冰片及其納米化制劑的生物醫(yī)藥應(yīng)用進展

賴浩強，袁日明，賀利貞，陳填烽

（暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院納米診療研究所，暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院 廣東省納米化學(xué)創(chuàng)新藥物工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州510632）

一直以來，冰片素有“引藥上行”和“佐使有功”的功能[1]，因此其常作為佐使藥被廣泛應(yīng)用。由于冰片具有促進不溶性藥物透皮吸收以及可提高其他藥物的血藥濃度和生物利用度等作用[2-4]，其在食品和醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用非常廣泛，是雙料喉風(fēng)散、復(fù)方丹參滴丸[5]、速效救心丸[6]、麝香保心丸[7]、復(fù)方丹參片、心血寧片等60多種名優(yōu)中成藥的主要成分，起著“藥引”的作用，以增加其他藥物的治療效果。目前，冰片按其來源可分為左旋冰片、右旋冰片和合成冰片，由于它們的旋光性差異，其生物學(xué)功能及安全性也存在區(qū)別，因此，如何區(qū)分冰片旋光性及生物學(xué)效應(yīng)，對于更好地掌握冰片的臨床應(yīng)用，消除安全隱患具有重要意義。近年來，隨著人們對冰片認(rèn)識的深入，冰片在抗炎、鎮(zhèn)痛、神經(jīng)元保護、促透作用、化療增敏以及冰片劑型改造等方面應(yīng)用廣泛。本文就冰片及其納米化制劑的生物醫(yī)藥應(yīng)用進展進行綜述，以期為相關(guān)藥物的研發(fā)提供參考。

1 冰片的旋光性及其生物效應(yīng)

冰片又稱龍腦和梅片，分為天然冰片和合成冰片，天然冰片又細(xì)分為天然左旋冰片（化合物1）和天然右旋冰片（化合物2）。天然右旋冰片主要來源于龍腦香科植物龍腦香樹樹脂和梅片樹枝葉中提取的天然結(jié)晶性化合物，其比旋度為 +34 ° ～ +38 °。天然左旋冰片則由菊科多年生草本植物艾納香葉的升華物經(jīng)加工而成，其比旋度為 -36.5 ° ～ -38.5 °。合成冰片又稱異冰片（化合物3），則是利用松節(jié)油中的α-蒎烯與脫水草酸為原料經(jīng)過化學(xué)方法合成而得，其含左旋龍腦、右旋龍腦以及樟腦成分，因此，合成冰片是消旋體。這3種冰片是旋光異構(gòu)體，由于其結(jié)構(gòu)中甲基以及羥基官能團位置的差異導(dǎo)致各自的生物學(xué)活性有所區(qū)別，同時由于其來源不同，所含雜質(zhì)、副產(chǎn)物也有差別，因此，所產(chǎn)生不良反應(yīng)也不同。

雖然2010版中國藥典已對合成冰片、右旋冰片及左旋冰片中的冰片含量做了規(guī)定，但是由于合成冰片中的右旋冰片含量一般僅達55%，其中的其他成分如樟腦對人體有很強的副作用，也容易引發(fā)過敏等反應(yīng)，因此，合成冰片與天然冰片相比在功效上會有一定差距。早在1986年，徐連英等[8]就合成冰片對小鼠生育作用進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)合成冰片給藥后，中、晚期妊娠小鼠發(fā)生了流產(chǎn)現(xiàn)象，提示其存在致流產(chǎn)副作用。胡利民等[9]以Wistar大鼠為模型，考察天然右旋冰片以及合成冰片對胃黏膜屏障的影響，結(jié)果顯示，在空腹情況下給予0.2 g · kg-1的合成冰片時能夠顯著降低胃黏膜電位以及黏膜血流，而同等劑量下的天然冰片則無此現(xiàn)象。同樣的，陸洋等[10]以蛙皮為體外模型，考察了天然冰片和合成冰片對梔子提取物黏膜通透性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然天然冰片和合成冰片均能夠促進梔子提取物的滲透，但是天然冰片對其具有更好的保護效果，同時隨著天然冰片比例的增加，梔子提取物的黏膜通透性增強，其對梔子苷穩(wěn)定性的保護作用也增強，而合成冰片則無此功效。這些結(jié)果表明，合成冰片存在一定的不良反應(yīng)，與之相比，天然冰片具有較高的安全系數(shù)。

