白蛋白作為抗腫瘤藥物遞送系統(tǒng)載體的研究進展

王小巍，劉 銳，張紅艷，王東凱

（沈陽藥科大學(xué) 藥學(xué)院，遼寧 沈陽 110016）

白蛋白是指在人體內(nèi)含量最高（通常占血漿蛋白總含量的 50% 以上），且含有 585 種氨基酸殘基的一種單鏈多肽。它是血漿中存在的最小蛋白質(zhì)之一，分子量約為 66 458[1]。同時，白蛋白也是一種通用的大分子載體，有利于幫助溶解度有限的各種內(nèi)源性化合物（包括脂肪酸和膽紅素），在全身循環(huán)中的運輸。白蛋白還可與紫杉烷類、磺胺類、青霉素類和苯并二氮雜類等治療劑結(jié)合，來影響藥物的生物分布、生物活性和代謝[2]。由于具備上述功能，在臨床上白蛋白已被廣泛證明是一種安全的生物材料，可用于設(shè)計藥物輸送系統(tǒng)。

白蛋白作為藥物載體，能夠避免難溶性藥物被血液清除，從而發(fā)揮靶向作用；還可減少抗腫瘤藥物所產(chǎn)生的不良反應(yīng)和毒副作用；同時，還能增加患者的順從性[3]，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要從白蛋白的結(jié)構(gòu)、白蛋白作為抗腫瘤藥物載體所具有的優(yōu)勢、白蛋白的制備方法和質(zhì)量評價等方面來展開介紹，以期使其能夠更好地應(yīng)用于臨床抗腫瘤藥物載體的研究。

1 白蛋白的結(jié)構(gòu)

白蛋白（human serum albumin，HSA），結(jié)構(gòu)如圖1所示。在白蛋白分子結(jié)構(gòu)中，包含 17個二硫鍵、許多帶電的殘基（例如：賴氨酸、天冬氨酸和沒有輔基的基團或者碳水化合物）、少量的色氨酸或者甲硫丁氨酸殘基。由于白蛋白具備多種基團，使其具有多種生理功能。在人體體液 pH 值為 7.4 的生理環(huán)境中，白蛋白是以負(fù)離子的形式存在，且每個白蛋白分子能夠帶有 200個以上的負(fù)電荷，使藥物包載在白蛋白中具有相對的優(yōu)勢，能夠避免被內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞所吞噬[4]。

人血清白蛋白的大空間結(jié)構(gòu)中具有一個心形的三級結(jié)構(gòu)，但人血清白蛋白溶液是由排列成鏈的柔性球體組成的橢圓體[5]。研究數(shù)據(jù)表明，大約超過一半的人血清白蛋白的三級結(jié)構(gòu)是由多個α螺旋結(jié)構(gòu)組成的[6]。實際上，白蛋白由 3 個相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)域組成（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ），每一個與之相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)域中都包含有兩個亞級結(jié)構(gòu)域（A和B），每個亞級結(jié)構(gòu)域又是由 6 個螺旋結(jié)構(gòu)所組成的[7]，在對應(yīng)的結(jié)構(gòu)域中，是由疏水性和帶正電荷的基團所形成的袋狀結(jié)構(gòu)[8]。白蛋白獨特的空間結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，有助于它與物質(zhì)發(fā)生結(jié)合。

Fig. 1 HSA crystal structure, HSA domains I, II, and III圖1 HSA結(jié)構(gòu)，標(biāo)明HSA域I，II和III

