萬龍巖
上海麗珠制藥有限公司 上海 201206
微球一般指粒徑在50~2mm間的球行顆粒,因其具有較小尺寸使其由明顯的表面效應(yīng),并具有在生物體內(nèi)易吸收、易游走等特點(diǎn)[1]。隨著微球載體材料種類不斷增加,微球使用范圍不斷擴(kuò)大,并且已廣泛用于微生物學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞學(xué)和臨床診斷與治療領(lǐng)域中,其比較典型的使用方向?yàn)榻M織工程和靶向給藥等,例如,生物活性微球因具有較大表面積,有利于細(xì)胞黏附而作為細(xì)胞移植和引導(dǎo)新骨生長的支架材料,進(jìn)而成為修復(fù)骨缺損研究新方向[2-3]。靶向給藥主要通過載體使藥物選擇性的集于病變部位的給藥方式,功能提高藥物的穩(wěn)定性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)藥物的控釋與緩釋,使藥物療效提高,并且減少了藥物對正常組織的毒副作用[4]。通常其主要通過頸內(nèi)注射、靜脈注射、皮下以及口服等方式進(jìn)行給藥。本文現(xiàn)對藥物微球制劑進(jìn)行簡單介紹。
藥物制備成微球后可達(dá)到以下目的:①遮蓋藥物不良?xì)馕逗涂谖?,例如,生物堿類、魚肝油等;②使液態(tài)藥物固體化便于使用和儲(chǔ)存,如,油類、脂溶性維生素等;③提高了藥物穩(wěn)定性,如,易氧化的β-胡蘿卜素,對水氣敏感的阿司匹林等;④對于緩釋或控釋藥物,可使用薄膜、惰性機(jī)制、親水性凝膠等制成微球或微囊,能夠使藥物控釋或是緩釋,再制成控釋或緩釋制劑;⑤藥物聚集于靶區(qū),例如,治療指數(shù)低的藥物或是細(xì)胞毒素藥物制成微球或是微囊靶向制劑,將藥物濃集于肝或肺等靶區(qū),提高了臨床療效,毒副作用小[5-6]。除藥物外,可使細(xì)胞與生物活性物質(zhì)包裹,例如,血紅蛋白、胰島素等,在體內(nèi)生物活性高,因此存在具有較好的生物相容性與穩(wěn)定性。
微球制備方式通常包含加交聯(lián)劑固化法和加熱固化法,揮散有機(jī)溶劑法、照射聚合法以及噴霧干燥法等。
加交聯(lián)劑固化法可克服對熱敏感性藥物分解問題,例如,在制備5-氟尿嘧啶殼聚糖微球時(shí),載體材料以生物粘附性、促使殼聚糖,甲醛作為固化劑,制出的微球形態(tài)良好。
加熱固化法則是利用了蛋白遇熱的變性熱點(diǎn),將含藥白蛋白水溶液用食油乳化呈W/O型乳濁液,將其滴注到高溫的棉籽油中進(jìn)行固化、分離攪拌以及洗滌得到微球[7]。
照射聚合法則是將含有聚合能力的單分子體溶液使用Y射線或是紫外線照射頭發(fā)聚合反應(yīng),分散得到微粒分散系,該方式簡單易行,但不適于水溶性藥物,且需要具有輻射條件。
溶劑揮發(fā)法則從乳狀液中除去分散相揮發(fā)性溶劑制備微球,該方式最常見的是利用W/O/W方式。
噴霧干燥技術(shù)則其較為快速,具有吸引力,該技術(shù)制備可生物降解的PLA/PLGS微球具有較多報(bào)道,和傳統(tǒng)技術(shù)相比,噴霧干燥技術(shù)能夠獲得滿意的效果。同時(shí),與復(fù)乳法相較,以低溫噴霧法制微球,其不但提高了包封率,還降低突釋效應(yīng)。
羥基乙酸(GA)和乳酸(LA)按照不同的比例聚合得到PLGA,PLGA存在較高的結(jié)晶度,隨GA與聚合比例的不同,其講解速率與結(jié)晶度隨之發(fā)生改變。同時(shí)其之所以作為微球制劑的主要載體材料,因其重視性好、易制備,并且易溶于三氯甲烷、DMF、DMSO以及二氯甲烷等有機(jī)溶劑[8]。此外,無毒性,存在良好的成膜性能、成囊性能,以及生物相容性好、生物降解性好,以及安全等。經(jīng)FDA證實(shí),將其收入到美國藥典中,作為藥用輔料。CG與LA均是PLGA降解后產(chǎn)生的,這兩種物質(zhì)都可在人體正常代謝途徑所產(chǎn)生,最終被降解為水與二氧化碳排出體外,所以,經(jīng)調(diào)解GA和LA比例實(shí)現(xiàn)PLGA化學(xué)、物理性質(zhì)的改變,特別是降解速率。其速度通常為30d左右[9]。
微球內(nèi)部與外部均需要進(jìn)行檢驗(yàn),常以細(xì)菌內(nèi)毒素測定和無菌檢查,對微球外部檢驗(yàn)為檢測生產(chǎn)之別得到微球產(chǎn)品在灌裝中可能出現(xiàn)微生物污染與細(xì)菌內(nèi)毒素。但因其粒徑超過真菌和細(xì)菌,故其內(nèi)部存在污染可能性,所以,行微球內(nèi)部檢驗(yàn)[10]。內(nèi)部檢驗(yàn)通常以直接接種方式,在對內(nèi)部無菌檢查中,先使用二甲基亞砜溶解和破碎,再將溶解后所有液體接種到培養(yǎng)集中。利用顯微鏡進(jìn)行觀察培養(yǎng)過程。對于該檢查,現(xiàn)已有相關(guān)研究證明[11],所有培養(yǎng)菌性能好,二甲基亞砜濃度<10%不會(huì)影響其生長。
