張 婧 羅 云 梁新麗 劉紅寧 趙國巍 廖正根

(江西中醫(yī)藥大學現(xiàn)代中藥制劑教育部重點實驗室，南昌，330004)

中藥載藥納米粒的研究進展

張 婧 羅 云 梁新麗 劉紅寧 趙國巍 廖正根

(江西中醫(yī)藥大學現(xiàn)代中藥制劑教育部重點實驗室，南昌，330004)

目的：綜述近年來中藥載藥納米粒的有關(guān)研究進展。方法：著重從載體材料、表面修飾兩個方面進行介紹。結(jié)果：中藥載藥納米粒已有長足發(fā)展，但仍存在一些問題。結(jié)論：現(xiàn)代中藥納米粒制劑對提高整個中藥制藥行業(yè)的科技水平有重要意義。

納米粒；載體材料；表面修飾

納米粒(Nanoparticles，NP)是由天然或合成高分子材料制成的粒徑小于1 μm的固態(tài)膠體粒子，藥物可以溶解、包裹于其中或吸附在載體基質(zhì)上，分為骨架實體型的納米球和膜殼藥庫型的納米囊。納米粒注射制劑不易阻塞血管，可靶向肝、脾、骨髓，納米粒也可由細胞通道或細胞旁路通道途徑透過內(nèi)皮細胞壁到達靶部位，具有靶向提高療效和降低不良反應(yīng)的雙重作用[1]，其優(yōu)點在于[2]：1)提高藥物的穩(wěn)定性；2)防止藥物在體內(nèi)的失活或減少對胃腸的刺激性；3)使液態(tài)藥物固態(tài)化，便于應(yīng)用和儲存，把疏水性藥物變成親水性；4)緩釋或控釋藥物，尤其對于那些不良反應(yīng)強、在體內(nèi)半衰期短和首過作用強的藥物。

近年來隨著人們對納米粒的制備、理化性質(zhì)考察、生物學評價機制的深入研究和新載體材料的不斷涌現(xiàn)，納米粒給藥系統(tǒng)的應(yīng)用有了很大發(fā)展。我們在本文按中藥納米粒給藥系統(tǒng)的載體材料、表面修飾兩大分類進行綜述，介紹中藥納米粒給藥系統(tǒng)的進展情況。

1 納米粒的載體材料

1.1 聚氰基丙烯酸正丁酯 聚氰基丙烯酸酯(Polyalkylcyanoacrylate，PACA)是生物降解型人工合成的高分子材料。ACA包括氰基丙烯酸甲酯(Methylcyanoacrylate，MCA)、氰基丙烯酸乙酯(Ethyleyanoacrylate，ECA)、氰基丙烯酸正丁酯(n-buthyleyanoacrylate，BCA)、氰基丙烯酸異丁酯(Isobutylcyanoacrylate，IBCA)、氰基丙烯酸異己酯(Isohexyleyanoacrylate，IHCA)等衍生物。隨著烷基鏈的延長，生物降解速度逐漸減慢。

聚氰基丙烯酸正丁酯(Polybutylcyanoacrylate，PBCA)烷基鏈較長，具有適宜的降解周期，且毒性較低，體內(nèi)耐受性最好。BCA能夠在光、熱和陰離子的引發(fā)下進行陰離子聚合，主要采用乳化聚合法和界面聚合法制備。乳化聚合法是將表面活性劑(或/和藥物等)溶于水中，調(diào)pH至酸性，室溫攪拌下滴加BCA，BCA在催化下聚合成球，最后調(diào)節(jié)pH至中性終止反應(yīng)。該法的優(yōu)點是制備工藝簡單，利于規(guī)模生產(chǎn)，但不適宜酸不穩(wěn)定藥物的包封，與乳化聚合法相比，界面聚合法適合包封脂溶性藥物，且載藥量較高。