天然左旋冰片與右旋冰片互為對映異構(gòu)體，由于機體中的酶和蛋白等對藥物分子的選擇性不同，所以可能某些分子傾向于結(jié)合左旋冰片，另一些分子則與右旋冰片結(jié)合力更強。但目前針對天然左旋冰片與天然右旋冰片之間生物學(xué)活性比較的研究較少。受傳統(tǒng)觀念影響，人們一直認(rèn)為木香來源的天然右旋冰片比草藥香來源的天然左旋冰片更好，所以天然左旋冰片的使用并不像右旋冰片那樣常見，因此關(guān)于左旋冰片的研究也相對較少。天然左旋冰片具有增加細(xì)胞膜流動性，提高Na+-K+-ATP酶活性，降低膜電位，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度而跨越血腦脊液屏障（BBB）作用。Luo等[11]對天然右旋冰片和天然左旋冰片對蛇床子素藥代動力學(xué)的影響進行研究后發(fā)現(xiàn)，與單獨蛇床子素組相比，當(dāng)蛇床子素與冰片配伍后，其蛇床子素的藥時曲線下面積（AUC0-t、AUC0-∞）和藥峰濃度（Cmax）均顯著提高；其中，當(dāng)蛇床子素與天然右旋冰片合用時，蛇床子素的AUC0-t、AUC0-∞和Cmax分別增加61.561%、78.167%和51.769%；當(dāng)蛇床子素與左旋冰片合用后，蛇床子素的 AUC0-t、AUC0-∞和 Cmax分別增加 115.856%、167.786%和271.289%，藥物的表觀清除率（CL/F）降低60.686%。這些結(jié)果表明，天然左旋冰片對蛇床子素的藥代動力學(xué)參數(shù)值增加的促進作用大于天然右旋冰片，但是對于天然右旋冰片和天然左旋冰片在聯(lián)合用藥中帶來的不良反應(yīng)差異文中并未闡述。另外也有研究表明，與天然右旋冰片相比，天然左旋冰片具有更強的黏膜刺激與肝毒性[12]。因此，仍需要更多的研究闡明天然右旋冰片和天然左旋冰片之間的生物學(xué)活性以及毒理差異，以便更好地加以區(qū)分及應(yīng)用。另外，由于不同研究所用冰片類型不一致，因此，對于以下關(guān)于冰片生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用文獻調(diào)研中未給出具體使用何種冰片種類時，一律標(biāo)注為“冰片”。

2 冰片在抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛方面的應(yīng)用

據(jù)記載，人們對冰片抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛的功效研究歷史長遠。冰片對多種常見病菌（如大腸埃希菌、乙型溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、真菌等）具有高濃度可殺菌、低濃度可抑菌的功效。近年來，常頌平等[13]研究發(fā)現(xiàn)，冰片作用后的黑曲霉菌結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致該真菌溶解死亡，證明冰片對真菌也具有殺菌、抑菌的作用。吳碩文等[14]在氟苯尼考聯(lián)合天然冰片體外抗菌實驗中發(fā)現(xiàn)，氟苯尼考聯(lián)合天然冰片作用于大腸埃希菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的抑菌濃度（FIC）指數(shù)表明，冰片和氟苯尼考更多地呈現(xiàn)出加和作用，能明顯降低氟苯尼考及天然冰片2種藥物的使用濃度；雖然冰片具有抗菌作用的功能已被頻繁證實，但是對于其抗菌機制并未有系統(tǒng)的解釋。

冰片作為傳統(tǒng)中藥，在抗炎、抗卒中等方面被廣泛應(yīng)用。科學(xué)家們探究了冰片抗炎的機制。在腦缺血再灌注的大鼠模型中研究發(fā)現(xiàn)，冰片是通過降低包括細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、環(huán)氧化酶-2（COX-2）[15-17]炎癥相關(guān)細(xì)胞因子的表達而實現(xiàn)抗炎的過程。另一研究顯示，冰片能降低細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）水平，并通過調(diào)控核因子κB（NF-κB）信號通路來抑制ICAM-1、TNF-α等炎癥因子的產(chǎn)生，同時冰片能夠阻斷iNOS/一氧化氮（NO）信號的傳導(dǎo)，從而達到抗炎、抗氧化和保護神經(jīng)元的目的[18]。此外，有研究通過脂多糖誘導(dǎo)小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞（RAW 264.7）和大鼠發(fā)熱模型評估了天然冰片和合成冰片的抗炎作用，結(jié)果表明天然冰片和合成冰片均能降低脂多糖誘導(dǎo)的RAW 264.7細(xì)胞內(nèi)的NO、TNF-α和IL-6炎癥細(xì)胞因子的水平，且均能減緩內(nèi)毒素引起的大鼠發(fā)熱，從而實現(xiàn)抗炎；然而，天然冰片的抗內(nèi)毒素?zé)嵝?yīng)比合成冰片更明顯，非靶向代謝組學(xué)研究結(jié)果說明這與天然冰片和合成冰片不同代謝組學(xué)特征有關(guān)[19]。該研究應(yīng)用了探究中醫(yī)機制的代謝組學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代研究技術(shù)相結(jié)合的方法，揭示了天然冰片和合成冰片治療急性炎癥存在的機制差異。因此，合成冰片能否完全代替天然冰片投入醫(yī)藥應(yīng)用的問題仍有待進一步的探究。

