低藥物毒副作用，加強(qiáng)制劑的靶向給藥能力［1］。因此被各行各業(yè)廣泛關(guān)注，尤其在醫(yī)藥、生化和生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了重大進(jìn)展。

靶向給藥系統(tǒng)是目前制劑研究的熱點(diǎn)，由于其可將藥物直接定位輸送到病變部位，進(jìn)一步提高了治療效果，降低了毒副作用，深為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注。近年來(lái)，將殼聚糖進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造使其作為靶向制劑載體材料的研究尤其深入，也為今后靶向制劑的研究奠定了基礎(chǔ)。

1 殼聚糖作為載體材料的靶向制劑劑型

以殼聚糖為載體材料的靶向制劑的劑型有很多，主要以納米粒和微球?yàn)橹鳎欢陙?lái)對(duì)膠束的研究也越來(lái)越多，所以以下綜述了近些年來(lái)各種劑型的突出研究成果。

1.1 殼聚糖納米粒

對(duì)于殼聚糖納米粒的研究頗多，諸多學(xué)者已證明納米粒是一種新的、能夠穩(wěn)定包載藥物，并且釋放度良好的新劑型。姚倩［2］等人選用脫乙酰度大于87%的殼聚糖以氯化鈉溶液作為沉淀劑制備成了白藜蘆醇?xì)ぞ厶羌{米粒。采用濁度法確定加入的戊二醛的體積為200 μL時(shí)固化相對(duì)完全，用高效液相色譜法，流動(dòng)相:甲醇-0.1 mol/L醋酸溶液(40∶60)，測(cè)定其釋放度和包封率適宜。用激光粒度分析儀測(cè)定CSNP的粒徑為487 nm，粒徑分布均勻。林愛(ài)華［3］采用離子凝膠法制備阿霉素殼聚糖納米粒，再以高碘酸鹽氧化法制備甘草酸表面修飾阿霉素殼聚糖納米粒。納米粒呈類(lèi)球形，平均粒徑為179.5 nm，RP-HPLC法間接測(cè)定納米粒中甘草酸結(jié)合率達(dá)到80%以上，納米粒中阿霉素包封率達(dá)90%以上再釋放介質(zhì)中，12 h的甘草酸結(jié)合率仍保持(65.2±3.4)%。

1.2 殼聚糖膠束

聚合物膠束作為藥物載體是藥學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，高分子聚合物作為靶向藥物載體具有潛在的優(yōu)勢(shì)［4］。楊稅［5］等人以抗腫瘤藥阿霉素為模型藥物，用親水性的丁二酸和疏水性的正辛醛對(duì)天然高分子殼聚糖進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾制備得到兩親性殼聚糖為載體的含藥膠束，計(jì)算其包封率92.7%、載藥量7.4%，測(cè)量該載藥膠束在24 h內(nèi)穩(wěn)定，一周內(nèi)含量下降約20%，臨界膠束濃度(CMC)值為13.0 mg/L，膠束形成良好，提高了難溶性藥物阿霉素的溶解度。Tanasait Ngawhirunpat［6］等人合成了膽酸-聚乙二醇單甲醚殼聚糖兩親性聚合物膠束，并以喜樹(shù)堿為模型藥物單因素考察了制備工藝，證明當(dāng)藥物占載體比例為20%時(shí)，檢測(cè)其載藥量和包封率以及釋放度最為適宜，透射電鏡下膠束呈球形，載藥膠束平均粒徑為150 nm到390 nm，以芘為熒光探針測(cè)定膠束的臨界膠束濃度為 7.08 μg/mL。

1.3 殼聚糖脂質(zhì)體

仵文英［7］等人采用逆相蒸發(fā)-短時(shí)超聲法制備得苦參堿脂質(zhì)體?？鄥A在室溫下與乳糖化羧甲基殼聚糖pH 7.0的磷酸鹽緩沖溶液包覆30 min得苦參堿脂質(zhì)體。包覆后脂質(zhì)體的平均粒徑與空白脂質(zhì)體無(wú)明顯變化，Zeta電位由負(fù)轉(zhuǎn)正，包封率為51.0%，包覆后的脂質(zhì)體的體外釋放符合Higuchi方程。吳正紅［8］等人采用逆相蒸發(fā)法制備胰島素脂質(zhì)體，用胃蛋白酶、胰蛋白酶溶液和胃腸道內(nèi)容物試驗(yàn)考察脂質(zhì)體對(duì)胰島素的保護(hù)作用，用酶-苯酚法測(cè)定小鼠血糖值，用放射免疫法測(cè)定血清胰島素含量，并采用Pkanalyst程序進(jìn)行擬合。在正常大鼠葡萄糖耐藥量試驗(yàn)中，以相對(duì)生物利用度為考察指標(biāo)。證明采用殼聚糖-CEC雙層包覆的胰島素脂質(zhì)體更有利于胰島素口服吸收。

