抗腫瘤藥紫杉醇載體的研究進(jìn)展

楊振磊，張四喜，黃桂華Δ

(1.山東大學(xué) 藥學(xué)院，藥物制劑研究所，山東 濟(jì)南 250012；2.吉林大學(xué)第一附屬醫(yī)院 藥劑科，吉林 長(zhǎng)春 130021)

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抗腫瘤藥紫杉醇載體的研究進(jìn)展

楊振磊1，張四喜2，黃桂華1Δ

(1.山東大學(xué) 藥學(xué)院，藥物制劑研究所，山東 濟(jì)南 250012；2.吉林大學(xué)第一附屬醫(yī)院 藥劑科，吉林 長(zhǎng)春 130021)

目的 了解紫杉醇載體的研究進(jìn)展，為紫杉醇載體的研究以及紫杉醇的臨床應(yīng)用提供理論支持。方法 通過對(duì)近些年紫杉醇載體相關(guān)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研，了解紫杉醇載體的研究方向，并對(duì)各種載體的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)。結(jié)果 紫杉醇作為一種有效的抗腫瘤化療藥物，但是水溶性差以及嚴(yán)重的毒性作用一定程度上限制了紫杉醇的廣泛應(yīng)用。脂質(zhì)體、膠束、微球、納米粒等新劑型的發(fā)展對(duì)打破這些限制，具有重要的意義。結(jié)論 紫杉醇載體能夠有效改善藥物的溶解性，減輕毒副作用，并且向著多功能化和精細(xì)靶向方向發(fā)展。

紫杉醇；脂質(zhì)體；膠束；微球；納米粒；進(jìn)展

紫杉醇最初是由美國化學(xué)家瓦尼和沃爾在1963年從一種生長(zhǎng)在美國西部的太平洋杉樹皮和木材中分離得到的。后來有人發(fā)現(xiàn)紫杉醇對(duì)離體培養(yǎng)的鼠腫瘤細(xì)胞有很高的活性，開始了將紫杉醇應(yīng)用于抗腫瘤治療的研究，并于1992年獲得批準(zhǔn)上市。

紫杉醇作為一種新型的抗微觀藥物，通過抑制微管蛋白解聚，保持其穩(wěn)定，從而抑制腫瘤細(xì)胞的有絲分裂，最終達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的目的。目前，紫杉醇已廣泛應(yīng)用于臨床卵巢癌和乳腺癌等的治療。紫杉醇水溶性差，注射劑中以經(jīng)純化的聚氧乙烯蓖麻油和USP級(jí)的無水乙醇接近等比例的混合溶劑作為溶劑，但是在應(yīng)用過程中，出現(xiàn)骨髓抑制、神經(jīng)毒性、心血管毒性、肝臟毒性等一系列嚴(yán)重的不良反應(yīng)，使得其腫瘤治療收益大打折扣。因此，將紫杉醇載于合適的載體，對(duì)改善藥物溶解性，減少不良反應(yīng)，增強(qiáng)抗腫瘤效果，使患者獲得最佳治療效果，具有重要的意義。

1 紫杉醇脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是利用磷脂將藥物包裹，從而實(shí)現(xiàn)藥物的緩慢釋放，降低藥物毒性，提高細(xì)胞親和性和靶向性的目的。根據(jù)功能、靶向的手段等不同，脂質(zhì)體也衍生出很多不同的類型，如長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體、pH敏感脂質(zhì)體、免疫脂質(zhì)體、磁靶向脂質(zhì)體等，不斷向多功能化和精細(xì)靶向方向發(fā)展。

