納米治療藥物的成藥性研究

林楚迎

（ 廣東省輕工業(yè)技師學(xué)院，廣東 廣州510000）

近年來惡性腫瘤的發(fā)病率不斷增加，對人們的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重的不良威脅，積極治療成為確保生命安全的關(guān)鍵[1]。同時經(jīng)過臨床實踐顯示，諸多傳統(tǒng)藥物并未具有較強(qiáng)的藥效，并且毒副作用較大，因而無法獲得廣泛地使用范圍。因此需要開發(fā)一種新型的藥物輸送系統(tǒng)，以便能夠使藥物的生物利用度獲得而有效的提升，并使毒副作用發(fā)生率獲得顯著的降低[4-5]。目前臨床中多使用紫杉醇藥物。

1 紫杉醇納米混懸劑的制備工藝及處方優(yōu)化

通過研究表明，紫杉醇的溶解度較小，并且能夠發(fā)揮良好的藥效，同時將不會對患者造成較大的不良影響，本節(jié)內(nèi)容將論述紫杉醇納米混懸劑的制備工藝及處方優(yōu)化內(nèi)容

1.1 紫杉醇納米混懸劑的制備方式篩選

1.1.1 超聲法制備法

稱取50mgPPA2000-PAA2000，與50ml 的蒸餾水進(jìn)行混合，進(jìn)行約30min 的攪拌，以便能夠獲得穩(wěn)定劑水溶液。將50mg 紫杉醇與1ml 無水乙醇進(jìn)行充分混合，從而能夠獲得藥物溶液。在常溫下使用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)對穩(wěn)定劑水溶液進(jìn)行超聲處理，超聲機(jī)的功率設(shè)置在500W，在處理過程中，緩慢加入藥物溶液，超聲處理的時間約為15min，處理后進(jìn)行10min 的冷卻，之后重復(fù)進(jìn)行1 次上述操作，從而能夠獲紫杉醇納米混懸劑，分別用激光粒度儀對其粒徑與PDI 進(jìn)行測定。通過圖1A 顯示，對平均粒徑、PDI 會受到注入速度的影響，即注入速度越快，混懸粒子的粒徑越小，有利于成核，從而生成粒徑較小的微粒；但注入速度越越慢，則溶液過飽和度較小，因而無法有效的成核，從而導(dǎo)致粒徑較大。由此可知，應(yīng)盡量提升注入速度。在不改變其他條件的情況下，分別使用超聲機(jī)對穩(wěn)定劑水溶液進(jìn)行5min、10min、15min 的處理，以便能夠獲得不同的紫杉醇納米混懸劑，分別對其粒徑、PDI 進(jìn)行測定。通過圖1B 顯示，對紫杉醇納米混懸劑的粒徑、PDI 會受到超聲時間的影響，隨著超聲時間的不斷延長，納米混懸劑的粒徑將會不斷減小，PDI 表現(xiàn)出由小到大的變化特點，但PDI 增大趨勢不明顯。通過綜合考慮，10min 是適宜的超聲處理時間。在不改變其他條件的情況下，分別使用超聲機(jī)進(jìn)行1、2、3 次的處理，從而能夠獲得紫杉醇納米混懸劑，分別對其粒徑、PDI 進(jìn)行測定。超聲過程中水相的溫度決定了有機(jī)相分子的擴(kuò)散速度和藥物的過飽和度，因此，本研究主要在0℃、25℃、45℃的情況下觀察對紫杉醇納米混懸劑的影響，即在在不改變其他條件的情況下，在進(jìn)行超聲處理時加強(qiáng)對水相溫度的控制，以便能夠獲得PTX 納米混懸劑，分析平均粒徑與PDI，從而能夠明確最佳的超聲溫度。通過圖1C 顯示，在0℃、25℃、45℃條件下制備的紫杉醇納米混懸劑的平均粒徑并未具有較大的差異，但隨著溫度的不斷升高，PDI 也不斷增大。由此可得到在粒徑相差不大的情況下，選擇粒徑分布更窄的0℃作為最優(yōu)超聲溫度。

圖1 注入速度(A)、超聲時間(B)、超聲溫度(C)

1.1.2 微沉淀- 高壓勻質(zhì)制備法

高速剪切機(jī)19000r/min 預(yù)分散1min 后，分別將壓力設(shè)定為20MPa、40MPa、60MPa 的，之后分別進(jìn)行5 次循環(huán)，以獲得初懸液，之后將將壓力設(shè)定為80MPa、100MPa、110MPa、120MPa，將獲得的初懸液分別進(jìn)行20 次循環(huán)。結(jié)果壓力分別為80、100、110、120MPa 時，所制備的混懸液粒徑依次為(295.58±1.61)、(260.47±2.31)、(238.43±1.81)、(249.52±3.51)nm。可知，隨著均質(zhì)壓力的增加，紫杉醇納米晶粒徑逐漸減小，當(dāng)壓力為110MPa時，粒徑達(dá)到最小，而壓力為120MPa 時，粒徑有所增大。因此確定均質(zhì)壓力為110MPa。