1.4 殼聚糖微球

李揚(yáng)［9］等人將適量的液體石蠟與聚山梨酯-80以250 r/min轉(zhuǎn)速混勻，按一定比例加入含羧甲基殼聚糖(40.0 g/L)的生理氯化鈉溶液，攪勻20 min成為穩(wěn)定的乳化體系后，再加入左氧氟沙星并用戊二醛進(jìn)行交聯(lián)固化，制備得左氧氟沙星羧甲基殼聚糖微球。所得微球載藥量為21.69%，平均粒徑為64 μm。簡(jiǎn)曉順［10］等以乳化交聯(lián)法制備殼聚糖微球并采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)法優(yōu)化處方，確定漢防己甲素和殼聚糖的重量百分比為61.97%，水相和油相的體積比為13.51%，殼聚糖濃度為2.37%制得的微球粒徑大小適宜。

2 殼聚糖為載體材料制備的不同靶向部位的主動(dòng)靶向制劑

靶向制劑亦稱(chēng)靶向給藥系統(tǒng)(targeting drug system，TDS)，是指借助載體、配體或抗體將藥物通過(guò)局部給藥胃腸道或全身血液循環(huán)而選擇性地濃集定于位靶組織、靶器官、靶細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的給藥系統(tǒng)。據(jù)有國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道以殼聚糖為載體材料制備的靶向制劑可以到達(dá)不同的靶向部位，以充分證明殼聚糖作為靶向制劑載體控制藥物釋放、提高藥物療效、降低藥物毒副作用，加強(qiáng)制劑的靶向給藥能力。

2.1 肝靶向

去唾液酸糖蛋白受體(ASGPR)是一種跨膜糖蛋白，它存在于哺乳動(dòng)物的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞上。研究發(fā)現(xiàn)，ASGPR能特異性的識(shí)別N-乙酞氨基半乳糖、半乳糖和乳糖，利用這些特性可以將殼聚糖經(jīng)過(guò)半乳糖等“靶頭”修飾后，定向地轉(zhuǎn)入肝細(xì)胞中發(fā)揮作用。湯愛(ài)國(guó)［11］等人以殼聚糖為載體材料制備了載藥量為(44.79 ±4.27)μg/mg、粒徑為(110 ±12)nm 的 O-羧甲基乳糖?；瘹ぞ厶?聚乳酸阿霉素納米粒。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中靜脈注射同等劑量不同劑型的阿霉素藥物，用熒光光度計(jì)測(cè)量。結(jié)果半乳糖化修飾后納米粒的肝靶向性明顯增強(qiáng)，肝外器官的濃度明顯降低。證明了O-羧甲基乳糖酰化殼聚糖-聚乳酸阿霉素納米粒對(duì)正常大鼠肝臟具有明顯的靶向性。黃羽［11］通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)研究大鼠肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞對(duì)羅丹明B異硫氰酸標(biāo)記殼聚糖納米粒(RBITC-CS-NPs)和甘草酸表面修飾殼聚糖納米粒(RBITC-CS-NPs-GL)的結(jié)合及攝取實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RBITC-CS-NPs-GL與肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞通過(guò)甘草酸介導(dǎo)的主動(dòng)靶向結(jié)合作用明顯。說(shuō)明甘草酸表面修飾殼聚糖納米粒對(duì)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的靶向結(jié)合作用?？镩L(zhǎng)春［12］等人利用離子交聯(lián)法制備了平均粒徑為448.9 nm、包封率為(62.4 ±7.3)%、載藥量為(10.1±1.3)%的去甲斑蝥素殼聚糖納米粒，通過(guò)對(duì)小鼠尾靜脈給藥后眼眶取血制備血漿，測(cè)定血漿及各臟器在不同時(shí)間的藥物濃度來(lái)研究載藥殼聚糖納米粒組(NCD-NP)在小鼠體內(nèi)的分布情況，同時(shí)與普通制劑治療組(NCD-SOL)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，載藥殼聚糖納米粒組在考察的時(shí)間點(diǎn)肝臟藥物濃度均明顯高于普通制劑治療組，在肝的TI值為4.427，對(duì)肝部位有明顯的靶向效果。