紫杉醇的性多是由于靶向性不強(qiáng)，導(dǎo)致藥物在正常組織的蓄積，從而對(duì)正常細(xì)胞產(chǎn)生損害。因此，提高藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向性，對(duì)降低紫杉醇的毒性作用有重要的意義。龔銳等[1]采用薄膜分散發(fā)成功制備了pH敏感多肽修飾的紫杉醇脂質(zhì)體，利用腫瘤細(xì)胞的酸性環(huán)境以及與腫瘤細(xì)胞高親和力的多肽修飾，實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的雙重靶向，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，pH敏感多肽修飾紫杉醇脂質(zhì)體的細(xì)胞毒作用、MCF-7細(xì)胞和HepG2細(xì)胞的攝取率均高于普通脂質(zhì)體。為了增加脂質(zhì)體在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，進(jìn)一步提高紫杉醇的抗腫瘤效果，通常會(huì)在脂質(zhì)體表面以PEG修飾，然而這又會(huì)妨礙到脂質(zhì)體與腫瘤細(xì)胞的親和力。付寒等[2]就此項(xiàng)問題制備了細(xì)胞穿膜肽TAT和可斷裂PEG共修飾的紫杉醇脂質(zhì)體，不僅實(shí)現(xiàn)了脂質(zhì)體的長(zhǎng)循環(huán)功能，又可控地使PEG脫離，從而克服了PEG妨礙脂質(zhì)體入胞的問題。為了進(jìn)一步提高脂質(zhì)體的穿膜能力，又在脂質(zhì)體表面修飾以細(xì)胞穿膜肽TAT。體外細(xì)胞試驗(yàn)表明，與普通脂質(zhì)體相比，細(xì)胞穿膜肽TAT和可斷裂PEG共修飾紫杉醇脂質(zhì)體的細(xì)胞攝取率增加了1.4倍，促細(xì)胞凋亡作用也明顯增強(qiáng)。

2 紫杉醇膠束

膠束是一種由兩親性嵌段共聚物在達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，自組裝形成的藥物載體。它具有緩釋以及增加藥物溶解度的作用。Yoncheva等[3]以普朗尼克F-38為材料，制備的紫杉醇膠束，包封率達(dá)到約70%，與紫杉醇的溶液相比，具有更高的AUC。靜脈注射給藥時(shí)，平均滯留時(shí)間延長(zhǎng)了5倍，而且具有更低的清除率。為了進(jìn)一步提高膠束的腫瘤靶向性，減少毒性作用，需對(duì)膠束加以修飾。Wang等[4]在聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)膠束表面修飾以乳腺癌細(xì)胞MCF-7特異性噬菌體蛋白，制成紫杉醇的膠束納米粒，體內(nèi)外試驗(yàn)表明該納米制劑對(duì)腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的選擇性，不僅能夠有效增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的凋亡，抑制其增殖，而且未見肝毒性和其他重要器官的病理學(xué)變化。然而，這種膠束中藥物的釋放還不夠智能化，為了解決這一問題，需要結(jié)合腫瘤微環(huán)境相對(duì)于正常組織環(huán)境在某些方面的特異性，如氧化還原、溫度、pH等的差異。Li等[5]以透明質(zhì)酸和脫氧膽酸的結(jié)合物為材料，中間以二硫鍵連接，自組裝成膠束，將紫杉醇包裹。利用腫瘤細(xì)胞內(nèi)的還原環(huán)境，使二硫鍵斷裂，膠束解聚，從而實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤細(xì)胞中的快速釋放。為了達(dá)到更精確的靶向，有時(shí)需要結(jié)合多種靶向手段。Liu等[6]以透明質(zhì)酸為骨架，接上葉酸和十八烷基，形成接枝聚合物，然后以此材料自組裝形成膠束，包裹紫杉醇，如圖1所示，包封率達(dá)97.3%。該載體分別利用葉酸和透明質(zhì)酸對(duì)腫瘤細(xì)胞表面的相應(yīng)受體特異性結(jié)合，增加藥物入胞，實(shí)現(xiàn)了雙重靶向，極大提高了靶向效率。

圖1 雙靶向的葉酸透明質(zhì)酸結(jié)合物膠束作為紫杉醇載體Fig.1 Dual targeting folate-conjugated hyaluronic acidpolymeric micelles for paclitaxel delivery

