透明質(zhì)酸在紫杉醇新型給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

武玉敏

（山東大學(xué)藥學(xué)院，山東濟(jì)南250012）

透明質(zhì)酸在紫杉醇新型給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

武玉敏

（山東大學(xué)藥學(xué)院，山東濟(jì)南250012）

透明質(zhì)酸是一種酸性黏多糖，其作為優(yōu)良的藥物載體，具有生物相容性良好，生物可降解的特性，同時(shí)可與腫瘤細(xì)胞表面富含的CD44、RHAMM等受體結(jié)合，目前已成為抗腫瘤藥物遞送載體研究的主要熱點(diǎn)。本綜述主要通過查閱近年文獻(xiàn)，對(duì)透明質(zhì)酸在紫杉醇新型給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

透明質(zhì)酸；紫杉醇；給藥系統(tǒng)

透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA）是以D－葡萄糖醛酸－N－乙酰氨基葡萄糖為雙糖單位組成的線性大分子酸性黏多糖，可與腫瘤細(xì)胞表面富含的CD44、RHAMM等受體結(jié)合，激活針對(duì)HA的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路或激活HA的內(nèi)化作用，而調(diào)節(jié)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)等行為［1，2］。因其良好的生物相容性和可降解性，以及對(duì)腫瘤細(xì)胞的高親和性和抗腫瘤輔助治療作用，透明質(zhì)酸已經(jīng)用于多種抗腫瘤藥物的遞送，包括紫杉醇，多西他賽，多柔比星等，成為目前抗腫瘤藥物遞送載體研究的主要熱點(diǎn)［3，4］。本文就透明質(zhì)酸在紫杉醇新型給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用作一總結(jié)。

1 膠束

聚合物膠束作為藥物載體發(fā)展于20世紀(jì)90年代，它是由兩親性聚合物在水溶液中自發(fā)形成的一種自組裝結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)一般由親水性片段（如聚乙二醇）形成外殼，疏水片段（如二硬脂酰磷脂酰乙醇胺）形成內(nèi)核，構(gòu)成獨(dú)特的核－殼結(jié)構(gòu)，可將難溶性藥物包載于內(nèi)核中。聚合物膠束的粒徑一般小于100 nm，具有載藥量高、載藥范圍廣、穩(wěn)定性好、體內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，可提高藥物穩(wěn)定性和生物利用度，減輕不良反應(yīng)，還可在表面連接具有特異性識(shí)別功能的靶向分子，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向給藥［5，6］。

Liu Y等［7］的研究表明CD44受體單靶向（HA－C18）和葉酸、CD44受體雙靶向（FA－HA－C18）透明質(zhì)酸－十八烷基膠束制劑具有克服腫瘤細(xì)胞的多耐藥性、并提高藥物的腫瘤分布的能力。與泰素溶液相比，載PTX的FA－HA－C18膠束對(duì)耐藥腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性顯著提高，這可能是由于活化受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用增加了藥物在細(xì)胞內(nèi)的有效濃度。與單靶向膠束相比，雙靶向膠束具有更好的抗多耐藥性能。藥代動(dòng)力學(xué)研究表明，載PTX的HA－C18和FA－HA－C18膠束比泰素溶液具有更長(zhǎng)的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間和較大的AUC。在MCF－7荷瘤小鼠中，HA－C18和FA－HA－C18膠束中的PTX的腫瘤分布濃度分別為泰素溶液的2.8和4.0倍。根據(jù)結(jié)果可知，雙靶向FA－HA－C18膠束表現(xiàn)出極佳的抗多耐藥能力和較高的藥物腫瘤分布，這表明透明質(zhì)酸的修飾提供了一種新的有效地用于癌癥化療藥物遞送的納米平臺(tái)。