冰片可消腫止痛，因而被廣泛應(yīng)用于治療各種局部疼痛。如劉若金于《本草述》中敘述冰片能治療喉痹腫塞、鼻瘜舌腫、下疳痔瘡；而汪紱于《醫(yī)林纂要·藥性》中敘述冰片能治療痰迷喉痹、舌脹牙痛、耳聾鼻瘜、痘毒瘡痔，亦能生肌止痛。現(xiàn)代研究表明，冰片對多種創(chuàng)傷具有明顯的抗炎鎮(zhèn)痛功效。冰片是多靶點分子，目前關(guān)于其鎮(zhèn)痛作用靶點已報道的有γ-氨基丁酸A型受體（GABAA）和瞬時受體電位通道蛋白1（TRPA1）[20-22]，但是有關(guān)冰片發(fā)揮鎮(zhèn)痛功能時，GABAA和TRPA1是否有直接相互聯(lián)系或信號傳導(dǎo)間是否有相互串?dāng)_目前研究甚少。Wang等[23]研究了冰片對122例術(shù)后疼痛患者的鎮(zhèn)痛效果，結(jié)果顯示，冰片單次治療30 ～ 60 min后有66%的患者疼痛強度降低50%以上，比安慰劑處理后表現(xiàn)出更明顯的疼痛緩解作用；另外發(fā)現(xiàn)，瞬時受體電位M8（TRPM8）在冰片的鎮(zhèn)痛中發(fā)揮重要作用，是冰片鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵靶點分子。該研究通過中醫(yī)藥研究與現(xiàn)代研究技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)合的方法揭示了冰片鎮(zhèn)痛作用的關(guān)鍵分子靶點，并通過臨床試驗驗證了冰片的鎮(zhèn)痛療效，有利于推動天然產(chǎn)物冰片的現(xiàn)代化研究。

綜上所述，冰片可以發(fā)揮良好的抗菌作用，但是抗菌機制尚不明確；天然冰片和合成冰片均能起到抗炎作用，但由于其代謝組學(xué)特征的差異性，抗炎效果差異較大。大多數(shù)研究表明，冰片可通過調(diào)節(jié)炎癥因子的表達來實現(xiàn)抗炎作用；鎮(zhèn)痛方面的研究顯示，冰片可通過對多靶點分子如GABAA受體、TRPA1和TRPM8進行調(diào)控，從而實現(xiàn)鎮(zhèn)痛作用。

3 冰片在腦部保護作用中的應(yīng)用

研究表明，冰片和腦部保護藥物（如梔子苷和川芎嗪等）在全腦缺血再灌注損傷模型中對神經(jīng)元的協(xié)同保護作用具有區(qū)域特異性，在海馬、下丘腦和紋狀體區(qū)域的協(xié)同作用尤其明顯[24-25]。研究人員進一步探索了磷酸川芎嗪（TMPP）聯(lián)合冰片在保護大鼠下丘腦和紋狀體的功能時是否存在協(xié)同作用，并檢測了神經(jīng)元中鈣離子濃度變化及神經(jīng)元自噬相關(guān)蛋白（比如絲氨酸/蘇氨酸激酶、唯BH3域自噬蛋白、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白和磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶）與凋亡相關(guān)基因[如人體抑癌基因、B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（Bcl-2）]的表達水平，結(jié)果表明，TMPP和冰片可通過降低神經(jīng)元中鈣離子的濃度，使神經(jīng)元從有害性的細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)變成保護性自噬，從而實現(xiàn)對下丘腦和紋狀體的協(xié)同保護作用[26]。另一項研究創(chuàng)新性地利用超聲靶向爆破微泡技術(shù)（UTMD）證實，冰片減緩了缺血性腦卒中條件下經(jīng)UTMD誘導(dǎo)的BBB損傷，即冰片對BBB具有保護作用，但保護機制尚不明確[27]。