為了控制藥物的釋放，增加紫杉醇膠束的靶向效率，同時(shí)增加載藥量和包封率，出現(xiàn)了以紫杉醇和高分子材料結(jié)合物為基礎(chǔ)的膠束。Chen等[7]將親水性的二嵌段共聚物PEG-b-PHEMA和紫杉醇以二硫鍵共價(jià)連接成結(jié)合物，然后自組裝形成以紫杉醇為核的膠束。因此，可以通過谷胱甘肽控制二硫鍵的斷裂，實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤細(xì)胞中的特異性釋放。另外，結(jié)合物在自組裝時(shí)還可以包裹一部分藥物，從而增加藥物包封率。

3 紫杉醇微球

微球是藥物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球狀實(shí)體，藥物溶出需要通過高分子材料，因此微球具有緩釋作用。另外，微球還能夠使藥物分散，增加藥物的溶解。常用的高分子材料有天然高分子材料(如白蛋白、明膠、殼聚糖等)和人工合成聚合物(如聚乳酸、PLGA等)。Wang等[8]以PLGA為載體材料制備的紫杉醇微球，包封率達(dá)到70%，體外抗腫瘤活性要比紫杉醇注射液更強(qiáng)。Shiny等[9]采用乳化溶劑蒸發(fā)法，以PLGA(75/25)和(Mwt 14，000)的混合材料制備的載紫杉醇微球，緩釋效果達(dá)到30d，并且能夠完全釋放，從而維持長(zhǎng)期抗腫瘤活性。

為了實(shí)現(xiàn)微球的腫瘤靶向功能，還需使用一些靶向手段。Cui等[10]以白蛋白作為紫杉醇的載體，制備的Fe3O4磁靶向微球，具有良好的緩釋和靶向功能，能夠抑制食道癌Eca109 細(xì)胞的生長(zhǎng)。除了磁靶向微球以外，還有免疫靶向微球。Lu等[11]在載紫杉醇的PLLA或PLGA微球表面結(jié)合血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體Ⅱ的抗體(anti-VEGFR2)，制成免疫靶向微球。PLLA和PLGA微球，在14d的體外釋放分別是27%和8%。小鼠體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合有anti-VEGFR2的微球腫瘤抑制率明顯高于未結(jié)合anti-VEGFR2的微球。

4 紫杉醇納米粒

納米粒是一種粒徑在10～1000 nm的固態(tài)膠體顆粒，包括納米囊、納米球、納米脂質(zhì)體、納米膠束、納米乳、納米凝膠等多種類型。納米粒具有物理穩(wěn)定性好、粒徑小、被動(dòng)靶向等諸多優(yōu)點(diǎn)，可改變藥物在體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征，增加藥物在靶器官的分布，利于藥物吸收和提高生物利用度，從而提高療效、減輕毒副作用。潘英等[12]以人血清白蛋白(HSA)為載體，制備的紫杉醇納米粒(PTX-HSA)，粒徑在130 nm，對(duì)紫杉醇有極好的增溶效果，載藥量(DL)33%，包封率高達(dá)98.6%。Zhang等[13]用紫杉醇結(jié)合物PEO-b-PPE-g-PTX制備的多功能納米粒，載藥量高達(dá)65%，紫杉醇水溶性相比游離紫杉醇提高了25000倍。納米粒有一定的被動(dòng)靶向功能和緩釋效果。Adesina等[14]制備的聚乳酸聚乙二醇交酯載紫杉醇納米粒，體外釋放超過7d，并且能夠在腫瘤細(xì)胞中蓄積，聚乙二醇也使得藥物的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng)。

為了增加紫杉醇納米粒的靶向效果，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了各種嘗試。Jin等[15]對(duì)紫杉醇納米粒加anti-CD133抗體修飾，利用anti-CD133抗體對(duì)肝腫瘤干細(xì)胞表面標(biāo)志CD133的特異性識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌的靶向治療。裸鼠體內(nèi)藥物分布研究顯示，相比非靶向的紫杉醇納米粒，靶向修飾的納米粒能夠選擇性地向腫瘤組織中蓄積，腫瘤抑制率69.3%，提高了11.9%。Xiao等[16]對(duì)載紫杉醇的膠束納米粒修飾以“OA02”肽，利用“OA02”肽對(duì)卵巢癌細(xì)胞表面α-3整合素受體的高親和力，用于卵巢癌的靶向治療。在紫杉醇用于腫瘤化療的過程中，會(huì)出現(xiàn)多藥耐藥的現(xiàn)象。為了解決這一問題，Wan等[17]以甲氧基聚乙二醇和聚己內(nèi)酯的二嵌段共聚物(MePEG-b-PCL)為載體，制備紫杉醇納米粒。由于低分子量的MePEG-b-PCL可作為多藥耐藥P-糖蛋白的抑制劑，當(dāng)紫杉醇納米粒與低分子量的MePEG-b-PCL聯(lián)用時(shí)，紫杉醇的細(xì)胞毒作用明顯增強(qiáng)。