韓雪等［8］將葉酸（FA）－PEG－DSPE與甲氧基聚乙二醇（MPEG）－DSPE的混合物作為載體材料，采用成膜水化法分別包載難溶性抗腫瘤藥物9－硝基喜樹堿（9－NC）和PTX，制成載藥葉酸修飾聚合物膠束。所得葉酸聚合物膠束體外可顯著增強(qiáng)難溶性抗腫瘤藥物9－NC和PTX對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用，顯示了葉酸介導(dǎo)聚合物膠束靶向腫瘤細(xì)胞的優(yōu)越性。盡管不同抗腫瘤藥抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的效果不同，但經(jīng)葉酸修飾后的載藥膠束都不同程度增強(qiáng)了抗腫瘤藥物殺傷葉酸受體高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞的能力。

王競(jìng)等［9］以兩親性透明質(zhì)酸－紫杉醇高分子前藥（HA－PTX）為載體，制備包載PTX的高載藥量納米膠束；載藥膠束PTX－HA－PTX化學(xué)偶聯(lián)藥物和物理包載藥物總量高達(dá)41.8%，包封率高達(dá)95.4%，平均粒徑為213.2 nm，Zeta電位為－15.5 mV；藥物以分子狀態(tài)或無定型狀態(tài)存在于膠束內(nèi)部；TEM和AFM顯示膠束呈類球形。大鼠藥代動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示，相對(duì)Taxol，PTX－HA－PTX膠束組的血藥濃度時(shí)間曲線下面積（AUC）顯著提高，而清除率（CL）顯著下降，說明PTX－HA－PTX膠束可延緩PTX在體內(nèi)的消除，延長(zhǎng)PTX在體內(nèi)的滯留時(shí)間，提高抗腫瘤效果。實(shí)驗(yàn)表明HA可作為優(yōu)良的增溶載體，具有良好的應(yīng)用前景。

2 納米粒

納米粒作為藥物載體的一個(gè)主要障礙是裝載的藥物在血液循環(huán)過程中的意外突釋。為了克服這個(gè)問題，研究人員［10］開發(fā)了一種光交聯(lián)透明質(zhì)酸納米顆粒（C－HANPS），提高了腫瘤靶向給藥穩(wěn)定性。它們很容易通過紫外引發(fā)的與聚合物主鏈上的丙烯酸酯基團(tuán)的化學(xué)交聯(lián)來制備。CHANPS的大小與未交聯(lián)的HANPS差別不大。然而，CHANPS在生理緩沖液中表現(xiàn)出顯著高的紫杉醇（PTX）穩(wěn)定性，并且加載的藥物以緩釋的方式釋放。值得注意的是，在透明質(zhì)酸酶存在的條件下，從C－HANPS的藥物釋放速率顯著增加，這種酶在腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)區(qū)室中含量明顯增多。在體外細(xì)胞攝取試驗(yàn)中，C－HANPS通過受體CD44介導(dǎo)的內(nèi)吞作用被腫瘤細(xì)胞快速攝取，這個(gè)作用不會(huì)被光交聯(lián)抑制。在非侵入性的動(dòng)物成像結(jié)果表明，C－HANPS比未交聯(lián)的HANPS表現(xiàn)出更高的腫瘤靶向能力，因?yàn)镃－HANPS的高穩(wěn)定性使其在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間顯著延長(zhǎng)。由于藥物的緩釋效果和增強(qiáng)的腫瘤靶向能力，C－HANPS與游離PTX和未交聯(lián)的HANPS相比顯示出更高的治療效果。這些數(shù)據(jù)表明C－HANPS作為腫瘤靶向藥物載體的潛力。

研究人員［11］合成了一種兩親性透明質(zhì)酸（HA－G－全反式維甲酸）（HRA）結(jié)合物作為腫瘤靶向納米載體。載PTX的HRA納米顆粒具有高的承載能力和良好的生物相容特性以及合適的粒徑。細(xì)胞活力測(cè)定法表明，PTX加載HRA納米顆粒顯示出濃度和時(shí)間依賴的細(xì)胞毒作用。此外，它們?cè)谡T導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡中顯示明顯的優(yōu)越性。細(xì)胞攝取分析表明，HRA納米粒子可以被細(xì)胞有效地吸收通過內(nèi)吞途徑和運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞核，分別得益于HA受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和ATRA誘導(dǎo)的核易位。HRA納米顆粒具有靶向運(yùn)送藥物至腫瘤的作用。此外，載PTX的HRA納米顆粒表現(xiàn)出更大的腫瘤生長(zhǎng)抑制效應(yīng)在體內(nèi)具有降低的毒性。因此，HRA納米顆?？梢员徽J(rèn)為是用于癌癥聯(lián)合化療的一個(gè)有前途的靶向共運(yùn)送系統(tǒng)。