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究證據(jù)表明，病毒載體可引起嚴(yán)重的免疫反應(yīng)［13］，所以非病毒傳遞系統(tǒng)將成為未來(lái)首選。高淑英［14］等人運(yùn)用復(fù)合法制備了半乳糖基修飾的低分子量殼聚糖作為肝臟靶向性的質(zhì)粒DNA(gal-LMWC/DNA)和gal-LMWC/反義寡聚核苷酸(antisense oligonucleotide，ASO)復(fù)合物。測(cè)定了復(fù)合物的粒徑、形態(tài)和Zeta電位，并用瓊脂糖凝膠電泳分析了復(fù)合物的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明gal-LMWC能有效地與DNA或ASO結(jié)合，形成近似球形的穩(wěn)定的復(fù)合物，復(fù)合物的粒徑約300 nm。以gal-LMWC為載體，肝臟中ASO的高濃度能保持3周。表明gal-LMWC使ASO具有肝臟靶向性，并延長(zhǎng)了ASO在肝臟中的保留時(shí)間。因此，半乳糖基修飾的低分子量殼聚糖可用作質(zhì)粒DNA或反義寡聚核苷酸的載體，應(yīng)用于體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)染，不僅安全有效，而且具有肝臟靶向性。

2.2 肝、脾靶向

許向陽(yáng)［15］等人采用透析法以多柔比星注射液(DOX-INJ)為對(duì)照，制備得多柔比星殼聚糖聚合物膠束(DOX-OSC)，載藥量為(35.8 ±0.4)%，包封率為(75.3±1.1)%，粒徑為(174 ±12)nm，Zeta電位為(－37.1±3.0)mV，形態(tài)為球形結(jié)構(gòu)。研究其在小鼠體內(nèi)的組織分布并進(jìn)行靶向性評(píng)價(jià)。DOX-OSC表現(xiàn)出較好的長(zhǎng)循環(huán)及緩釋特性。與對(duì)照組比較，DOXOSC具有肝和脾靶向特性及滯留特性，藥物動(dòng)力學(xué)研究表明DOX-OSC具有優(yōu)良的載藥性能，有利于肝和脾靶向，并能顯著降低心臟和腎臟毒性，對(duì)于DOX的臨床應(yīng)用具有重要意義。

2.3 腦靶向

惡性膠質(zhì)瘤大多在原發(fā)腫瘤的周?chē)鷱?fù)發(fā)，常規(guī)的化療藥物很難到達(dá)腫瘤部位以達(dá)到有效濃度。陳新梅［16］等人將小鼠鼻腔給藥伊文思藍(lán)的殼聚糖溶液后，采用熒光顯微鏡觀察腦部伊文思藍(lán)的分布，紫外法測(cè)定小鼠腦部其含量。證明了殼聚糖對(duì)伊文思藍(lán)經(jīng)鼻吸收入腦具有促進(jìn)作用，伊文思藍(lán)在腦前、中、后部均有分布，殼聚糖載體對(duì)大鼠鼻黏膜毒性較小。Chandy［17］用殼聚糖包衣5-FU/聚乳酸(或羥基乙酸)微球，用于腦交質(zhì)瘤的靶向治療，研究發(fā)現(xiàn)微球的表面孔隙率低，藥物初次突釋后，以典型的二相釋藥，可靶向腦膠質(zhì)瘤釋藥30 d以上。

2.4 腫瘤靶向

抗腫瘤藥物對(duì)腫瘤組織和正常細(xì)胞幾乎無(wú)選擇性，普遍存在療效低、毒性大、轉(zhuǎn)移灶難以控制、患者用藥順應(yīng)性差等問(wèn)題。因此，抗腫瘤藥物傳遞系統(tǒng)已成為藥劑學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。許向陽(yáng)［18］等人以殼聚糖為原料，在其2位氨基引入琥珀酰基和正辛基對(duì)殼聚糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，制備N(xiāo)-正辛基-N'琥珀?；鶜ぞ厶?。證明其結(jié)晶程度下降，水溶性增加，與K562腫瘤細(xì)胞親和性較好，可作為新型腫瘤靶向載體。Omid Veiseh［19］等人制備了涂有生物相容性的聚乙烯乙二醇-Fe3O4殼聚糖納米粒，建立了腦部腫瘤的大鼠模型，通過(guò)體內(nèi)核磁共振、成像以及組織學(xué)和生物學(xué)的分析，證明了合成物是無(wú)毒性的，而且能夠輪廓清晰的持續(xù)保留在腫瘤上。說(shuō)明涂有生物相容性的聚乙烯乙二醇-Fe3O4殼聚糖納米粒可以被潛在地用于診斷和治療多種腫瘤類(lèi)型。

3 展望

我國(guó)擁有豐富甲殼素資源，繼而發(fā)展殼聚糖產(chǎn)業(yè)將具有很大的優(yōu)勢(shì)。近些年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)殼聚糖及其衍生物認(rèn)識(shí)的加深和應(yīng)用的進(jìn)一步研究，殼聚糖已應(yīng)用于更多更寬領(lǐng)域中，在化妝品、保健品、食品加工等行業(yè)對(duì)殼聚糖的需求增長(zhǎng)很快，而殼聚糖在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用也被更多的學(xué)者所重視并且取得了很大的成果。因此，殼聚糖及其衍生物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及市場(chǎng)發(fā)展前景是很可觀的。這種天然高分子作為一種新型的藥物載體材料，具有良好的生物相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能。

［1］Nagpal K，Singh S K，Mishra D N.Chitosan nanoparticles:a promising system in novel drug delivery［J］.Chem Pharm Bull(Tokyo)，2010，58(11):1423-1430.