采用乳化聚合法制備包載姜黃素的聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒，粒徑約為(185±13.12)nm，表面電位為(50.1±2.08)mv，平均載藥量為1.078%，平均包封率為(94.75±1.54)%。姜黃素納米粒的體外釋藥符合雙相動力學釋藥規(guī)律，制得的膠體溶液半年未發(fā)現(xiàn)有相分離和絮凝發(fā)生，其載藥納米球粒徑和分布無明顯變化[3-4]。

土貝母生藥及其提取物注射劑臨床用于治療各種結(jié)核腫瘤及因病毒引起的多種傳染性疣效果良好，其抗癌有效成分TBMS基礎(chǔ)研究表明其抑瘤譜較廣。以安全、無不良反應(yīng)、可生物降解的α-氰基丙烯酸正丁酯為載體材料，將其制成肝靶向納米粒，納米粒主要分布在肝臟組織中，對肺和肝臟的毒性明顯較注射劑低，血管刺激性較TBMS注射劑大大降低，既達到了肝靶向的目的，同時有助于降低TBMS臨床應(yīng)用的細胞毒性和刺激性[5]。

1.2 聚乳酸類 聚乳酸及其共聚物是一類生物可降解、生物相容性較好的合成高分子材料，以其作為載體材料制備載藥納米粒，可實現(xiàn)靶向給藥[6]，已被廣泛應(yīng)用的此類材料有聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物等。通常采用乳化-溶劑揮發(fā)法、沉淀法、自乳化法等進行制備[7]，其中，沉淀法因避免了含氯溶劑的使用，減少了對人體的傷害和對環(huán)境的污染而被廣泛應(yīng)用。沉淀法藥物的包載高度依賴藥物的親脂性，故多用于包載脂溶性藥物。但不同的脂溶性藥物包封效果存在較大差異[8-9]。

葫蘆素(Cu)和姜黃素(Cur)做為脂溶性的抗癌中藥，通過沉淀法制備載藥的聚乳酸納米粒，理化性質(zhì)測定結(jié)果顯示Cu-PLA-NP和Cur-PLA-NP的粒徑均在100～200 nm，但包載結(jié)果差異很大：Cu-PLA-NP的包封率、載藥量和藥物收率分別為38.53%，2.21%和27.02%，Cur-PLA-NP的包封率、載藥量和藥物收率分別為94.36%，14.35%和91.23%，提示有機相加入水相時的藥物沉淀率及水浴揮發(fā)過程中藥物和載體的沉淀速率與藥物的包載效果有重要關(guān)系[10]。大黃酸具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化及調(diào)節(jié)腎功能等作用，但由于大黃酸水溶性差，生物半衰期短，生物利用度低，限制了其在臨床上的廣泛應(yīng)用。尚小廣等以聚乳酸為載體材料，采用改良的自乳化溶劑擴散法制備大黃酸聚乳酸納米粒，藥動學數(shù)據(jù)顯示，大鼠口服大黃酸混懸液和納米粒后AUC0-t分別為(8.077±2.98)和(34.583±3.93)mg·h·L-1，說明NP可以促進大黃酸的吸收，提高其生物利用度。分布方面，t1/2顯著延長，說明NP可以減緩大黃酸的消除速率，這可能是由于NP的持續(xù)釋放使得表觀的消除速率變小，總之聚乳酸納米?？娠@著改善大黃酸的藥動學行為，有效提高其口服生物利用度[11]。

黃酮類成分是雪蓮抗炎止痛的主要成分，能夠促進腎上腺皮質(zhì)激素的合成，不但能顯著提高小鼠免疫功能，對抗風濕性關(guān)節(jié)炎，還具有抗癌、解痙、降壓和平喘作用。以復乳法制備雪蓮納米粒，雪蓮原料藥溶解于乙二醇中作為內(nèi)水相，聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLGA)溶解在二氯甲烷-丙酮混和溶劑中作為油相，加入乳化劑形成W/O型初乳后以蒸餾水作為外水相在乳化劑作用下形成復乳。結(jié)果得到的納米粒平均粒徑在134 nm，Zeta電位為-8.06，包封率為42.83%，載藥量為2.17%，12 h體外釋放39.57%，得到了性質(zhì)穩(wěn)定和具有緩釋功能的雪蓮納米粒[12]。