5 結(jié)論與展望

紫杉醇，臨床上具有良好抗腫瘤效果的化療藥物。然而，其水溶性較差以及一些嚴(yán)重的毒性作用，極大地限制了紫杉醇的臨床廣泛應(yīng)用。脂質(zhì)體、膠束、微球、納米粒等一系列新劑型的出現(xiàn)，為打破這些限制提供了希望。目前，紫杉醇載體的研究已經(jīng)不僅局限于改善其水溶性和降低毒性作用，而向著多功能化和精細(xì)化靶向方向發(fā)展。比如，紫杉醇與其他化療藥物或者基因的共載，靶向至特定的腫瘤細(xì)胞內(nèi)甚至細(xì)胞核內(nèi)，同時(shí)進(jìn)一步提高抗腫瘤效果。Zhan等[18]將TRAIL gene納米粒與腦靶向的紫杉醇膠束共載后，與分別單獨(dú)應(yīng)用時(shí)相比，能有效延長(zhǎng)荷瘤的小鼠的生存時(shí)間。而且，在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，低濃度的紫杉醇能夠增強(qiáng)TRAIL基因在腫瘤細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染，反過來，TRAIL基因也能夠增強(qiáng)紫杉醇的抗腫瘤效果。也就是說，TRAIL gene與紫杉醇的共載，能夠發(fā)揮2者的協(xié)同作用，提高2者的抗腫瘤效果。

因此，隨著對(duì)紫杉醇載體的深入研究，紫杉醇在臨床的應(yīng)用范圍將被拓寬。紫杉醇制劑將向著高抗腫瘤活性，低毒性作用，更加精細(xì)化靶向的方向前進(jìn)。

[1] 龔銳，李勝英，黎云燕.pH敏感多肽修飾載紫杉醇脂質(zhì)體的制備及評(píng)價(jià)[J].華西藥學(xué)雜志，2015，30(2)：134-136.

[2] 付寒，胡關(guān)蓮，何勤.細(xì)胞穿膜肽TAT和可斷裂PEG共修飾載紫杉醇脂質(zhì)體的制備及體外促細(xì)胞凋亡作用[J].藥學(xué)學(xué)報(bào)，2014，49(7)：1054-1061.

[3] Yoncheva K,Calleja P,Agüeros M,et al.Stabilized micelles as delivery vehicles for paclitaxel[J].Int J Pharm,2012,436(1):258-264.

[4] Wang T,Yang S,Mei LA,et al.Paclitaxel-loaded PEG-PE-based micellar nanopreparations targeted with tumor-specific landscape phage fusion protein enhance apoptosis and efficiently reduce tumors[J].Mol Cancer Ther,2014,13(12):2864-2875.

[5] Li J,Huo M,Wang J,et al.Redox-sensitive micelles self-assembled from amphiphilic hyaluronic acid-deoxycholic acid conjugates for targeted intracellular delivery of paclitaxel[J].Biomaterials,2012,33(7):2310-2320.

[6] Liu Y,Sun J,Cao W,et al.Dual targeting folate-conjugated hyaluronic acid polymeric micelles for paclitaxel delivery[J].Int J Pharm,2011,421(1):160-169.

[7] Chen W,Shah LA,Yuan L,et al.Polymer-paclitaxel conjugates based on disulfide linkers for controlled drug release[J].RSC Advances,2015,5(10):7559-7566.