［2］姚 倩，侯世祥，何偉玲，等.表面氨基游離的白藜蘆醇?xì)ぞ厶羌{米粒制備方法研究［J］.中國(guó)中藥雜志，2006，31(3):205-208.

［3］林愛(ài)華，劉奕明，平其能.甘草酸表面修飾阿霉素殼聚糖納米粒的制備及特性研究［J］.中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38(6):507-511.

［4］Nam H Y，Kwon S M，Chung H，et al.Cellular uptake mechanism and intracellular fate of hydrophobically modified glycol chitosan nanoparticles［J］.J Control Release，2009，135(3):259-267.

［5］楊 稅，王建梅，尤赟蕾.殼聚糖衍生物對(duì)抗腫瘤藥載藥性的研究［J］.齊魯藥事，2009，28(4):236-237.

［6］Ngawhirunpat T，Wonglertnirant N，Opanasopit P，et al.Incorporation methods for cholic acid chitosan-g-mPEG selfassembly micellar system containing camptothecin［J］.Colloids Surf B Biointerfaces，2009，74(1):253-259.

［7］仵文英，劉 碩，黃 潔，等.乳糖化羧甲基殼聚糖包覆苦參堿脂質(zhì)體在大鼠體內(nèi)組織分布研究［J］.中國(guó)藥學(xué)雜志，2008，43(6):439-443.

［8］吳正紅，平其能，宋赟梅，等.殼聚糖和殼聚糖-EDTA接合物雙層包覆胰島素口服納米脂質(zhì)體的研究［J］.藥學(xué)學(xué)報(bào)，2004，39(11):933-938.

［9］李 揚(yáng)，王 強(qiáng)，陳 涵，等.左氧氟沙星羧甲基殼聚糖微球結(jié)腸靶向釋藥的實(shí)驗(yàn)研究［J］.中國(guó)新藥雜志，2007，16(24):2062-2065.

［10］簡(jiǎn)曉順，程國(guó)華，趙 鑫，等.星點(diǎn)設(shè)計(jì)法優(yōu)化漢防己甲素殼聚糖微球的處方［J］.中國(guó)藥房，2008，19(16):1231-1233.

［11］湯愛(ài)國(guó)，張陽(yáng)德.O-羧甲基乳糖?；瘹ぞ厶?聚乳酸阿霉素納米粒在大鼠體內(nèi)的靶向性研究［J］.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2006，16(13):1941-1943.

［12］匡長(zhǎng)春，何 文，羅順德，等.去甲斑蝥素殼聚糖納米粒在小鼠體內(nèi)分布及肝靶向作用［J］.中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，2005，25(6):527-530.

［13］Cavazzana-Calvo M，Lagresle C，Hacein-Bey-Abina S，et al.Gene therapy for severe combined immunodeficiency［J］.Annu Rev Med，2005，56:585-602.

［14］Gao S，Chen J，Xu X，et al.Galactosylated low molecular weight chitosan as DNA carrier for hepatocyte-targeting［J］.Int J Pharm，2003，255(1/2):57-68.

［15］許向陽(yáng)，周建平，李 玲，等.多柔比星殼聚糖聚合物膠束的制備及其在小鼠體內(nèi)的組織分布.［J］藥學(xué)學(xué)報(bào)，2008，43(7):743-748.

［16］陳新梅，李心沁.殼聚糖載體對(duì)藥物鼻腔吸收的促進(jìn)作用［J］.中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2008，13(9):981-984.

［17］Chandy T，Das G S，Rao G H.5-Fluorouracil-loaded chitosan coated polylactic acid microspheres as biodegradable drug carriers for cerebral tumours［J］.Microencapsul，2000，17(5):625-638.

［18］許向陽(yáng)，李 玲，殷曉進(jìn)，等.腫瘤靶向載體N-正辛基-N'-琥珀?；鶜ぞ厶堑闹苽浜徒Y(jié)構(gòu)表征［J］.中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38(1):17-20.

［19］Veiseh O，Sun C，F(xiàn)ang C，et al.Specific targeting of brain tumors with an optical/magnetic resonance imaging nanoprobe across the blood-brain barrier［J］.Cancer Res，2009，69:(15):6200-6207.

R944

A

1673-2995(2012)01-0035-04

趙 陽(yáng)(1987－)，女(漢族)，在讀碩士.

張秀榮(1959－)，女(漢族)，教授，本科.

2011-11-16)