1.3 殼聚糖 殼聚糖是天然高分子的堿性多糖，不溶于水和有機溶劑，可溶于pH<6.5的稀酸。殼聚糖具有低毒、良好的生物可降解性、生物相容性，使其廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥和制劑[13]。殼聚糖具有優(yōu)良的生物黏附性，以殼聚糖制成的納米載體可以延長藥物在吸收部位的保留時間，達到控釋或緩釋的目的[14]。常用殼聚糖納米粒制備方法為復凝聚法、共價交聯(lián)法、離子凝膠化法等，其中離子凝膠化法是目前在殼聚糖納米粒的常用制備方法，利用三聚磷酸鈉對殼聚糖進行離子誘導，通過帶負電的磷酸根離子與殼聚糖分子鏈上帶正電的質(zhì)子化氨基發(fā)生分子內(nèi)和分子間交聯(lián)凝膠化，可迅速生成納米粒。甘草酸二銨(Diammonium Glycyrrhizinate，DG)是中藥甘草的有效成分之一，具有較強的抗炎、保護肝細胞膜及改善肝功能的作用。臨床上甘草酸二銨主要以注射劑和膠囊形式應(yīng)用于伴有丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶升高的急、慢性病毒性肝炎、化療引起的肝功能異常及酒精性脂肪肝等的治療。朱云峰等以生物黏附性和生物可降解特征的殼聚糖為載體材料，采用噴霧干燥法制備了甘草酸二銨-殼聚糖納米粒。噴霧干燥機的進口溫度、抽氣機功率和DG與CS比例對DG-CS NP的粒徑影響較大。當進口溫度200 ℃、抽氣機功率60%，DG與CS比例2∶5時，DG-CS NP粒徑為300～600 nm，載藥量為(51.25±1.75)%。DG-CS NP的藥物釋放受環(huán)境pH的影響，對潰瘍性結(jié)腸炎具有顯著的治療與改善效果[15]。

1.4 白蛋白 白蛋白是常用的天然高分子材料，其優(yōu)點是化學性質(zhì)穩(wěn)定，毒性及刺激性低，無抗原性，有良好的生物相容性和可降解性，可實現(xiàn)靶向和緩釋作用等。白蛋白納米粒的制備方法較多，包括丙酮-熱變性法、噴霧干燥法、pH-凝聚法、乳化-固化技術(shù)等[4]。陳娟等人以牛血清白蛋白為載體材料采用去溶劑化-化學交聯(lián)法制備馬錢子堿白蛋白納米粒，有望降低馬錢子堿的不良反應(yīng)，提高馬錢子堿治療關(guān)節(jié)炎的療效。結(jié)果顯示，制得的納米粒平均粒徑為(209.8±3.6)nm，zeta電位-34.49±1.32 mV，納米粒收率90%±3.2%，包封率為60%±2.3%，載藥量為2%±1.2%，體外模擬釋藥結(jié)果表明載藥納米粒藥物釋放速率在24 h內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定，藥物釋放達53%后累積釋放率基本不變，提示部分藥物吸附在納米粒表面，另外的藥物可能與白蛋白以新化學鍵的形式結(jié)合，只有當白蛋白降解后藥物才能溶出，所以馬錢子堿白蛋白納米粒的累積釋放率達不到100%[16]。