張莉等［12］制備了紫杉醇甘草次酸修飾透明質(zhì)酸（PTX／GA－HA）納米粒，納米粒粒徑為（321.2±8.2）nm，荷負(fù)電；載藥量和包封率分別為31.2%±0.8%和90.3%±1.6%。體外釋放動(dòng)力學(xué)研究顯示，在偏酸性介質(zhì)中，PTX／GA－HA納米粒具有更快的釋藥速度，同時(shí)，MTT實(shí)驗(yàn)顯示其對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用，尤其對(duì)HepG2細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用最強(qiáng)，此外，細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)表明，GA－HA納米粒易被腫瘤細(xì)胞攝取。因此，PTX／GA－HA納米粒具有優(yōu)良的體內(nèi)外特性，其成功制備將有助于提高抗腫瘤藥物的腫瘤靶向治療效果。該納米?？陕?lián)合利用大分子物質(zhì)在腫瘤組織EPR效應(yīng)的被動(dòng)靶向作用腫瘤細(xì)胞多種表面特異性受體發(fā)揮協(xié)同主動(dòng)靶向作用和納米粒對(duì)物理化學(xué)刺激的響應(yīng)性靶向作用，增加藥物在腫瘤部位的蓄積，提高治療效果。

Saravanakumar等［13］通過碳二亞胺化學(xué)結(jié)合使一種氨基末端的親水性低聚物結(jié)合到透明質(zhì)酸（HA）主鏈上，合成了一個(gè)作為潛在藥物載體的兩親性的透明質(zhì)酸結(jié)合物，該低聚物具有獨(dú)特的能力以提高紫杉醇（PTX）的溶解性。依靠低聚物之間的疏水性相互作用，該結(jié)合物可以在水性介質(zhì)中形成自組裝的納米顆粒。其粒徑為在274～356 nm的范圍內(nèi)，這取決于取代的親水性低聚物的取代度。結(jié)合物的臨界聚集濃度范圍為0.034～0.125 mg·mL－1，隨著親水性低聚物的取代度升高而下降。該結(jié)合物被過度表達(dá)CD44（透明質(zhì)酸受體）的腫瘤細(xì)胞株（SCC－7）選擇性地?cái)z取。納米粒子可以包載PTX最高達(dá)20.7wt%。PTX從納米顆粒的體外釋放顯著依賴于載藥量，包含較大的藥量的納米顆粒釋放率較低。細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該載藥納米微粒HydroHA對(duì)SCC－7細(xì)胞比正常成纖維細(xì)胞（CV－1）表現(xiàn)出更強(qiáng)的細(xì)胞毒性。這些結(jié)果表明，HydroHA納米顆粒具有潛力作為PTX的用于癌癥治療的載體。

He等［14］研究了HA涂層的聚氰基丙烯酸正丁酯（PBCA）納米粒子，通過在透明質(zhì)酸的存在下由鈰離子引發(fā)的氰基丙烯酸正丁酯（BCA）自由基聚合而形成。納米粒子大小為291～325 nm。模型抗癌藥物PTX包封在帶負(fù)電荷的納米顆粒中，具有90%的最大包封率。體外釋放表明，HA修飾可降低釋放初期10 h內(nèi)的突釋效應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)后續(xù)188 h內(nèi)的緩慢釋放效果。溶血試驗(yàn)和MTT實(shí)驗(yàn)證明，HA涂層能顯著降低細(xì)胞毒性。細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明的肉瘤180（S－180）細(xì)胞攝取HA－PBCA納米顆粒是PBCA納米顆粒的9.5倍。給S－180荷瘤小鼠靜脈給藥后，PTX－HA－PBCA納米顆粒比PTX－PBCA納米顆?；蜃仙即甲⑸湟海行У囊种颇[瘤生長(zhǎng)。因此，HA－PBCA納米粒子是一種安全有效的疏水性抗癌藥物全身用藥的載體。