4 冰片作為藥物吸收促進劑的應(yīng)用

藥物吸收和生物利用度是評價藥物治療效果的重要參數(shù)。但是由于許多治療性藥物的細(xì)胞膜或腸道通透性低、轉(zhuǎn)運蛋白的主動外排和（或）高代謝降低了藥物的生物利用度，從而極大地限制了其治療效果。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，冰片常作為“佐使藥”、“引經(jīng)藥”配伍應(yīng)用。冰片具有促進藥物透皮吸收和透過BBB的作用，從而可提高其他藥物的血藥濃度和生物利用度，因此冰片作為藥物吸收促進劑方面的應(yīng)用得到廣泛研究。

4.1 冰片促進藥物的透皮吸收

透皮給藥可避開肝臟代謝、胃腸道刺激，提高生物利用度，患者依從性好，副作用小。透皮給藥面臨的主要障礙是皮膚角質(zhì)層。許多油類滲透促進劑能夠促進疏水性和親水性藥物的透皮吸收。冰片作為芳香開竅中藥代表，有脂溶性強、相對分子質(zhì)量小、容易揮發(fā)、可改變脂質(zhì)分子的排列和增加其流動性等特點，因而在藥物的透皮吸收方面應(yīng)用廣泛。研究顯示，冰片促進阿魏酸[28]、鹽酸川芎嗪[29]、胰島素[30]和長春西汀[31]的皮膚滲透吸收。Dai等[4]通過采用神經(jīng)酰胺-N-鞘氨醇、膽固醇和游離脂肪酸構(gòu)建混合粗粒角質(zhì)層脂質(zhì)雙層模型對冰片促進藥物滲透機制進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度的冰片能夠使脂質(zhì)雙層疏松，促進藥物的滲透，但是對強疏水性藥物，其促透能力仍非常受限。冰片在高濃度下，導(dǎo)致水孔和長壽命反膠束的形成，從而改善了甲氧基歐芹酚和其他疏水性或親水性藥物通過角質(zhì)層。另外，Yi等[32]研究結(jié)果顯示，冰片可以促進5-氟尿嘧啶、安替比林、阿司匹林、水楊酸和布洛芬等5種模型藥物的體外經(jīng)皮滲透吸收，其分子機制可能與冰片通過干擾角質(zhì)層脂鏈的結(jié)構(gòu)，引起皮膚滲透屏障的改變相關(guān)。

4.2 冰片促進藥物透過血腦屏障

BBB是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血液的分界面，它是由腦毛細(xì)血管壁與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞形成的血漿與腦細(xì)胞之間的屏障和由脈絡(luò)叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，這些屏障在阻止有害物質(zhì)由血液進入腦組織的同時也阻止治療性藥物通過BBB，從而可削弱藥物的治療效果。冰片素有“開神通竅”，“芳香走竄，引經(jīng)上行”之功效。不少研究證實冰片能夠促進BBB的開放，增加BBB的通透性，從而增強藥物的通透性。Zhang等[33]研究顯示，大鼠通過尾靜脈注射25 mg · kg-1的山奈酚（KA）與30 mg · kg-1的合成冰片后，冰片顯著提高了KA在大鼠腦中的生物利用度，冰片和KA聯(lián)合組腦內(nèi)KA的AUC0-inf比單獨KA組的AUC0-inf提高了2.19倍，而冰片和KA聯(lián)合組腦內(nèi)的Cmax則比單獨KA組增強了3.18倍。Fan等[34]通過構(gòu)建由大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（BMECs）和星形膠質(zhì)細(xì)胞組成的體外BBB模型研究冰片對BBB中的P-gp蛋白功能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冰片能夠激活NF-κB信號通路，抑制P-gp的表達，從而增加羅丹明、異博定（戊脈安）和地高辛片跨BBB的累積。Wu等[35]通過體外構(gòu)建BBB模型研究冰片對葛根素（PUE）和川芎嗪（TMP）跨BBB的影響，結(jié)果顯示，冰片能夠通過抑制BBB連接蛋白ZO-1表達，增加腺苷受體A1AR和A2AR的表達，從而增加藥物在大鼠腦中的累積滲透量。另外，湯丹丹等[36]利用大鼠原代腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)建立BBB模型研究，25、50、100 mg · kg-1的冰片對葛根素跨BBB作用的實驗結(jié)果顯示，100 mg · kg-1的冰片能夠增加BBB的通透性，促進葛根素和辛醇的跨膜累積。