2 白蛋白作為抗腫瘤藥物載體的優(yōu)勢以及合理性

白蛋白作為抗腫瘤藥物的載體與其他載體相比，具有如下優(yōu)勢：（1）生物相容性好。白蛋白是人體的內(nèi)源性物質(zhì)，不會給機體帶來毒性反應(yīng)，也不會引發(fā)自身免疫反應(yīng)，或使機體產(chǎn)生變性、降解等一些不良反應(yīng)[9]。（2）穩(wěn)定性好。白蛋白是具有特殊結(jié)構(gòu)和獨特性質(zhì)的蛋白質(zhì)，在一定的溫度和 pH 范圍內(nèi)，會保持良好的穩(wěn)定性。因此，對于大多數(shù)的外源性物質(zhì)來說，白蛋白是一種理想的載體，可以提高外源性物質(zhì)的穩(wěn)定性[10]。（3）載藥性能好。白蛋白具有獨特的空間結(jié)構(gòu)，能夠以物理包裹或化學(xué)鍵偶聯(lián)的方式將藥物包載。研究發(fā)現(xiàn)，白蛋白可以增加疏水性藥物在血漿中的溶解度，并且對于易氧化藥物具有較好的保護作用[11-12]。（4）具有靶向性。藥代動力學(xué)研究表明，白蛋白不僅可以躲避網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的識別與吞噬，被動靶向于肝、腎、骨髓等器官[13]；還可以在白蛋白表面，通過以非共價鍵結(jié)合的方式，修飾各類具有靶向功能的物質(zhì)（例如，對白蛋白表面具有活性賴氨酸中的氨基進行化學(xué)修飾）。因為在血管的內(nèi)皮細(xì)胞和大部分的腫瘤細(xì)胞表面都有白蛋白受體，這些受體可以提高白蛋白藥物在腫瘤細(xì)胞中的富集，進而實現(xiàn)白蛋白在體內(nèi)主動靶向的目的[14]。（5）體內(nèi)半衰期時間較長。由于白蛋白在血液中帶有負(fù)電荷，使其不易被巨噬細(xì)胞清除，這個特點為實現(xiàn)藥物的長效循環(huán)提供了可能。綜上所述，白蛋白所具備的這些優(yōu)點，為其成為一種良好的藥物載體奠定了一定的基礎(chǔ)。

3 白蛋白抗腫瘤藥物載體的制備方法

雖然白蛋白作為藥物載體的研究已經(jīng)成為熱點，但是它作為藥物載體的制備以及相關(guān)藥物新劑型的開發(fā)，仍存在一定的技術(shù)壁壘。白蛋白藥物載體常見的制備方法，主要有去溶劑法、乳化法、自組裝技術(shù)、NabTM技術(shù)[15]、聚合物分散法、超聲法和 pH 凝聚法。

3.1 去溶劑法

去溶劑法多適用于疏水性藥物白蛋白載體的制備。該方法是指在不斷攪拌下，利用乙醇等有機溶劑將白蛋白的水化膜去除，將它的疏水性區(qū)域暴露出來，溶解度降低后，析出白蛋白納米顆粒。然后，再通過熱變性或者是化學(xué)交聯(lián)的方法，形成比較穩(wěn)定的白蛋白納米顆粒。最后，將反應(yīng)中殘留的化學(xué)交聯(lián)劑和有機試劑去除，這樣就獲得了純化的白蛋白納米顆粒。去溶劑法具有制備過程步驟少、操作簡單、反應(yīng)速度快、所需試劑相對較少和環(huán)保等優(yōu)點[16-20]。

H. Nosrati 等[20]在研究中，通過采用去溶劑化和化學(xué)共沉淀法合成了具有窄粒徑分布的氧化鐵磁性（iron oxide nanoparticles，IONPs）牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）納米粒（BSA包覆的 IONPs）。采用這種簡單、綠色、一鍋式的合成方法，合成出的 BSA 涂層的 IONPs 具有均勻的球形核-殼結(jié)構(gòu)，平均粒徑在 70～90 nm。該研究對 BSA 涂層的 IONPs 的納米粒進行了生物相容性分析，表明 BSA 涂層的 IONPs 作為藥物載體的溶血性是微不足道的，細(xì)胞活力檢測在 IONPs 表面上作為生物分子涂層的白蛋白顯示出有降低細(xì)胞毒性的效果。根據(jù)該研究設(shè)計的納米粒特性表明，BSA 涂層的 IONPs 是多功能生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有希望的候選者，白蛋白可以在這種有機-無機結(jié)構(gòu)中扮演藥物載體的角色，具有降低顆粒細(xì)胞毒性的作用?；谶@種優(yōu)勢，白蛋白外殼顯著提高了其在體外和體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（例如：細(xì)胞標(biāo)記、藥物和診斷遞送應(yīng)用）開發(fā)應(yīng)用的可能性。