[8] Wang L,Cai M,Liu Y,et al.Polymer hydrophobicity regulates paclitaxel distribution in microspheres,release profile and cytotoxicity in vitro[J].Powder Tech,2015,275:77-84.

[9] Shiny J,Ramchander T,Goverdhan P,et al.Development and evaluation of a novel biodegradable sustained release microsphere formulation of paclitaxel intended to treat breast cancer[J].Int J Pharm Investig,2013,3(3):119.

[10] Cui S,Lin BL,Shen XD.Preparation of Paclitaxel-Loaded Microspheres with Fe3O4 Nanoparticles and Study of their Target-Orientation and Sustained-Release Property[C]// Adv Mater Res,2012,535:521-524.

[11] Lu J,Jackson JK,Gleave ME,et al.The preparation and characterization of anti-VEGFR2 conjugated,paclitaxel-loaded PLLA or PLGA microspheres for the systemic targeting of human prostate tumors[J].Cancer Chemother Pharmacol ,2008,61(6):997-1005.

[12] 潘英，倪海華，鄒愛峰，等.紫杉醇納米粒作為藥物遞送載體的研究[J].中國抗生素雜志，2013，38(11)：853-858.

[13] Zhang S,Zou J,Elsabahy M,et al.Poly (ethylene oxide)-block-polyphosphester-based paclitaxel conjugates as a platform for ultra-high paclitaxel-loaded multifunctional nanoparticles[J].Chem Sci,2013,4(5):2122-2126.

[14] Adesina S K,Holly A,Kramer‐Marek G,et al.Polylactide‐Based Paclitaxel‐Loaded Nanoparticles Fabricated by Dispersion Polymerization:Characterization,Evaluation in Cancer Cell Lines,and Preliminary Biodistribution Studies[J].J Pharm Sci,2014,103(8):2546-2555.

[15] Jin C,Bai L,Li H,et al.Paclitaxel-loaded nanoparticles decorated with anti-CD133 antibody for targeting liver cancer stem cells[J].J Control Release,2013,1(172):e20-e21.

[16] Xiao K,Li Y,Lee J S,et al.“OA02” peptide facilitates the precise targeting of paclitaxel-loaded micellar nanoparticles to ovarian cancer in vivo[J].Cancer Res,2012,72(8):2100-2110.

[17] Wan C P L,Letchford K,Jackson J K,et al.The combined use of paclitaxel-loaded nanoparticles with a low-molecular-weight copolymer inhibitor of P-glycoprotein to overcome drug resistance[J].Int J Nanomedicine,2013,8:379.

[18] Zhan C,Wei X,Qian J,et al.Co-delivery of TRAIL gene enhances the anti-glioblastoma effect of paclitaxel in vitro and in vivo[J].J Control Release,2012,160(3):630-636.

(編校：王儼儼)

Progress in carriers of anticancer paclitaxel

YANG Zhen-lei1, ZHANG Si-xi2, HUANG Gui-hua1Δ

(1.School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University, Ji’nan 250012, China; 2.Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital of Jilin University, Changchun 130021, China)

ObjectiveTo understand the progress of paclitaxel carriers, to provide theoretical support for research of paclitaxel carriers and clinical use of paclitaxel.MethodsTo study literatures on paclitaxel carriers recently and understand the research direction of paclitaxel carriers.Subsequently, the advantages and disadvantages of various paclitaxel carriers were analyzed and summarized.ResultsPaclitaxel as an effective anti-tumor chemotherapy drugs, had poorly water-soluble, serious toxicity and side effects, which limited the wide application of paclitaxel to some degree.Development of liposomes, micelles, microspheres, nanoparticles and other new dosage forms had broken these restrictions, which had vital significance.ConclusionPaclitaxel carriers can improve the solubility of the drug, reduce side effects, and develop toward multi-functional and finely targeted.

paclitaxel; liposomes; micelles; microspheres;nanoparticles; progress

楊振磊，男，研究生在讀，研究方向：藥物新劑型，E-mail：1622633614@qq.com；黃桂華，通訊作者，女，博士，研究員，研究方向：藥物新劑型，E-mail：hgh2003@163gmail.com。

R94

A

1005-1678(2015)09-0183-03