1.2 紫杉醇納米混懸劑制備工藝篩選

經(jīng)實驗室分析顯示，影響微沉淀- 高壓勻質(zhì)制備法的主要因素包括如下方面：（1）藥物溶液注射速度與穩(wěn)定劑溶液的攪拌速度；（2）勻質(zhì)壓力、循環(huán)次數(shù)與混懸液溫度等。

1.3 紫杉醇納米混懸劑處方篩選

1.3.1 穩(wěn)定劑種類的篩選。分別稱取PPA500-PAA2000、PPA2000-PAA2000、PPA4000-PAA2000 鏈長的聚苯丙氨酸聚天冬氨酸各50mg，均與50ml 的蒸餾水進(jìn)行混合，進(jìn)行約30min 的攪拌，分別將其作為三種水相溶液；再稱取50mg 的紫杉醇原料藥與1ml 的無水乙醇進(jìn)行混合，利用超聲的方式使其全部溶解，將混合液作為油相藥物溶液，之后對其進(jìn)行快速的攪拌，使用注射器進(jìn)行抽取，快速注入至水相中，進(jìn)行約10min 的攪拌，以獲得預(yù)混懸劑；再將預(yù)混懸劑放置于高壓勻質(zhì)機(jī)中，將高壓勻質(zhì)機(jī)的壓力參數(shù)分別設(shè)定為250bar、500bar，均進(jìn)行5 次均質(zhì)，然后將壓力參數(shù)設(shè)定為1000bar，進(jìn)行25 次均質(zhì)，以獲得不同鏈長穩(wěn)定劑穩(wěn)定的紫杉醇納米混懸劑，使用激光粒度儀對其粒徑、PDI 與Zeta 進(jìn)行測量。

1.3.2 藥物濃度的篩選。在1.3.1 的制備工藝情況下，將紫杉醇與穩(wěn)定劑聚苯丙氨酸聚天冬氨酸的質(zhì)量比設(shè)定為1：1，在1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml 的藥物濃度下對紫杉醇納米混懸劑進(jìn)行制備，并對其粒徑、PDI 與Zeta 進(jìn)行測量。

2 結(jié)果

2.1 制備方法的篩選

通過考察得知，微沉淀法的外觀穩(wěn)定性最差，30min 后便產(chǎn)生析出物；超聲法外觀穩(wěn)定性較佳，30min 后未產(chǎn)生析出物放置，放置三天之后出現(xiàn)析出物；微沉淀- 高壓勻質(zhì)法外觀穩(wěn)定性最佳，放置三天之后未出現(xiàn)析出物，因而可將其作為首選的制備方法。

2.2 制備工藝的篩選

將勻質(zhì)壓力與循環(huán)次數(shù)分別設(shè)置為1200bar、25 次，將攪拌速度分別設(shè)定為500rpm、1000rpm、1500rpm 與2000 rpm，結(jié)果如圖2(a)所示；將攪拌速度與循環(huán)次數(shù)分別設(shè)置為2000 rpm、25次，將勻質(zhì)壓力分別設(shè)定為250bar、500bar、800bar、1000bar 與1200bar，結(jié)果如圖2(b)所示；最將攪拌速度與勻質(zhì)壓力分別設(shè)置為2000rpm、1200bar，將勻質(zhì)壓力分別設(shè)定為10 次、15 次、20次、25 次與30 次，結(jié)果如圖2(c)所示。

圖2

2.3 處方的篩選

2.3.1 穩(wěn)定劑種類的篩選。 經(jīng)分析研究顯示，PPA2000-PAA2000 可作為首選的穩(wěn)定劑，具體見表1。

表1 穩(wěn)定劑種類的篩選

2.3.2 藥物濃度的篩選。經(jīng)分析研究顯示，2.0mg/mL 可作為最佳的濃度，具體見表2。

表2 藥物濃度的篩選

2.3.3 穩(wěn)定劑PPA-PAA/TPGS 比例的篩選。經(jīng)分析研究顯示，1：1 可作為最佳比例選擇，具體見表3。

表3 穩(wěn)定劑PPA-PAA/TPGS 比例的篩選

3 納米治療藥物的成藥性思考

在制備納米藥物時，不僅需要對有效性進(jìn)行關(guān)注，同時還需要預(yù)測其初步成藥性，以避免產(chǎn)生新型的成藥性問題。并且還需要考量用藥的順應(yīng)性與治療的倫理性[6]。

相比于傳統(tǒng)的研究范疇，目前納米藥物制劑學(xué)的知識與技術(shù)已獲得較快的發(fā)展，若仍然單純依靠傳統(tǒng)的制劑處方工藝研發(fā)思維和經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑瑒t無法滿足新型納米藥物制劑的發(fā)展需求，因此還需要與藥學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、生物工程、臨床醫(yī)學(xué)與過程工程等多個學(xué)科聯(lián)系，充分發(fā)揮各個學(xué)科的優(yōu)勢，共同解決開發(fā)過程中遇見的難題，從而能夠有效的提升納米藥物的安全性、可控性與有效性，使患者獲得更佳的臨床治療效果[7-8]。