Fig. 2 Schematic illustration of the synthesis of BSA coated IONPs by desolvent圖2 去溶劑法合成BSA包被的IONPs的示意圖

3.2 乳化法

乳化法制備白蛋白納米粒的步驟：將含有白蛋白的水溶液與含有藥物和乳化劑的油相混合，經(jīng)攪拌、超聲或高壓均質(zhì)等方式進行乳化，得到油包水（W/O）型乳液。與藥物結(jié)合的白蛋白將分布于內(nèi)部水相液滴中，再通過熱變性或化學(xué)交聯(lián)法進行固化，將所包含的有機相去除，最終得到白蛋白納米顆粒。通過乳化法制備的乳滴大小受制備機械剪切力水平和力度、乳化劑的性質(zhì)和濃度，以及乳化劑的添加方式等影響[21]。乳化法主要適用于制備負(fù)載疏水性藥物的納米顆粒，但此方法也存在一定的缺點，其缺點主要來自于在乳化過程中，使用到的強大的力量設(shè)備所產(chǎn)生的力度和超聲作用等有可能會破壞白蛋白的穩(wěn)定性，使其發(fā)生降解，可能會使制備出來的納米粒的質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的預(yù)期[22]。同時，這種制備方法也不能很好地控制所制備的納米粒形態(tài)，可能會造成批間均一性差異比較大的結(jié)果。

Wu M. F. 等[23]研究了通過高壓均質(zhì)乳化法制備白藜蘆醇-甘草酸偶聯(lián)的人血清白蛋白納米粒，建立靶向腫瘤的納米藥物遞送系統(tǒng)。在制備藥物乳液的過程中，納米粒的尺寸受 HAS 濃度、水與有機相的體積比、均質(zhì)速度、均質(zhì)持續(xù)時間、均質(zhì)壓力和一定壓力水平下的均質(zhì)頻率等參數(shù)的影響。在這項研究中，研究者采用正交實驗設(shè)計和單因素方法，確定了制備方法的最佳條件。在最佳條件下，制備的納米粒平均粒徑為 108.1 nm，多分散指數(shù)（polydisperse index，PDI）為0.001，甘草酸與人血清白蛋白的結(jié)合量為 112.56 mg/mg，藥物包封率和載藥量分別為 83.6% 和11.5%。白藜蘆醇-甘草酸偶聯(lián)的人血清白蛋白納米粒中的白藜蘆醇是以非晶形狀態(tài)存在的，通過近紅外熒光成像系統(tǒng)監(jiān)測納米粒在 H22 荷瘤小鼠中的體內(nèi)分布，表明白藜蘆醇-甘草酸偶聯(lián)的人血清白蛋白納米粒對肝腫瘤表現(xiàn)出有效的靶向性和緩釋性能。

3.3 自組裝技術(shù)

自組裝技術(shù)最關(guān)鍵的是在白蛋白的表面增加疏水性物質(zhì)，白蛋白的疏水性增加之后，藥物分子能與白蛋白的疏水性區(qū)域結(jié)合，從而誘導(dǎo)形成白蛋白納米粒。自組裝主要是通過分子間非共價相互作用而形成結(jié)構(gòu)明確和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這種相互作用通常包括氫鍵、靜電吸引和范德華相互作用。自組裝的納米粒具有粒徑小、柔性好，且能夠有效地逃避生理屏障等特點，為靶向到特定的生物組織和器官奠定了基礎(chǔ)。

L. E. Nita 等[24]研究將線性多肽聚天冬氨酸（polyaspartic acid，PAS）和球狀蛋白—牛血清白蛋白通過自組裝的方法在水溶液中建立大分子共組裝體。結(jié)合各種表征技術(shù)研究 PAS 和 BSA 之間的自組裝能力以及它們的混合物在 37 ℃ 雙水溶液中的狀態(tài)，確定復(fù)合物形成的最佳條件。數(shù)據(jù)顯示，PAS/BSA 摩爾比約為 0.541 時，會形成共聚物配合物。該研究表明 BSA 表面具有可用于共價修飾和生物活性物質(zhì)附著的氨基和羧基，適用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用材料的設(shè)計，例如藥物輸送系統(tǒng)。

