于英杰,朱 紅,董 優(yōu),宋 煜
(福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州350122)
紫杉醇(paclitaxel,PTX)是紅豆杉中的天然活性成分,主要通過(guò)誘導(dǎo)和促進(jìn)微管蛋白聚合,抑制細(xì)胞分裂和增殖,發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng),目前廣泛應(yīng)用于卵巢癌、乳腺癌、非小細(xì)胞性肺癌的治療中[1-2]。由于紫杉醇的水溶性極低(<1 μg/mL),傳統(tǒng)紫杉醇注射劑Taxol 主要以無(wú)水乙醇和聚氧乙烯蓖麻油(1∶1)混合溶劑為溶媒,聚氧乙烯蓖麻油具有高致敏性、神經(jīng)毒性、腎毒性、心臟毒性、易溶血等不良反應(yīng),超敏反應(yīng)發(fā)生率高達(dá)30%~41%[3-4],嚴(yán)重限制其臨床應(yīng)用。 白蛋白結(jié)合型紫杉醇制劑(Abraxane)解決了紫杉醇難溶性問(wèn)題,一定程度上改善了傳統(tǒng)制劑增溶劑的超敏反應(yīng),但也存在眾多不良反應(yīng),如骨髓抑制、神經(jīng)毒性、胃腸道反應(yīng)、肝功能異常、肌肉關(guān)節(jié)痛及脫發(fā)等,制約著化療進(jìn)程和療效[5]。 因此,紫杉醇新型制劑仍需要進(jìn)一步研究開發(fā)。 腫瘤細(xì)胞由于代謝異常,導(dǎo)致其細(xì)胞內(nèi)還原型物質(zhì)谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量增加,是正常組織細(xì)胞內(nèi)環(huán)境GSH 濃度的4~10 倍,是細(xì)胞外液及循環(huán)系統(tǒng)的1 000 倍以上[6],具有還原響應(yīng)能力的載藥納米膠束由于能在腫瘤部位快速釋藥,并具有粒徑小、腫瘤靶向性等優(yōu)點(diǎn)而成為紫杉醇新劑型研究的熱點(diǎn)之一[7-8]。 本課題組以可主動(dòng)靶向CD44 受體的透明質(zhì)酸(hyaluronic acid,HA)為親水端,還原敏感二硫鍵為連接臂,甘草次酸為疏水端,通過(guò)酰胺反應(yīng)合成還原敏感型透明質(zhì)酸-甘草次酸偶聯(lián)物(hyaluronic acid-cystamine-glycyrrhetinic acid,HSG),并已成功負(fù)載PTX 形成紫杉醇還原敏感型透明質(zhì)酸-甘草次酸(PTX-HSG)。 本研究旨在制備PTX-HSG 凍干粉針,并初步考察其穩(wěn)定性和血液相容性,為研制紫杉醇新型制劑提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 試藥 PTX 標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100832-201603);PTX 原料藥(福建南方制藥股份有限公司,批號(hào):902-1812401);PTX-HSG(課題組自制)。
1.2 儀器 LC-20AT 儀器高效液相色譜儀(日本島津公司);380ZLS 激光粒徑測(cè)定儀(美國(guó)Santa Barbara 公司),ALPHA1-2 LD plus 冷凍干燥機(jī)(德國(guó)Christ 公司);UV-9600 紫外可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器有限公司)
2.1 PTX 含量測(cè)定
2.1.1 色譜條件 色譜柱:Agilent 5 TC-C18(2)(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇-水(75∶25,v/v);流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):227 nm;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫:30 ℃。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 精密稱取PTX 10 mg,甲醇溶解,配制200 μg/mL 的貯備液。 采用甲醇梯度稀釋濃度分別為20.0、10.0、5.0、2.0、1.0、0.5 μg/mL,HPLC 測(cè)定峰面積,以峰面積(A)對(duì)濃度(C)進(jìn)行線性回歸,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線為A=38 676C-1 387.5(r=0.999 9,n=3),結(jié)果表明,在0.5~20.0 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2 凍干粉針制備 取已載藥膠束原液,加入對(duì)應(yīng)種類凍干保護(hù)劑,-20 ℃預(yù)凍24 h 后,冷凍干燥,即得載藥膠束凍干粉針。
2.2.1 凍干保護(hù)劑篩選 控制凍干保護(hù)劑濃度為1%,以凍干品外觀、再分散性及粒徑為考察指標(biāo),考察不同種類凍干保護(hù)劑(甘露醇、乳糖、葡萄糖)對(duì)載藥膠束凍干粉針的影響,結(jié)果見表1。 結(jié)果表明,PTX-HSG 加入1%葡萄糖作為保護(hù)劑時(shí),外觀良好,且易再分散,24 h 內(nèi)的穩(wěn)定性良好,粒徑基本不變,故選1%葡萄糖作為PTX-HSG 的凍干保護(hù)劑。