2 納米粒的表面修飾材料

普通納米粒進入機體后，容易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的單核巨噬細胞(MPS)吞噬而清除迅速，不易到達靶組織，且與靶細胞結(jié)合親和力弱，靶組織中蓄積量少。為了避免藥物被巨噬細胞迅速清除和提高靶組織中藥物含量，從而提高其穩(wěn)定性、靶向性，可對納米粒表面進行修飾[17]。納米粒表面修飾有兩種主要途徑：一是用修飾材料包裹于納米粒表面；二是修飾材料與載體聚合物經(jīng)化學鍵合后再制備納米粒。

2.1 聚乙二醇 聚乙二醇是應(yīng)用最廣泛的納米微粒表面修飾材料，利用其親水性質(zhì)能在納米膠束表面形成一層水化膜，阻礙調(diào)理蛋白與膠束表面的吸附，從而降低網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的攝取。PEG還可以減少粒子表面對蛋白質(zhì)及酶的吸附，從而減少降解。PEG的相對分子質(zhì)量或包衣厚度及密度對修飾效果有明顯影響。此外，PEG還可以促進納米粒經(jīng)派爾氏結(jié)轉(zhuǎn)運[18]。實現(xiàn)修飾的方法包括共價結(jié)合、混合制備納米?；蛘弑砻嫖?。

羥基喜樹堿是從我國特有的珙垌科喬木――喜樹中分離提取的一種微量生物堿，是拓撲異構(gòu)酶Ⅰ(TOPO-Ⅰ)抑制劑[19]，具有抗瘤譜廣、無交叉耐藥性的特點，為臨床一線用藥。然而其水不溶脂難溶性、內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等因素，使得其臨床應(yīng)用受到了限制[20]。西娜等合成了聚乙二醇-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物(Polyethyleneglycol Polycaprolatone，PEG-PCL)用1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進行了表征，并以此為載體材料，采用溶劑擴散法制備了羥基喜樹兩親性嵌段共聚物納米粒，結(jié)果顯示制備的納米粒平均粒徑為164.5 nm，載藥量為5.49%，包封率為83.2%，zeta電位為-26.1 mV，凍干粉劑的穩(wěn)定性較好，大大增加了HCPT的水溶性。PCL為半結(jié)晶狀的高分子材料，選用它作為兩親性共聚物載體的親脂性部分，既可以作為親脂性藥物的儲庫，其所含的結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)又有利于納米粒形態(tài)的穩(wěn)定[21]。

2.2 RGD肽 RGD肽(RGD Peptide，GRGDNP)是一類含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)的短肽[22]，廣泛存在于生物體內(nèi)，是細胞外多種配體蛋白與整合素結(jié)合的位點[23]。含RGD序列的蛋白通過RGD肽與其受體整合素結(jié)合，參與細胞間、細胞與細胞間質(zhì)黏附，并能把細胞外環(huán)境和細胞骨架聯(lián)系起來，參與多條信號傳導通路的活化。外源性RGD肽與腫瘤細胞表面整合素結(jié)合后，可作為體內(nèi)RGD肽類物質(zhì)的競爭性抑制劑，參與一系列生物學活動生理和病理過程中發(fā)揮重要作用。

蟾毒靈是蟾酥中提取的一種毒性配基之一，具有誘導腫瘤分化和凋亡作用，但蟾毒靈難溶于水，靜脈給藥困難，且不良反應(yīng)較大口服代謝快，半衰期短，限制了其在腫瘤治療中的應(yīng)用。殷佩浩通過制備蟾毒靈的mPEG-PLGA-PLL-cRGD納米粒，通過表面修飾RGD，在達到腫瘤組織靶向的同時，實現(xiàn)了腫瘤細胞的靶向。首先PEG修飾作用如上文所述，延長了體內(nèi)滯留時間，從而增加腫瘤組織的藥物聚集，并利用腫瘤組織的EPR效應(yīng)，實現(xiàn)納米粒的被動靶向腫瘤組織的功能。更為重要的是，利用腫瘤細胞表面的特異性受體配體結(jié)合原理，選擇對大腸癌細胞具有較好靶向功能的RGD肽靶向基團來修飾納米粒，利用RGD肽與其整合素受體介導的細胞黏附達到靶向腫瘤細胞的目的。裸鼠腸癌模型的藥效學研究表明，與生理鹽水組相比，蟾毒靈納米粒組瘤體明顯縮小，蟾毒靈以納米的劑型給藥療效明顯提高，且載藥納米粒經(jīng)過RGD修飾后瘤體重量明顯減輕、腫瘤生長抑制率明顯提高(P<0.01)[24]。