Fig. 3 Formation of PPCs by self-assembling between PAS and BSA as function of the PAS/BSA[24]圖3 PAS和BSA之間的自組裝形成PPC納米粒制備示意圖[24]

3.4 NabTM技術(shù)

NabTM技術(shù)是由 American Bioscience 公司研制與開發(fā)的，該技術(shù)是以白蛋白為載體，將疏水性藥物負(fù)載在載體上的一種技術(shù)。同時，該公司利用 NabTM技術(shù)成功研發(fā)出已經(jīng) FDA 批準(zhǔn)上市的紫杉醇白蛋白納米粒（Abraxane?）。該技術(shù)是將疏水性藥物溶解在非極性溶劑中，再加入到以白蛋白為水相且作為基質(zhì)和穩(wěn)定劑的溶液中，經(jīng)過高速剪切和攪拌，制備成納米乳劑，然后將非極性溶劑去除即可得到白蛋白納米粒。此技術(shù)與去溶劑法有一些相似，最后步驟都需要將溶劑去除，因此可能會涉及到溶劑殘留問題。但是 NabTM技術(shù)可以避免使用毒性較大的交聯(lián)劑，具有制備方法簡便、安全等優(yōu)點[25]。

Xu W. 等[26]采用 NabTM技術(shù)制備拉帕替尼人血清白蛋白納米粒（lapatinib human serum albumin nanoparticles，LHNPs），開發(fā)制備的拉帕替尼納米粒可以用于靜脈給藥，能夠克服拉帕替尼藥物水溶性差、口服吸收率低、服用劑量大等缺點。由于拉帕替尼在氯仿中的溶解度低（1.18 g/L），所以該研究將卵磷脂酰膽堿（egg phosphatidylcholine，EPC）引入處方中溶解拉帕替尼。制備的納米粒在透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）下觀察呈均勻的球形核-殼結(jié)構(gòu)，平均粒徑約為 140 nm，粒徑分布較窄（PDI = 0.189）。將凍干后 3 天的粉末重新溶解后測量粒徑，數(shù)據(jù)顯示復(fù)溶后的納米粒的平均粒徑略微有所增加，變化量可以忽略不計，表明采用該技術(shù)制備的LHNPs 具有良好的穩(wěn)定性。藥代動力學(xué)研究表明，HAS 納米顆粒有效地增加了拉帕替尼在腫瘤組織中的蓄積，蓄積水平分別是拉帕替尼（Lapatinib）和市售藥物拉帕替尼（Tykerb）的 2.38 和 16.6倍，與市售藥物 Tykerb 相比，它對荷瘤小鼠的原發(fā)性乳腺癌和肺轉(zhuǎn)移均具有明顯更好的抑制作用。LHNPs 的抗腫瘤功效提高的部分原因可能是它與基底膜 40 蛋白（secreted protein acidic and rich in cysteine，SPARC）的緊密結(jié)合，而 SPARC 廣泛存在于腫瘤組織的細(xì)胞外基質(zhì)中。這些結(jié)果表明LHNPs 可能是三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）有希望的抗腫瘤藥物。

Fig. 4 Structure diagram of lapatinib human serum albumin nanoparticles圖4 拉帕替尼人血清白蛋白納米顆粒結(jié)構(gòu)示意圖

3.5 聚合物分散法

聚合物分散法是指將水溶性白蛋白溶液加入到含有聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的分散介質(zhì)中，然后通過振蕩混合，形成具有一定大小的白蛋白微球，再添加到含有戊二醛的有機相中進行化學(xué)交聯(lián)，最后通過洗滌干燥，得到的一些親水性良好的白蛋白微球[27]。