表1 不同種類凍干保護(hù)劑下PTX-HSG 凍干品的外觀與再分散性(n=3)
2.2.2 與常用輸液配伍穩(wěn)定性 取PTX-HSG 凍干品,分別用5%葡萄糖溶液、0.9%生理鹽水溶解,置室溫、自然光下分別于0、12、24 h 取樣,測(cè)定粒徑及分布,按“2.1”項(xiàng)下PTX 含量測(cè)定方法測(cè)定PTX含量變化(0 h 溶液中PTX 含量定為100%)。 結(jié)果顯示,5%葡萄糖輸液復(fù)溶24 h 內(nèi),PTX 含量下降比較緩慢,且粒徑變化不明顯;0.9%氯化鈉輸液復(fù)溶24 h 內(nèi),PTX 含量下降較明顯,粒徑增大,見表2。因此,用5%葡萄糖注射液作為復(fù)溶溶劑,配伍穩(wěn)定性最好。
表2 PTX-HSG 的配伍穩(wěn)定性結(jié)果(±s,n=3)
表2 PTX-HSG 的配伍穩(wěn)定性結(jié)果(±s,n=3)
復(fù)溶時(shí)間0 h 12 h 24 h粒徑/nm 183.8±1.8 185.5±3.6 187.8±4.6 0.5%葡萄糖 0.9%生理鹽水PTX 含量/%100.0±0.03 99.7±0.01 99.4±0.09粒徑/nm 193.1±4.0 203.9±2.7 225.5±2.2 PTX 含量/%100.0±0.02 96.4±0.01 95.4±0.04
2.2.3 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 取PTX-HSG 納米膠束凍干制劑于4 ℃條件下密封保存,分別在0、1、3、6 月內(nèi)對(duì)PTX 含量、粒徑及分布進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果見表3,PTXHSG 凍干粉針6 個(gè)月內(nèi),粒徑和PTX 含量基本不變。
2.3 溶血實(shí)驗(yàn) 取兔血適量于真空采血管中,玻璃棒攪拌除纖維蛋白,加入適量生理鹽水混勻,2 500 r/min 離心10 min,棄去上清,反復(fù)洗滌至上清無(wú)色。 5%葡萄糖注射液配制2%紅細(xì)胞混懸液,待用。取PTX-HSG 凍干粉針適量,5%葡萄糖注射液復(fù)溶,稀釋至PTX 濃度為0.5 mg/mL,按表4 中的配制體積,分別加入2%兔紅細(xì)胞混懸液和5%葡萄糖注射液,最終配制PTX 濃度分別為0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.075、0.10、0.20 mg/mL,其中9 號(hào)管和10 號(hào)管分別為0%溶血(A0%)和100%溶血(A100%)。充分搖勻,37 ℃下恒溫水浴1 h 后,3 000 r/min離心10 min,上清液于540 nm 處下測(cè)定其吸光度Asample,計(jì)算溶血百分?jǐn)?shù)。
表3 凍干PTX-HSG 納米膠束的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(x±s,n=3)
表4 溶血實(shí)驗(yàn)試劑配制mL
以市售制劑Taxol 作為對(duì)照,比較本研究中膠束制劑的安全性,結(jié)果見圖1。 結(jié)果表明,在0.01~0.2 mg/mL 濃度范圍內(nèi),PTX-HSG 載藥膠束相對(duì)市售制劑Taxol,溶血百分?jǐn)?shù)略低(均<2%)。 當(dāng)溶血性>5%被認(rèn)為具溶血作用, 因而此制劑具有良好的血液相容性。
圖1 2 種紫杉醇制劑溶血百分?jǐn)?shù)(n=3)
凍干粉針劑納米膠束存在于水中,易出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,不利于長(zhǎng)期儲(chǔ)存,可通過(guò)凍干保護(hù)技術(shù)將其 制備成凍干粉針,起到長(zhǎng)期保存的作用。 有些納米膠束結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,冷凍干燥過(guò)程中可能改變其理化性質(zhì)。 因此,需要加入一定量的凍干保護(hù)劑,以保持其理化性質(zhì)穩(wěn)定。 本研究發(fā)現(xiàn),凍干保護(hù)劑除了改善PTX-HSG 凍干粉針的外觀性狀外, 還影響其粒徑大小。 未加入凍干保護(hù)劑的膠束凍干粉針呈“棉絮”狀,表面塌陷,而加入凍干保護(hù)劑后,膠束凍干粉針外觀得到明顯改善。 同時(shí),凍干保護(hù)劑甘露醇和乳糖均在不同程度上增加了載藥膠束的粒徑,而葡萄糖則影響較小,推測(cè)可能是因?yàn)槠咸烟鞘菃翁牵Y(jié)構(gòu)為單一的六元環(huán),沒(méi)有乳糖的二糖結(jié)構(gòu)和甘露醇長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)對(duì)膠束空間結(jié)構(gòu)造成影響。 因此,選擇1%葡萄糖為PTX-HSG 最佳凍干保護(hù)劑。
溶血實(shí)驗(yàn)納米膠束制劑作為注射劑臨床應(yīng)用時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞溶血現(xiàn)象的發(fā)生。因此,考察納米膠束的溶血性倍顯重要。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在紫杉醇濃度0.01~0.2 mg/mL 濃度范圍內(nèi),PTXHSG 載藥膠束溶血百分?jǐn)?shù)均<2%,具有良好的血液相容性。