3 結(jié)語

納米粒由于其獨特的優(yōu)勢而備受人們重視，尤其是在轉(zhuǎn)運基因、運載多肽和蛋白質(zhì)藥物、抗腫瘤藥、抗病毒藥方面有著廣闊的應(yīng)用前景，將納米粒應(yīng)用于中藥制劑的研發(fā)，既有利于中藥劑型優(yōu)化，又利于提高藥物療效，是納米微粒給藥系統(tǒng)研究的熱點，但是由于中藥體系的復雜性以及納米粒制劑由于載體材料、制備方法等方面產(chǎn)生的問題，中藥載藥納米粒的研究與應(yīng)用尚處于起步階段，存在不少亟待解決的問題：1)目前報道研究的中藥納米粒制劑多為單一中藥有效成分，或有效成分與化藥的復方制劑，真正以中藥復方協(xié)同作用的藥物制劑很少，多數(shù)制劑停留在實驗室研制階段。2)納米粒制劑的釋放存在突釋現(xiàn)象，藥物突釋通常是由于藥物未包封在載體內(nèi)部，而是吸附在粒子表面，微粒載藥量越大，突釋越強且釋藥越快，對于中藥納米粒來說，藥物釋藥快慢與作用靶點、療效發(fā)揮有著更為密切的關(guān)系，因此需要對中藥納米粒的釋放行為進行考察。隨著納米藥物載體理論、技術(shù)的不斷完善，在中醫(yī)用藥理論指導下，研究開發(fā)安全、可控、穩(wěn)定、有效的現(xiàn)代中藥納米粒制劑對改變目前中藥制劑低水平重復研究現(xiàn)象，提高整個中藥制藥行業(yè)的科技水平有重要意義。

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(2015-02-02收稿 責任編輯：洪志強)

Development of Nano-particles of Traditional Chinese Medicine

Zhang Jing, Luo Yun, Liang Xinli, Liu Hongning, Zhao Guowei, Liao Zhenggen

(KeyLaboratoryofModernPreparationofTCM,MinistryofEducation,JiangxiUniversityofTraditionalChineseMedicine,18YunwanRoad,WanliDistrict,Nanchang330004,China)

Objective:This is an overview of the development of nano-particles of Traditional Chinese Medicine. Methods: The two aspects of carrier materials and modification materials were introduced. Results: There has been a significant development in nano-particles of Traditional Chinese Medicine, though some obstacle are yet to be overcome. Conclusion: Nano-particles of Traditional Chinese Medicine has important significant for accelerating the development of TCM pharmaceutical industry.

Nano-particles; Carrier materials; Modification materials

國家自然科學基金項目(編號：81202927)；江西省教育廳青年基金項目(編號：GJJ12535、GJJ12536)；江西省衛(wèi)生廳中醫(yī)藥科研計劃(普通)課題(編號：2012A160、2012A157)；江西省青年科學基金(編號：20122BAB215018、20132BAB215022)；江西省科技支撐計劃(編號：20123BBG70181)

張婧(1983—)，女，安徽定遠，副教授，研究方向：中藥藥物新劑型與新技術(shù)

廖正根，教授，中藥新劑型與新技術(shù)，Tel：(0791)87119011，F(xiàn)ax：(0791)87118658，E-mail：lyzlyg@163.com

R944

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.03.004