W. E. Longo 等[27]研究開發(fā)了一種制備戊二醛交聯(lián)的人血清白蛋白微球的新方法。該方法主要包括在有機相中添加戊二醛，以及使用疏水性聚合物（聚甲基丙烯酸甲酯）或親水性聚合物（聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物）的濃溶液作為分散介質(zhì)。通過該方法可以容易地制備出均勻、圓形、3～150μm 尺寸的親水性微球。制備微球的平均尺寸是關(guān)于分散時間和能量輸入的一種函數(shù)關(guān)系，并且使用 2-氨基乙醇或氨基乙酸進行化學(xué)改性將殘余的醛基淬滅，改變其表面的性質(zhì)。這種方法所制備的白蛋白微球易于分散在注射用水介質(zhì)中，且無需表面活性劑，能夠適用于生產(chǎn)尺寸范圍較寬的固體微球。

3.6 超聲法

超聲法是指將白蛋白水溶性溶液和其中所包含的輔料添加到含有藥物的有機相中，通過攪拌和超聲乳化，將有機溶劑去除，得到純度較高的白蛋白納米溶液，再經(jīng)過冷凍干燥，即可得到白蛋白納米粒[28]。

W. M. Girma 等[28]研究通過簡單的加熱方法合成了二硫化鐵亞銅（CuFeS2）納米晶體，并使用超聲輔助微乳液法制備 CuFeS2@ BSA 納米顆粒，進一步與葉酸（folic acid，F(xiàn)A）和二氫卟吩（chlorin，Ce6）結(jié)合，形成具有良好的溶解度和強的近紅外（near-infrared，NIR）吸收率的 Ce6︰CuFeS2@BSA-FA 納米雜化物。通過動態(tài)光散射（dynamic light scattering，DLS）測量制備的CuFeS2@BSA 的粒徑分布為（18.71 ± 6）nm，比 CuFeS2NPs（10.2 ± 3）nm 大，但低于原始 BSA（234.5 ± 20）nm 的大小，合成的納米雜化物顯示出較低的體外和體內(nèi)細(xì)胞毒性，通過直接的體外實驗觀察到納米雜化物具有突出的細(xì)胞攝取和活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成能力。研究證明BSA可作為豐富的重要血液成分的表面功能化能夠增強生物相容性和延長血液循環(huán)，牛血清白蛋白功能化的 CuFeS2/Ce6 具有協(xié)同的光熱療法（photothermal therapy，PTT）和光動力療法（photodynamic therapy，PDT）效果。

3.7 pH凝聚法

R. Hedayati 等[29]研究采用復(fù)凝聚法制備出具有不同粒徑和相對窄粒徑分布的牛血清白蛋白-阿拉伯樹膠（Acacia）納米粒（NPs），作為藥物和生物活性傳遞系統(tǒng)的新型納米載體。由 BSA-Acacia制備的納米粒尺寸受多個工藝變量的影響，包括：pH、蛋白質(zhì)與多糖之比、離子強度、生物聚合物總濃度、溫度、攪拌速度和戊二醛濃度等參數(shù)對產(chǎn)品制備過程的影響，還包括加熱、超聲處理、交聯(lián)在內(nèi)的穩(wěn)定化步驟等對 NPs 平均尺寸和多分散性的影響。Rouhollah Hedayati等分別對各個影響因素進行了深入的研究，研究結(jié)果表明，制備的 NPs 的最小尺寸（即最佳產(chǎn)品）為 108 nm，這種用于制備納米粒并將細(xì)胞毒性藥物加載到 NPs 上的方法的優(yōu)化，將成為進一步的研究主題。

4 白蛋白抗腫瘤納米藥物載體的修飾

白蛋白納米粒可以根據(jù)不同的需求，將納米粒的表面進行下列修飾：共價偶聯(lián)修飾白蛋白納米粒、偶聯(lián)配體和抗體修飾白蛋白納米粒、借助配體和抗體的作用將白蛋白與相應(yīng)的配體和抗體進行修飾，以實現(xiàn)藥物的主動靶向性[30]。