4.3 冰片促進其他黏膜系統(tǒng)對藥物的吸收

Gao等[37]對冰片提高姜黃素（Cur）口服利用度的可行性研究顯示，通過灌胃給藥，冰片可促進Cur在十二指腸、空腸和回腸的表觀滲透系數(shù)（Papp），且PAPP隨著冰片灌服濃度的增加而增大。大鼠體內(nèi)動力學(xué)研究結(jié)果表明，Cur（40 mg · kg-1）聯(lián)合冰片（90 mg · kg-1）組的 AUC0-t是單獨 Cur（90 mg · kg-1）組的 2.53 倍，是單獨 Cur（200 mg·kg-1）組和單獨冰片（90 mg · kg-1）組的19.41倍；該研究結(jié)果表明，冰片聯(lián)合Cur使用時能夠增強Cur在十二指腸、空腸和回腸的吸收，提高其生物利用度，但該研究并未指出所用冰片種類。近年來，Huang等[38]研究顯示，當(dāng)冰片與黃芩苷聯(lián)合通過眼部給藥時，冰片能夠提高黃芩苷的體外通透性，同時將0.1%冰片與2%辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯聯(lián)合用藥時，黃芩苷的吸收約為單獨辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯藥物組的16.35倍，表明聯(lián)合冰片的使用可以改善水和脂肪不溶性藥物的角膜滲透性，提示冰片在眼科用藥的潛在應(yīng)用價值。

綜上所述，冰片具有強大的黏膜促透作用，但針對冰片作為促透劑的作用機制尚不明確。目前，有研究認(rèn)為冰片改變了脂質(zhì)分子的排列和增加其流動性，從而有效改善了黏膜細(xì)胞的通透性[38]。另有研究認(rèn)為，冰片促進藥物跨膜吸收的機制與其下調(diào)耐藥蛋白的表達量、調(diào)控細(xì)胞間緊密連接的松散程度和黏彈性的損失量，破壞緊密連接、降低黏液黏度和彈性、抑制外排轉(zhuǎn)運蛋白等有關(guān)[2,26]。

5 冰片作為化療增敏劑的應(yīng)用

化學(xué)治療（化療）指應(yīng)用化學(xué)藥物（包括內(nèi)分泌藥物）治療惡性腫瘤?？拱┧幬镞M入體內(nèi)后很快分布至全身，既可殺滅局部的腫瘤細(xì)胞，也可殺滅遠處轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞，因此化療是一種全身治療。在腫瘤的綜合治療中，藥物治療占據(jù)舉足輕重的地位。阿霉素（DOX）、順鉑、5-氟尿嘧啶、金諾芬等作為抗腫瘤一線治療藥物已被廣泛應(yīng)用。因此，化學(xué)治療是大部分實體腫瘤和血液系統(tǒng)腫瘤的首選治療方案。但是，原發(fā)性及獲得性耐藥極大地影響了化療的效果，高劑量化療藥物的不良反應(yīng)也使得患者難以耐受或無法繼續(xù)完成治療。冰片作為一種吸收促進劑，可通過抑制多藥耐藥蛋白的過度表達，單獨或與其他佐劑合用，增強腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性。因此，其在化療增敏劑方面有巨大的潛在應(yīng)用價值。目前，國內(nèi)外針對冰片作為化療增敏劑的研究比較少。P-gp是一種典型的藥物外排泵，在多種腫瘤細(xì)胞中均有過表達，它能將細(xì)胞毒性藥物從胞漿中泵出，從而降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度。因此，抑制P-gp可抑制P-gp介導(dǎo)的多藥耐藥表型，提高化療療效。陳艷明等[39]研究顯示，冰片聯(lián)合長春新堿能夠顯著提高長春新堿的抗腫瘤活性，冰片在增敏過程中的作用機制可能與其顯著抑制P-gp活性有關(guān)。杜杭根等[40]研究發(fā)現(xiàn)，冰片聯(lián)合順鉑能夠顯著增加順