3 微球

殷殿書等［15］以透明質(zhì)酸為載體材料制備PTX－HA凍干制劑，采用乳勻－凍干法制備凍干制劑，在凍干制劑中，紫杉醇以球形包封于透明質(zhì)酸基質(zhì)中；在溶液中，分散成平均粒徑為80 nm的包覆微球。利用HA在溶液中額螺旋狀構(gòu)型，使紫杉醇微乳嵌合到HA的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，起到增溶和緩釋作用。同時(shí)通過HA的親和介導(dǎo)作用，使藥物在腫瘤組織附近的濃度增大，提高藥效。

4 脂質(zhì)體

Yang等［16］研究了一種透明質(zhì)酸涂層載紫杉醇的納米脂質(zhì)體（HA－NLCS）。陽離子PTX－NLC是通過熔融乳化技術(shù)制得，然后在表面涂布透明質(zhì)酸（HA）。體外釋放結(jié)果表明，HA－NLC中的紫杉醇釋放速率顯著性低于泰素組。體外細(xì)胞毒性結(jié)果表明，HA－NLC的細(xì)胞毒性在3種腫瘤細(xì)胞株中均優(yōu)于泰素。小鼠體內(nèi)抗腫瘤作用，結(jié)果表明：HA－NLC與泰素相比，具有更好的耐受性，并增加了抗腫瘤活性。此外，HA－NLC能延長(zhǎng)納米載體在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，進(jìn)而提高紫杉醇在腫瘤中的蓄積，提高有效藥物濃度。

Rivkin等［17］的研究也表明，HA涂層的PTX脂質(zhì)自組裝納米簇能夠?qū)崿F(xiàn)CD44依賴的腫瘤靶向。

5 討論

侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的主要生物學(xué)特征，而CD44系細(xì)胞黏附分子在整個(gè)過程中起到重要作用。研究表明，CD44在不同的細(xì)胞中表達(dá)差異。［18］。透明質(zhì)酸由于其良好的生物相容性，可以降低給藥系統(tǒng)的毒副作用，同時(shí)由于其CD44靶向作用，使得含透明質(zhì)酸的紫杉醇載體具有靶向作用，促使紫杉醇在腫瘤中富集，進(jìn)而提高抗腫瘤效果。此外，由于HA的大分子特性，以透明質(zhì)酸作為藥物載體還能對(duì)藥物的釋放具有延緩作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)緩釋效應(yīng)。綜上所述，透明質(zhì)酸在紫杉醇新型給藥系統(tǒng)中具有多重優(yōu)良特性，在未來新型給藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

［1］ Karjalainen JM，Tammi RH，Tammi MI，et al.Reduced level of CD44 and hyaluronan associated with unfavorable prognosis in clinical stage Icutaneousmelanoma［J］.Am JPathol，2000，157（3）：957－965.

［2］Toole BP，Wight TN，TammiMI.Hyaluronan－cell interactions in cancer and vascular disease［J］.JBiol Chem，2002，277（7）：4593－4596.

［3］ 俞晨潔，張莉，李紅玫，等.透明質(zhì)酸及其衍生物用作藥物載體的研究進(jìn)展［J］.藥學(xué)進(jìn)展，2011，35（12）：543－549.

［4］Chen Y，Zhu X，Zhang X，et al.Nanoparticles modified with tumor－targeting scFv deliver siRNA and miRNA for cancer therapy［J］.Mol Ther，2010，18（9）：1650－1656.