4.1 共價偶聯(lián)修飾白蛋白納米粒

如果抗腫瘤藥物的粒徑較小，給藥后就會被內(nèi)皮細(xì)胞所吸收，并迅速分布到各個器官中，增加正常組織器官的負(fù)擔(dān)。研究表明，將白蛋白納米粒共價偶聯(lián)聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG），實現(xiàn)納米粒的 PEG 化，可以避免這種情況的發(fā)生。其主要原因是由于通過 PEG 化的納米?？梢蕴颖軆?nèi)皮細(xì)胞的識別從而避免被吞噬，延長了納米粒在體內(nèi)的循環(huán)時間[30]。

J. E. Lee 等[31]研究使用 HAS 和 PEG 的共軛物制備基于白蛋白的紫杉醇（paclitaxel，PTX）納米粒，用以進行有效的全身性癌癥治療。采用簡單的薄膜澆鑄和水化程序，可將 PTX 有效地?fù)饺胱越M裝的 HSA-PEG 納米粒（HSA-PEG/PTX）中，無需其他過程。例如，施加高壓/剪切或化學(xué)交聯(lián)，這是一種簡便的方法。制備的球形 HSA-PEG/PTX 納米粒的流體動力學(xué)直徑約為 280 nm，HSA-PEG/PTX 納米粒在靜脈注射后顯示出延長的全身循環(huán)，在實體瘤區(qū)域中有顯著積累，并且在動物腫瘤模型中具有顯著的抗腫瘤作用。研究表明，基于 HSA-PEG 的納米?？梢杂米骱唵蔚?、具有成本效益的綠色治療藥物平臺。

4.2 配體修飾白蛋白納米粒

配體修飾的白蛋白納米粒，是指在白蛋白納米粒的表面用配體進行修飾，不同的細(xì)胞表面具有不同的配體，可以使納米粒靶向所相對應(yīng)的靶細(xì)胞，從而殺傷癌細(xì)胞，改變納米粒在體內(nèi)的分布[32]。

B. Marzieh 等[33]研究開發(fā)負(fù)載在氧化鐵和金納米粒上的核酸適配體（Aptamer，AS1411）配體功能化白蛋白納米粒，用于阿霉素（doxorubicin，Dox）抗癌藥物的靶向遞送。采用超聲輔助和受控種子生長合成法制備 IONP 和金納米顆粒（gold nanoparticles，GNP），然后通過去溶劑化學(xué)交聯(lián)法合成 Dox@BSA IONPs-GNP 納米載體，最后通過共價連接 AS1411 配體合成Dox@apt-BSA IONPs-GNPs。Dox@apt-BSA IONPs-GNP 納米粒為球形，平均直徑為 120 nm。研究表明，具有白蛋白涂層的 GNP 和 IONP 可以顯著抑制癌細(xì)胞的增殖。與非靶向納米顆粒相比，AS1411 配體功能化的納米粒改善了對腺癌細(xì)胞（michigan cancer foundation-7，MCF7）的細(xì)胞攝取，主要原因為 AS1411 配體對 MCF7 細(xì)胞表面過表達(dá)的核仁素具有高度親和力。

4.3 抗體修飾白蛋白納米粒

J. T. Patterson 等[34]研究開發(fā)在 HAS 中位點選擇性標(biāo)記賴氨酸的環(huán)己烯磺酰胺化合物，這種方法被證明可以快速修飾 HAS 并表現(xiàn)出出色的血清穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，雖然 HAS 上的表面賴氨酸殘基很高，標(biāo)記仍是具有位點選擇性的，采用曲妥珠單抗（赫賽?。┚Y合物評估此類融合蛋白的穩(wěn)定性。研究表明，抗體-HSAdI 融合體具有良好的特性，能夠保留抗原的結(jié)合以及綴合物穩(wěn)定性。因此，抗體-HSAdI 融合體具有廣泛的用途，可用于制備血清穩(wěn)定的抗體結(jié)合物。

5 白蛋白抗腫瘤藥物載體的質(zhì)量評價

白蛋白藥物載體的質(zhì)量評價主要是通過藥物載體的粒徑、藥物載體的形態(tài)、藥物載體的 Zeta電位、藥物載體的包封率，以及載藥量等指標(biāo)表征。