鉑抑制大鼠C6腦膠質(zhì)瘤生長能力，其作用機制可能與冰片通過促進順鉑透過BBB后累積，從而在膠質(zhì)瘤部位發(fā)揮作用有關(guān)。硒代胱氨酸（selenocystine，SeC）是一種具有廣譜抗腫瘤活性的化合物。然而，SeC穩(wěn)定性差、溶解性差，阻礙了其滲透細(xì)胞膜，阻礙了其作為抗腫瘤藥物的進一步發(fā)展。筆者所在課題組前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，天然右旋冰片可提高HepG2細(xì)胞對SeC的攝取，從而導(dǎo)致SeC在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生更多的ROS，進一步地增強SeC誘導(dǎo)DNA損傷，由此產(chǎn)生更為顯著的抗腫瘤效果[41]。同樣的， Cur盡管具有較強的生物活性，但由于其不溶于水，吸收能力差，新陳代謝快，其生物利用度極低。筆者所在課題組研究發(fā)現(xiàn)，天然右旋冰片與Cur通過誘導(dǎo)凋亡來增強其對A375人黑色素瘤細(xì)胞的抗增殖活性[42]：天然右旋冰片和Cur作用后，磷酸化c-Jun氨基末端激酶（JNK）表達上調(diào)，磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（AKT）表達下調(diào)是導(dǎo)致A375細(xì)胞凋亡的原因之一；冰片還通過上調(diào)磷酸化共濟失調(diào)毛細(xì)血管擴張突變基因（ATM）、磷酸化乳腺癌1號基因（BRCA1）和磷酸化p53的表達水平，增強Cur在細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)ROS的過量產(chǎn)生，進一步誘導(dǎo)更為顯著的DNA損傷效應(yīng)。此外，天然右旋冰片能增強去甲氧基姜黃素（DCur）[43]或二去甲氧基姜黃素[44]對HepG2細(xì)胞的抗腫瘤作用，表現(xiàn)為天然右旋冰片聯(lián)合DCur可通過觸發(fā)ROS介導(dǎo)的MAPK和AKT信號通路的激活以及誘導(dǎo)DNA損傷而實現(xiàn)。此外，天然右旋冰片能夠通過抑制PI3K/AKT通路而增強紫杉醇（PTX）誘導(dǎo)的人食管鱗狀細(xì)胞癌（ESCC）細(xì)胞凋亡，該結(jié)果提示冰片和PTX聯(lián)合治療在食管癌治療中的可行性[45]。

6 冰片促進納米藥物吸收與遞送

納米技術(shù)融合醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、藥理學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)等，在多學(xué)科領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。納米載藥系統(tǒng)易于表面靶向修飾、循環(huán)，且滯留時間長、易滲透進入細(xì)胞、可實現(xiàn)緩釋和控釋等優(yōu)勢，可以克服現(xiàn)有小分子藥物制劑所存在的生物選擇性差、利用率低、穩(wěn)定性差、藥物作用時間短、不良反應(yīng)嚴(yán)重等缺陷。通過納米材料運載化療藥物特異性地進入腫瘤組織深處，并通過高通透高滯留效應(yīng)（EPR）優(yōu)先高濃度地聚集在腫瘤部位，而在正常組織中聚集濃度較低，從而提高藥物的治療效率，降低藥物對正常組織的不良反應(yīng)。然而，由于細(xì)胞間與細(xì)胞間轉(zhuǎn)運、增強的滲透性和保留效應(yīng)等影響，納米粒在腫瘤基質(zhì)的運輸也會受到影響，也可能存在競爭器官，因此，真正被遞送至實體瘤的納米粒僅占給藥劑量的0.7%[46]，這極大地阻礙了納米醫(yī)學(xué)的臨床轉(zhuǎn)化。因此，對于如何解決納米粒的遞送及其在腫瘤部位的吸收與累積問題顯得極其重要。冰片具有促進不溶性藥物透皮吸收以及可提高其他藥物的血藥濃度和生物利用度等作用。因此，基于冰片強大的促透能力，在納米藥物中引入冰片，這將有望提高納米藥物的跨膜吸收及向腫瘤組織的遞送量。

