喜樹堿類藥物的劑型研究

發布時間：2005-08-11

1    概述

喜樹堿（camptothecin，CPT）作為一種細胞毒性生物堿，于20世紀50年代從植物喜樹中被分離出來。早期研究發現，CPT會導致嚴重的出血性膀胱炎和骨髓毒性，阻礙了其進一步發展。直到20世紀80年代，發現CPT是在松弛DNA超螺旋結構和DNA復制、翻譯過程中起著重要作用的拓撲異構酶I的特異性抑制物后，才再度引起廣泛注意。CPT與拓撲異構酶I－DNA復合物結合，能抑制DNA超螺旋結構松弛過程中的再連接步驟，導致單鏈和雙鏈DNA斷裂，從而觸發細胞凋亡。

CPA獨特的拓撲異構酶I抑制特性促使人們去合成抗腫瘤活性更高、毒性更低的CPT衍生物，通過對CPT環7，9，10，11位的結構改造，獲得了拓撲替康（topotecan）、依立替康（lrinotecan，CPT－11）、勒托替康（lurtolecan）、羥基喜樹堿（10－hydroxycamptothecin，HCPT）、9－氨基喜樹堿（9－aminocamptothecin）、9－硝基喜樹堿（9－nitrocamptothecin）、DB－67（7－t－butyldimethylsilyl－10－hydroxycamptothecin）等，其中拓撲替康和CPT－11，HCPT已用于臨床治療結腸癌、卵巢癌和小細胞肺癌。但進一步研究發現，由于CPT類藥物獨特的藥物動力學特征、體內反應，包括藥物水解和藥物與血漿蛋白的相互作用，限制了其臨床運用。CPT類藥物包含一種d－羥基－δ－內酯的藥效基團，當外環境pH＞7時（如人體生理體液環境），生物學功能較強的閉環內酯結構轉化為生物學功能較弱的開環羥酸鹽結構，羥酸鹽結構與血漿蛋白的結合力是內酯結構的150倍。CPT和9－氨基喜樹堿體外血漿結合實驗表明，當反應穩定后，其內酯比例＜1%；在細胞培養實驗中，由于與血漿蛋白結合，CPT及其多種衍生物的抗腫瘤活性下降至近1/1000。所以，CPT類藥物內酯藥效基團的不穩定性、與血漿蛋白的高度結合性阻礙了其充分發揮抗腫瘤作用，限制了臨床應用。

在脂質溶解CPT的研究發現，CPT這種不溶水的物質較容易在各種脂質中溶解，并能保持生物學活性。在對中性二肉豆蔻酰卵磷脂（DMPC）或二肉豆蔻酰磷脂甘油（DMPG）與CPT衍生物親和性的研究中發現，9－氯－10，11－甲基烯二醇喜樹堿(CMC)表現出最高親和性，其次是10，11－甲基烯二醇－（20s）－喜樹堿和CPT。分析在磷酸緩沖液中的CPT衍生物內酯和羥酸鹽形式比例，其內酯比例為13%，t1/2為17min；然而當CPT類藥物與DMPC或DMPG混合后，內酯比例上升為100%，t1/2>3d。在磷酸鹽緩沖液中CPT水溶性衍生物拓撲替康內酯形式比例為14%，t1/2為21min；但與DMPC混合內酯比例上升為21%，t1/2為80min；與DMPG混合后內酯比例上升為65%，t1/2為130min。在利用碘－萃滅法研究脂質與CPT類藥物的反應機制后，認為該類藥物嵌入脂質?；滈g，與水相界面分離，從而與脂質結合，可以保護內酯環結構，使之穩定，維持藥物的穩定性。

2         喜樹堿類藥物劑型研究

2.1  CPT

    對CPT普通制劑一般采用連續滴注射的給藥方法，一方面給患者帶來痛苦，另一方面有毒性大等缺點，如中性粒細胞減少癥、血小板減少癥、貧血和非血液系統毒性反應，故需發展新的劑型，以克服CPT水溶性差、毒性大的缺點。

1）囊泡（Niosome）：由非離子表面活性劑、膽固醇和十六烷基磷酸混合物形成。欒立標等以司盤和膽固醇作為主要膜材，用薄膜分散－超聲分散法制備CPT囊泡，包封率為61%。結果表明，CPT囊泡對小鼠S180癌細胞有明顯抑制作用，但對小鼠體重基本無影響，說明CPT囊泡不僅具有顯著抗癌活性，而且能顯著減低CPT的毒性。

2）固體脂質納米粒（Solid Lipid Nanoparticles）：楊時成等用熱融分散法制備CPT固體脂質納米粒，以Poloxamer188為表面活性劑使之吸附在固體脂質納米粒的表面，改善了CPT疏水性，并產生“立體位阻”效應，阻止單核吞噬系統的攝取，使藥物在血液循環中的滯留時間延長。體外釋放實驗表明，體外釋放154h后，透析袋內的CPT固體脂質納米?；鞈乙褐蠧PT仍以閉環形式存在，說明固體脂質納米粒能阻止CPT內酯環開環，使藥物的療效增加。