5.1 白蛋白抗腫瘤藥物載體的粒徑

粒徑是抗腫瘤藥物載體開發(fā)過程中重點關(guān)注的指標(biāo)之一。在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的作用下[35]，粒徑大于 200 nm 的納米粒易在肝臟部位發(fā)生聚集，粒徑小于 10 nm 的納米粒則會在血液循環(huán)中被腎臟快速的清除。目前，通過一系列的研究發(fā)現(xiàn)，粒徑在 100～200 nm 范圍內(nèi)的納米粒子被認(rèn)為是納米轉(zhuǎn)運系統(tǒng)中最優(yōu)的選擇[36]。

付永莉等[37]研究采用超高壓微射流技術(shù)制備伊曲康唑白蛋白納米?；鞈乙?，篩選混懸液的處方以及摸索制備工藝，考察了白蛋白納米?；鞈乙旱耐庥^形態(tài)、粒徑分布等理化性質(zhì)和體外釋藥情況。所制備的伊曲康唑白蛋白納米粒的平均粒徑為（108.1 ± 32.8）nm，PdI 為 0.205。由體外釋藥考察結(jié)果可知，白蛋白納米粒在剛開始時藥物釋放比較快，在 0.5 h 釋放了 10.7% 的藥物，在累積到 4 h 時釋放為 33.3%，8 h 時為 47.1%。說明存在于白蛋白納米粒表面的藥物比較少，大部分的藥物被包裹在內(nèi)部，到 24 h 后藥物的釋放量達(dá)到 73.5%。數(shù)據(jù)表明伊曲康唑白蛋白納米粒具有延緩藥物釋放的作用。

5.2 白蛋白抗腫瘤藥物載體的形態(tài)

最常見的白蛋白抗腫瘤藥物載體的形狀為球形，根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，藥物載體的形態(tài)也會影響藥物的釋放和吸收。

A. Pourjavadi 等[38]研究設(shè)計了一種基于 pH 敏感的聚丙烯酸-椰油酸和人血清白蛋白的新型雙層涂層的介孔二氧化硅納米粒（MCM-41），用于吉西他濱（抗癌藥）向癌細(xì)胞的可控遞送。介孔二氧化硅周圍的殼具有雙層結(jié)構(gòu)，聚丙烯酸-椰油酸用作 pH 敏感的內(nèi)殼，HAS 用作外殼，核-殼結(jié)構(gòu)的形成是由于修飾的 MCM-41 的氨基與共聚物的羧酸酯基之間的靜電相互作用。白蛋白層通過來自蛋白質(zhì)的氨基和共聚物殼的羧酸酯基之間的靜電相互作用而被包裹在共聚物涂覆的納米粒周圍。圖5中顯示出了 HSA-聚（丙烯酸-椰油酸）-MCM-41 的 TEM 圖像。純 MCM-41的 TEM 圖像（圖a和b）顯示出均勻，離散的球形顆粒，涂有聚合物的 MCM-41（圖5 c和d）顯示了用箭頭標(biāo)記的聚合物域，顯然，MCM-41 納米粒被聚合物包圍。基于這種 pH 敏感核殼結(jié)構(gòu)的納米粒，藥物納米載體表現(xiàn)出 pH 響應(yīng)行為，藥物的釋放與聚電解質(zhì)共聚物和改性介孔二氧化硅表面之間的靜電相互作用有關(guān)。在酸性介質(zhì)中，共聚物殼的構(gòu)型改變?yōu)樗轄顟B(tài)，藥物易于從孔中釋放，在中性 pH 值下，藥物載體處于穩(wěn)定狀態(tài)，外殼靠近納米粒表面藥物釋放量很小。

Fig. 5 TEM images of the HSA-poly (acrylic acid-co-itaconic acid)-modified MCM-41[38]圖5 HSA-聚（丙烯酸-椰油酸）改性的MCM-41的TEM圖像[38]