目前，在冰片修飾的納米載藥體系中，研究人員較傾向于運用物理方法（如超聲乳化法、雙乳液法和溶劑蒸發(fā)法等）和化學(xué)方法。為了實現(xiàn)藥物在腦部的靶向治療，有研究在神經(jīng)毒素納米體系中通過物理方法混合了冰片-薄荷腦共熔物，證實了此吸收促進劑能明顯地促進藥物跨過BBB，提高藥物在腦部的積累含量[47]。Ren等[48]通過對比冰片修飾和非冰片修飾的昔洛韋固體脂質(zhì)納米粒在小鼠腦部的分布情況發(fā)現(xiàn)，冰片通過微乳液法混合修飾的納米系統(tǒng)更能增加更昔洛韋向腦部遞送，因此，用冰片修飾的固體脂質(zhì)納米粒有望成為提高藥物運輸?shù)街袠猩窠?jīng)系統(tǒng)的遞送系統(tǒng)。另一研究利用冰片的雙環(huán)單萜結(jié)構(gòu)和二烯?；姿嵋掖及罚―OPE）發(fā)生酰胺反應(yīng)，制備了脂質(zhì)納米粒（BO-SLN/CM），并對比了通過乳液和溶劑蒸發(fā)法合成的脂質(zhì)納米粒（BO-SLN/PM）和固體脂質(zhì)納米粒（SLN）的粒徑和形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)BO-SLN/CM、BOSLN/PM與SLN具有相似粒徑（約87 nm）和相同形態(tài)特征；與BO-SLN/PM和SLN相比，BO-SLN/CM具有更低的細(xì)胞毒性，更高的細(xì)胞吸收性和更好的BBB滲透性，BO-SLN/CM對大腦具有顯著的靶向功能；因此，經(jīng)過化學(xué)修飾的冰片固體脂質(zhì)納米粒更具有靶向大腦并透過BBB的應(yīng)用潛力[49]。筆者所在課題組前期通過設(shè)計合成多功能的納米體系GAL/Bor@SeNPs，并對其進行肝癌細(xì)胞的P-gp活性抑制、體外抗腫瘤活性研究結(jié)果表明，多功能的納米體系能夠通過靶向肝癌細(xì)胞的去唾液蛋白酶受體，抑制耐藥細(xì)胞表面的P-gp，并且能夠誘導(dǎo)ROS依賴的細(xì)胞凋亡，同時，激活MAPK、AKT、p53等信號（見圖1）[50]。為了克服神經(jīng)膠質(zhì)瘤治療中遇到的BBB和抗腫瘤藥物在顱內(nèi)擴散的問題，Xu等[51]利用冰片和葉酸通過化學(xué)方法雙重修飾聚酰胺-胺型樹枝狀高分子（PAMAM）并遞送DOX，結(jié)果顯示，冰片的修飾提高了遞送系統(tǒng)的BBB滲透性，葉酸的修飾提高了遞送系統(tǒng)的膠質(zhì)瘤靶向性。Yang等[52]以多西紫杉醇（DTX）為載體，以聚亞胺基葉酸和聚乙烯亞胺-冰片（PEI-BO）為包膜，制備了聚乳酸-羥基乙酸（PLGA）納米粒（FA/BO-PLGA-NPs），結(jié)果顯示，F(xiàn)A/BO-PLGA-NPs在腸道的吸收量約為單獨DTX吸收量的6.0倍，其生物利用度比DTX懸液提高了約6.8倍，且對腸道無明顯刺激作用，因此，F(xiàn)A/BO-PLGA-NPs制劑顯著提高了DTX的口服生物利用度，在口服給藥方面顯示出良好的應(yīng)用前景。

圖 1 多功能納米體系GAL/Bor@SeNPs的抗腫瘤活性作用機制Figure 1 Mechanism of anti-tumor activity of multifunctional nano-system GAL/Bor@SeNPs

綜上所述，冰片在納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用取得一定進展，經(jīng)過冰片修飾或?qū)⒈龀蓮?fù)合納米體系后，納米藥物的細(xì)胞和組織穿透能力得到增強，藥效學(xué)活性也有所提高。因此，開發(fā)新型的冰片修飾納米制劑，將為解決目前納米藥物在實體瘤遞送差的難題和促進納米醫(yī)學(xué)的臨床轉(zhuǎn)化提供新策略。