3）脂質體（Liposomes）：脂質體制劑是當前CPT新劑型的研究熱點。脂質體增強藥物的親細胞性，降低不必要的系統毒性，增強脂溶性藥物在體液中的溶解性，調節藥物釋放模式。Cortesi等利用反相蒸發法和薄膜擠壓法制備脂類成分不同的中性、陽離子和陰離子CPT脂質體，人白血病K562細胞株體外實驗表明，CPT脂質體表現出比普通劑型更強的抗腫瘤活性。對人乳腺癌和惡性黑色素組織移植的裸鼠肌肉注射脂質體CPT，癌組織完全消退，而體重減少的比率明顯下降，故認為脂質體降低了CPT毒性，增強了抗腫瘤活性

4）微膠粒（micellar）：微膠粒能增加脂溶性物質在水溶液中的溶解性和穩定性。Cortesi等利用以吐溫－80׃吐溫－85（1׃1）混合制備的微膠粒溶解CPT，獲得了良好效果。CPT在微膠粒中的溶解性為水中的5倍。在對人白血病K562細胞株體外實驗中，微膠粒劑型與普通劑型相比，抗癌活性更強。

5）微乳（Microemulsions）：微乳較普通乳劑具有熱動力學穩定、單相、成品透明和自乳化的優點，也被用于CPT載體研究。Cortesi等利用由表面活性劑、助表面活性劑、油相和水相合成的微乳溶解CPT。結果CPT在微乳中的溶解性是水的23倍，是微膠粒的5倍；CPT濃度達到500mg/mL時，也未見沉淀現象；將CPT微乳制劑在室溫下放置30d，在顏色、相分離、分層和CPT析出方面都沒有變化，故認為微乳是CPT的理想溶劑；人白血病K562細胞株體外實驗也顯示微乳劑型較普通劑型的抗癌活性更強。

6）其他：Caiolfa等用CPT的α－羥基的甘氨酸－苯丙氨酸－亮氨酸－甘氨酸寡肽片段與兩種N－（2－羥丙烷基）甲基丙烯酸聚合物（HPMA）共軛結合，制備了CPT共軛接合物，改善了CPT的疏水性。體外血漿、中性緩沖液穩定性實驗證明，該結合物能抵抗內脂環的水解，增強內酯活性結構的穩定性。在HT29腫瘤小鼠實驗中，用3H標記的CPT和CPT共軛結合物分別注射小鼠，結果顯示，腫瘤組織對CPT共軛結合物的吸收明顯高于一般CPT給藥，CPT共軛接合物的抑癌率達到90%，且沒有出現毒性死亡。

2.2  拓撲替康

CPT水溶性衍生物拓撲替康與脂質親和性明顯下降，但可利用大多層脂質體和pH調節劑使拓撲替康內酯結構穩定、水解降低?，F在已成功將拓撲替康包裹在二硬脂酰磷脂膽堿（DAPC）多層脂質體的內部水性和酸性內膜區域。在磷酸鹽緩沖液和人血漿中的內酯穩定性的研究發現，脂質體拓撲替康內酯結構明顯較普通劑型穩定。腫瘤培養細胞毒性研究發現，脂質體拓撲替康的細胞毒性是普通劑型的4倍。小單層脂質囊泡由鞘磷脂和膽固醇組成，形成了一個限制性跨膜轉運系統（TCS），可將拓撲替康包裹于脂質體的親水核心，在脂質與藥物比例為10׃1時，其包封率＞90%。比較人血漿中普通劑型和脂質體劑型的內酯水解率，后者低且內酯結構更穩定，t1/2從15min提高到了24h。比較小鼠腫瘤細胞株（L1210白血病和B16F10黑色素瘤）的抗腫瘤活性，發現脂質體劑型的抗腫瘤作用更有效、更持久。Burke等的體外實驗證明，含二硬脂酰磷脂酰膽堿的脂質體延長了拓撲替康血漿半衰期，增強了拓撲替康在生理pH條件下以內酯結構存在的穩定性；藥物與脂質膜親和力強，從而延緩了藥物由內酯結構轉變為羧酸鹽結構的速率，也降低了藥物從脂質體向外部釋放的速率。