5.3 白蛋白抗腫瘤藥物載體的Zeta電位

白蛋白納米藥物載體的表面電荷會影響藥物在血液中的循環(huán)，主要是因為納米藥物載體與血液中的蛋白具有一定的非特異性作用。通常血液中的蛋白大都是帶有負(fù)電荷的[39]，如果納米藥物載體表面帶有正電荷，則很容易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)識別并被吞噬，所以最佳的納米藥物載體應(yīng)當(dāng)帶有負(fù)電荷，可以躲避內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬[40]。

E. Ertugen[41]研究載有多西他賽（docetaxel，DTX）的納米粒用于診斷和治療前列腺癌。將DTX以 50% 的載藥量加載到 HAS 上。載有 DTX 的納米粒（DTX-HSA）的大小在 150～160 nm 內(nèi)，電位為 -27.2 mV。在體外藥物釋放測定中，DTX-HAS 在 48 h 結(jié)束時，在 pH 7.4 介質(zhì)中有 80%的 DTX 釋放，而在 pH 5.8 介質(zhì)中有 93% 的 DTX 釋放。因為 DTX-HAS 的表面帶有負(fù)電荷，可以使其在血液循環(huán)中避免被內(nèi)皮細(xì)胞吞噬。數(shù)據(jù)顯示，DTX-HAS 可以選擇性地積聚在前列腺癌細(xì)胞中，增加癌細(xì)胞的死亡，同時對健康細(xì)胞的影響又較小，因此作為藥物遞送系統(tǒng)的化療效果可能會增強。

5.4 白蛋白納米藥物載體的包封率和載藥量

白蛋白納米藥物載體的包封率和載藥量會直接影響抗腫瘤藥物的治療效果。包封率是指被包裹在納米藥物載體中的藥物占藥物總量的百分比；載藥量是指被包裹在納米藥物載體中的藥物占納米藥物載體總重量的百分比[42]。載藥量的大小會直接影響藥物的臨床應(yīng)用劑量。

Ruan C. H. 等[42]研究采用白蛋白作為藥物遞送載體，提高 PTX/白蛋白納米顆粒（nanoparticles，NPs）的穩(wěn)定性和靶向效率，從而增強 PTX 的化學(xué)治療效果。SP（substance P）-HSA-PTX NPs 具有令人滿意的載藥量（7.89%）和包封率（85.7%），體外藥物釋放是以氧化還原反應(yīng)方式發(fā)生，SP-HSA-PTX NPs 表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，增強了藥物在腫瘤部位的蓄積能力，并具有較強的抗腫瘤作用，同時具有較低的全身毒性。該研究為仿生材料在腫瘤治療領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了一個新的平臺。

6 結(jié)語

本文主要是對以白蛋白作為抗腫瘤藥物載體的相關(guān)研究做了一個比較詳細(xì)的介紹，闡明白蛋白不僅是一種理想的藥物載體，還可以應(yīng)用于多種類型的納米顆粒的表面修飾。白蛋白具有代謝底物和治療藥物的結(jié)合位點，可以優(yōu)先被發(fā)炎組織和腫瘤吸收，并且具有可利用性、生物降解性、非毒性和非免疫原性等優(yōu)勢，被廣泛地應(yīng)用于抗腫瘤藥物遞送系統(tǒng)的研究，以促進納米粒在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。

通過以上的舉例和實驗數(shù)據(jù)表明，白蛋白可以通過滲透性反應(yīng)增強抗腫瘤藥物的被動靶向運輸，提高藥物在腫瘤組織中的積累，起到提高藥物生物利用度的作用。白蛋白還可以通過共價偶聯(lián)、靜電作用或疏水作用與多種藥物結(jié)合形成納米粒子?；诎椎鞍椎募{米粒子的尺寸，可以很容易地調(diào)節(jié)并控制在 20～200 nm。

目前，對于白蛋白納米粒的制備方法的相關(guān)研究頗多，為以白蛋白作為抗腫瘤藥物載體奠定了基礎(chǔ)，同時也推動了更多適用于臨床的白蛋白納米粒的研究，從而能夠更好地解決患者的實際問題。因此，白蛋白作為抗腫瘤藥物遞送系統(tǒng)載體在癌癥的治療上有著重要的臨床意義以及發(fā)展前景。