7 冰片的納米化制備及其生物醫(yī)藥應(yīng)用

雖然冰片具有良好的生物活性，然而，由于冰片的水溶性差，易于升華的特性限制了其在生物醫(yī)藥方面的進一步應(yīng)用。因此，為了阻止冰片升華，需提高冰片的水溶性和穩(wěn)定性。通過納米技術(shù)對冰片進行納米化改造具有重要意義，目前針對這一方面的研究還相對較少。楊黎等[53]將冰片粉碎后過篩，將其與油相進行研磨混勻后加入雙蒸水，選擇十二烷基磺酸鈉作為表面活性劑進行水包油乳化，從而得到了水包油的微乳液；該方法解決了冰片易揮發(fā)和含冰片藥物冰片含量極易下降的難題，提高了冰片在其他藥物中的穩(wěn)定性，進而增強其他藥物的治療效果。呂長江等[54]利用轉(zhuǎn)相法制備了冰片鴉膽子油納米乳（BBNE），相比于鴉膽子油注射劑組、鴉膽子油納米乳組，BBNE的抑瘤率顯著提高，高達56.94%，因此，BBNE中的冰片能夠提高鴉膽子油通過BBB的能力，增加鴉膽子油在腦部的含量，從而增強鴉膽子油的抗腫瘤活性。

筆者所在課題組最近對天然右旋冰片進行了納米化劑型的改造，利用高壓均質(zhì)法優(yōu)化設(shè)計了右旋冰片納米粒（NBNPs）：一方面，通過油相包裹了天然右旋冰片，防止其升華，解決了其在機體內(nèi)不穩(wěn)定的弊端；另一方面，外層水相賦予了NBNPs優(yōu)良的水溶性和生物相容性。體內(nèi)外抗腫瘤活性的研究表明，相比于單獨天然右旋冰片，NBNPs能高效、選擇性地抑制A549肺癌細(xì)胞的增殖；同時，NBNPs聯(lián)合抗肺癌藥物吉非替尼（ge fi tinib）能顯著增強A549肺癌細(xì)胞對抗癌藥物的敏感性，從而提高吉非替尼的殺傷作用（見圖2）[55]。筆者所在課題組的另一研究中，利用丙酮溶解PLGA和天然右旋冰片作為油相，選擇Tween 80作為表面活性劑，制備了水包油的聚合物天然右旋冰片納米粒子（PLGA@NB）； 體外抗腫瘤實驗顯示，相比于單獨天然右旋冰片，PLGA@NB抑制A549肺癌細(xì)胞增殖的能力顯著提高，在A549細(xì)胞中，單獨DOX組IC50大于0.8 μmol · L-1，天然右旋冰片聯(lián)合DOX組中DOX的IC50稍有下降，而PLGA@NB聯(lián)合DOX組中DOX的IC50卻降至 0.08 μmol · L-1，表明 PLGA@NB 高效顯著地提高了DOX的抗腫瘤活性[56]。

綜上所述，通過納米技術(shù)將冰片進行納米化后，增強了冰片的水溶性和穩(wěn)定性，同時也顯著提高了其生物活性。這為納米化冰片作為化療增敏劑的開發(fā)及其他藥物領(lǐng)域應(yīng)用方面提供了參考。

圖 2 NBNPs協(xié)同吉非替尼抑制A549細(xì)胞增殖Figure 2 A549 proliferation suppression induced by the combination treatment of NBNPs and gefitinib

8 結(jié)語與展望

冰片作為傳統(tǒng)中藥，在臨床上已有兩千多年的應(yīng)用歷史，基于其促透作用，冰片在各種黏膜吸收促進方面研究較為廣泛，尤其針對透皮吸收以及BBB影響方面的研究更是重點之一。但是目前其促透作用機制尚未得到闡述。因此，如何解決這一問題，使冰片更好地?fù)P長避短，是今后人們研究的重點方向之一。冰片能夠在減少化療藥物劑量，降低不良反應(yīng)的同時提高藥物的跨膜吸收能力，增強藥物活性，因此在癌癥化療增敏劑方面具有巨大的潛在應(yīng)用價值。如何合理利用和開發(fā)冰片作為化療增敏劑，從而推動冰片生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用具有重要意義。同時，根據(jù)人體正常組織的微血管，腫瘤組織中血管結(jié)構(gòu)差異以及納米載體類藥物的“增強滲透與滯留效應(yīng)”，通過納米生物技術(shù)對冰片進行納米化劑型改造，從而增強冰片穩(wěn)定性、腫瘤細(xì)胞選擇性和靶向藥物對腫瘤生長的抑制作用，或用冰片修飾納米轉(zhuǎn)運系統(tǒng)增強藥物作用效果，以及明確冰片作為增敏劑的作用機制也是未來冰片在生物醫(yī)藥應(yīng)用方面的重點發(fā)展方向之一。