［5］Park EK，Lee SB，Lee YM.Preparation and characterization of methoxy poly（ethylene glyco1）／poly（epsi1oncaprolactone）amphiphilic block copolymeric nanospheres for tumor－specific folate－mediated targeting of anticancer drugs［J］.Biomaterials，2005，26（9）：1053－1061.

［6］Torchilin VP，Lukyanov AN，Gao Z，et al.Immunomicelles：targeted pharmaceutical carriers for poor1y so1uble drugs［J］.Proc Natl Acad SCi U SA，2003，100（10）：6039－6044.

［7］Liu Y，Sun J，Lian H，et al.Folate and CD44 receptors dual－targeting hydrophobized hyaluronic acid paclitaxel－loaded polymericmicelles for overcomingmultidrug resistance and improving tumor distribution［J］.J Pharm Sci，2014，103（5）：1538－1547.

［8］ 韓雪，劉婧，劉敏，等.葉酸聚合物膠束給藥系統(tǒng)制備及其評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志，2009，40（8）：584－587.

［9］ 王競(jìng)，霍美蓉，周建平，等.基于透明質(zhì)酸－紫杉醇前藥的載藥膠束的制備及大鼠體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)［J］.中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，44（6）：520－525.

［10］Yoon HY，Koo H，Choi KY，etal.Photo－crosslinked hyaluronic acid nanoparticles with improved stability for in vivo tumor－targeted drug delivery［J］.Biomaterials，2013，34（21）：5273－5280.

［11］Yao J，Zhang L，Zhou J，et al.Efficient simultaneous tumor targeting delivery of all－trans retinoid acid and Paclitaxel based on hyaluronic acid－based multifunctional nanocarrier［J］.Mol Pharm，2013，10（3）：1080－1091.

［12］ 張莉，周建平，姚靜.紫杉醇甘草次酸修飾透明質(zhì)酸納米粒的制備及性能研究［J］.中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（3）：226－230.

［13］Saravanakumar G，Choi KY，Yoon HY，et al.Hydrotropic hyaluronic acid conjugates：Synthesis，characterization，and implications as a carrier of paclitaxel［J］.Int J Pharm，2010，394（1－2）：154－161.

［14］He M，Zhao Z，Yin L，et al.Hyaluronic acid coated poly（butyl cyanoacrylate）nanoparticles as anticancer drug carriers［J］.Int JPharm，2009，373（1－2）：165－173.

［15］ 殷殿書，葛志強(qiáng)，劉昌孝，等，紫杉醇透明質(zhì)酸凍干制劑的制備和藥動(dòng)學(xué)研究［J］.中草藥，2005，36（2）：192－195.

［16］Yang XY，Li YX，Li M，et al.Hyaluronic acid－coated nanostructured lipid carriers for targeting paclitaxel to cancer［J］.Cancer Lett，2013，334（2）：338－345.

［17］Rivkin I，Cohen K，Koffler J，et al.Paclitaxel－clusters coated with hyaluronan as selective tumor－targeted nanovectors［J］.Biomaterials，2010，31（27）：7106－7114.

［18］王玨，沈雁，張俊玲，等.CD44在不同腫瘤細(xì)胞表面陽性表達(dá)率的實(shí)驗(yàn)研究［J］.藥學(xué)研究，2014，33（2）：63－67.

Application of hyaluronic acid in the new type drug delivery system s of paclitaxel

WU Yu-min
（School of Pharmaceutical Sciences，Shandong University，Jinan 250012，China）

Hyaluronic acid is an acidmucopolysaccharide，as a drug carrier is excellent，with good biocompatibility，biodegradable properties，and can be combined with CD44，RHAMM receptor in the surface of tumor cells.Referring to recent literatures，the application of hyaluronic acid in paclitaxel new type delivery systems was reviewed in this article.

Hyaluronic acid；Paclitaxel；Drug delivery systems

R944

A

2095－5375（2014）08－0475－003

山東省計(jì)生委人口計(jì)生社會(huì)科學(xué)課題（No.33400005071205）

武玉敏，女，主管藥師，研究方向：藥劑學(xué)，E－mail：wuyumin＠sdu.edu.cn