2.3  CPT-11

CPT－11是一種前體藥物，在羧基酯酶裂解其水溶性基團后，釋放出有活性的產物SN38，從而發揮其抗腫瘤活性。與其他CPT類藥物一樣，由于內酯環的水解以及與血漿蛋白的結合，CPT－11容易失活，此外臨床應用易導致嚴重的腹瀉等毒副作用。在鼠腫瘤模型中，脂質體劑型CPT－11的血漿濃度較一般劑型明顯增加，尤其是經聚乙烯二醇修飾的脂質體CPT－11在8h后血藥濃度仍是普通劑型的100～136倍；組織分布的實驗數據表明，非聚乙烯二醇修飾的脂質體CPT－11在肝中的濃度最高，普通劑型和聚乙烯二醇修飾脂質體的血藥濃度相似，這主要是由于非聚乙烯二醇修飾的脂質體CPT－11很快被肝枯否氏細胞吞噬；在對Ehrlich實體瘤治療實驗中，脂質體給藥組的腫瘤藥物濃度是普通劑型的20倍，脂質體劑型提高了CPT－11抗腫瘤活性。CPT－11導致嚴重腹瀉的原因是其活性產物SN38由膽汁排入腸道產生毒性。脂質體和普通制劑在對前體藥物CPT－11激活成為SN38的過程方面無明顯差別，但脂質體劑型的膽汁藥物濃度明顯低于普通劑型，其中聚乙烯二醇修飾脂質體的濃度為普通劑型的30%，從而減少了腹瀉的發生率。從骨髓藥物濃度看，脂質體的藥物濃度低于普通劑型，提示可能降低其骨髓抑制作用。因此，CPT－11的脂質體劑型增強了藥物活性，。降低了毒副作用，提高了藥物治療指數。

2.4  勒托替康

脂質體將勒托替康的活性內酯結構包裹于其水性內核，從而在較低的pH環境中保持藥物活性。血漿穩定性實驗表明，脂質體勒托替康在3h后能保留80%的內酯活性結構，而普通劑型的內酯含量＜30%。體外腫瘤細胞實驗證明，普通劑型和小單層脂質體產生相似的誘導細胞凋亡的作用，但對于細胞內藥物濃度，熒光顯示普通劑型是小單層脂質體劑型的4倍，說明勒托替康經過脂質體包裹后降低了細胞對其吸收。脂質體勒托替康細胞內濃度雖低，但仍然產生了與普通劑型相似的細胞毒性作用，可能是脂質體改變了活性藥物的相對數量或者改變了勒托替康對細胞的作用規律。脂質體勒托替康腫瘤活性明顯強于普通劑型，脂質體單劑量給藥，治療指數可提高3倍，能達到更持久的治療效果。小鼠藥物動力學研究證明，脂質體勒托替康的曲線下面積（AUC）提高了1000～2000倍。用14C標記的勒托替康在腫瘤小鼠體內做藥物組織分布的研究表明，脂質體勒托替康在24h保存了更多量的放射性物質。相對于普通劑型，脂質體劑型將腫瘤部位的放射性物質量（藥物濃度）提高了9～67倍。

2.5  HCPT

HCPT進入體內呈二室模型，靜脈滴注，分布半衰期（t1/2a）＝0.0523～0.613h，代謝較快，劑量限制性毒性為骨髓抑制和消化道反應，隨劑量增大，兩種不良反應的發生率和強度呈線性增加。周建軍等對HCPT內酯和羧酸鹽兩種形式的抗癌性作了比較，發現雖然開環的羧酸鹽形式仍有抗腫瘤活性，但低于內酯形式。張志榮等采用吸附－包裹法制備了聚乙烯吡啶烷酮包被的HCPT聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒，體外釋藥實驗表明，該毫微粒10h僅釋放35%，48h可釋放約75%；動物靜脈注射毫微粒后，其血藥曲線初段降低很快，但稍后即有升高，并維持在同一水平達30h。毫微粒具有明顯的緩釋作用。

2.6  DB－67

DB－67為一種新的CPT衍生物，脂溶性是CPT的25～50倍。用超聲降解法可制備含二肉豆蔻酰磷脂酰甘油（DMPG）或L－α－肉豆蔻酰磷脂酰甘油（DMPC）的DB－67小單層脂質體。在PBS緩沖液、37℃條件下，3h后普通劑型約有40%的內酯活性結構；脂質體劑型約有60%～99%的內酯活性結構。血漿穩定性實驗也顯示脂質體明顯提高了DB－67的穩定性，維持了較高的內酯水平。

3    小結

以上研究表明，通過對CPT衍生物的劑型改造，在很大程度上克服了因為活性內酯結構不穩定、與血漿結合度高所致藥效不能很好發揮的問題，提高了各種CPT衍生物的抗腫瘤活性、降低了毒副作用，部分劑型還具備了一定的腫瘤組織靶向作用。在各種劑型研究中，脂質體劑型最受人關注，進展最快，已有脂質體勒托替康和脂質體9－硝基喜樹堿噴霧劑進入一期臨床。有理由認為，經過進一步研究，CPT類藥物的新劑型制劑將會很快為抗腫瘤治療做出貢獻。
( 中國醫藥數字圖書館 )

掃一掃在手機端打開當前頁

午夜高清国产拍精品福利|日本少妇被黑人粗大的猛激进|黑粗硬大欧美黑白配在线视频|人人澡人人妻人人爽人人蜜桃|亚洲综合精品香蕉久久网

<label id="zbapi"></label>