羥基磷灰石存在無毒、具有良好生物相容性,故被廣泛用于蛋白質(zhì)、RNA、DNA等生物活性物質(zhì)的分離提純。例如,使用多孔羥基磷灰石微球(PHAMS)構(gòu)建胰島素口服給藥系統(tǒng),胰島素吸附在PHAMS,然后利用乳化一容積揮發(fā)法進(jìn)行包衣,所得微球載藥量在0.49%,包封率是84.48±1.07%[12]。再例如,以靜電液滴法制備利福平海藻酸鈉微球,制得微球分散性好,球形圓整,和普通利福平制劑相比,微球制劑的利福平不但可保證短時(shí)間大量釋藥,還可維持一定量藥物持續(xù)釋放。
因角膜屏障的存在,淚液稀釋作用于淚道引流等原因,多數(shù)眼部給藥制劑作用持續(xù)時(shí)間短、生物力度低,因此要頻繁給藥,因此在治療時(shí)受到限制。近些年,多數(shù)眼科用藥研究人員探析新載藥系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)在所有藥物系統(tǒng)中,只有微球制劑與固體植入劑能夠達(dá)到緩控釋,而微球制劑效果更優(yōu),從而減少眼內(nèi)不適感。
微球制劑注射給藥有肌注、皮下以及靜脈注射等方式。其中靜脈注射給藥對粒徑要求較大。依據(jù)微球離子大小的不同,制備出不同作用的微球注射制劑,粒徑在2um以下,經(jīng)靜脈或是腹腔注射后能夠被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬細(xì)胞吞噬,進(jìn)而達(dá)到肝、脾等器官,粒徑在7~12um可被肺攝取,其濃集在肺[13]。若是>12um可于癌變部位動(dòng)脈血管中起到動(dòng)脈栓塞作用。例如,阿霉素(DOX)通過口服吸收不良,具有毒副作用,即心臟毒性和骨髓抑制。通過復(fù)乳法將DOX制備呈PLGA微球,表現(xiàn)出DOX-MS通過瘤內(nèi)注射治療,其效果和DOX注射效果相當(dāng),對此,該制劑在用于局部給藥治療和預(yù)防腫瘤有望[14]。
微球注射劑中最成功的是GnRHa藥物的開發(fā),其中包括注射用醋酸亮丙瑞林微球、曲普瑞林微球等等,一般皮下或者肌肉注射。該類藥物用于治療與性腺軸相關(guān)的疾病,如子宮內(nèi)膜異位癥、子宮肌瘤、前列腺癌、乳腺癌和兒童性早熟等,注射到人體后,通過緩慢釋放藥物,達(dá)到長期抑制激素水平的作用,劑型包括1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月等,可以大大提高患者的依從性,取得良好的療效。
栓塞性微球隨血液組織瘤體周圍毛細(xì)血管內(nèi),能夠使小動(dòng)脈暫時(shí)栓塞,即可切斷腫瘤供給,還可使其滯留在病變部位,從而提高局部濃度,延長了作用時(shí)間,對此,栓塞性微球一般較大,視栓塞部位不同,大小由30~800um[15]。例如,平陽霉素白蛋白微球(PYM-BSA-MS)中央動(dòng)脈栓塞中,平均滯留時(shí)間延長,增加了局部抑制腫瘤細(xì)胞效果,減輕了副作用。
骨關(guān)節(jié)炎為關(guān)節(jié)炎中最為常見的肌肉骨骼疾病,主要是將藥物直接運(yùn)輸?shù)讲∽兊牟课?,藥物在體內(nèi)分布狀況改變,但若將注射液以直接注入關(guān)節(jié)腔,藥物則進(jìn)入體內(nèi)循環(huán),在關(guān)節(jié)腔停留時(shí)間較短。一研究中[16],對患者給予氟比洛芬酯脂球載體注射液,其疼痛情況、屈曲活動(dòng)和壓痛均優(yōu)于以塞來昔布治療的患者,表明藥物被制成微球在關(guān)節(jié)腔注射給藥,減少了治療次數(shù)和不良反應(yīng),同時(shí)增加了臨床療效,為今后患者通過了新的選擇。
其雖具有多數(shù)優(yōu)點(diǎn),但同樣也存在一些問題,因此限制了其發(fā)展。首先是關(guān)于微球緩釋控原理,存在一些不成熟,給微球研制帶來一定理論指導(dǎo)難度,需進(jìn)一步探析和研究。再者是殘留微球中有機(jī)溶劑能夠?qū)е露拘愿弊饔?,其次是載體材料的生物相容性以及微球制劑載藥量有限,故用量大的藥物從而不易制作,因此限制了微球制劑的運(yùn)用[17]。
微球作為一種新型藥物載體,存在良好緩控釋作用,能夠作用于靶向器官,通過,注射、口服等給藥具有較大潛力,不論是在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是在臨床上都獲得肯定療效。日后工作中還需擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)研究和臨床使用范圍,相信在不久的將來,微球?qū)?huì)帶來進(jìn)一步優(yōu)勢,被臨床廣泛使用和推廣。