藤黃酸新型給藥系統(tǒng)的研究進展

呂邵娃 蘇發(fā)麗 郭玉巖 李孟 趙洋 張歡 李建民

關(guān)鍵詞藤黃酸;給藥系統(tǒng);生物利用度;臨床應(yīng)用

藤黃酸（gambogic acid，GA）是藤黃科植物藤黃樹Garcinia hanburyi Hook. f.的主要活性成分[1] ，具體結(jié)構(gòu)見圖1。GA能夠抑制多種腫瘤細胞的生長，如肺癌、肝癌、黑色素瘤、前列腺癌等[2-5]。GA具有溶解度低、半衰期短、穩(wěn)定性差的缺點，從而限制了其在臨床中的應(yīng)用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，采用共價結(jié)合和物理包封法可獲得具有靶向性、高滲透性、穩(wěn)定性、生物兼容性、體內(nèi)長循環(huán)等性質(zhì)的新型GA給藥系統(tǒng)?；诖?，本研究對GA的新型給藥系統(tǒng)進行綜述，以期為GA的進一步開發(fā)及臨床應(yīng)用提供參考。

1 共價結(jié)合前藥遞送系統(tǒng)

為提高藥物的穩(wěn)定性、靶向性和溶解度等，將GA和藥物載體以共價結(jié)合的方式連接在一起，形成前藥遞送系統(tǒng)，可避免藥物在體內(nèi)失活，增加藥物的生物利用度，加強藥物的靶向性，并降低藥物的毒副作用。基于此，本文從聚合物前藥遞送系統(tǒng)、缺氧型前藥遞送系統(tǒng)等方面對不同類型的GA共價結(jié)合前藥遞送系統(tǒng)進行介紹。

1.1 聚合物前藥遞送系統(tǒng)

水溶性高分子載體聚乙二醇能夠阻止脂質(zhì)體與血清蛋白結(jié)合，減輕巨噬細胞的攝取作用，通過共價鍵與藥物結(jié)合后，可延長藥物的體內(nèi)循環(huán)，并改變其體內(nèi)分布[6]。Yu 等[7]開發(fā)了一種采用聚乙二醇-β-谷甾醇（PEG-SS）偶聯(lián)物修飾的磷脂制備的GA 長循環(huán)脂質(zhì)體。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與普通長循環(huán)脂質(zhì)體相比，該制劑具有更好的長循環(huán)效果。Cai 等[8]通過酯鍵將甲氧基聚乙二醇（mPEG）-2000 連接到GA上，制備成兩親性聚合物-藥物偶聯(lián)物（GA-mPEG2000）膠束（制備過程具體見圖2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與GA相比，該制劑具有更好的水溶性、抗腫瘤活性和穩(wěn)定性，這可能是由于形成的膠束可保護GA不被酶解，從而使其緩慢釋放至腫瘤細胞，并降低其對組織器官的毒副作用。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，低分子肝素（low-molecular weightheparin，LMWH）可通過腫瘤源性黏附因子、肝素結(jié)合性表皮生長因子、肝細胞生長因子、血管內(nèi)皮生長因子和硫酸肝素蛋白多糖抑制腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移[9]。Yan 等[10]制備了GA接枝低分子肝素（GA-LMWH）（制備過程具體見圖2），并在水溶液中自組裝成膠束。進一步動物實驗結(jié)果表明，與GA相比，GA-LMWH膠束不僅改善了肝癌模型小鼠的肝功能和病理形態(tài)，還顯著延長了小鼠的壽命。

1.2 缺氧型前藥遞送系統(tǒng)

在缺氧條件下，具有缺氧敏感基團的藥物可被激活，從而被釋放出來。缺氧靶向近紅外染料（Cy7）與GA共價結(jié)合后，可在水溶液中與表面蛋白自組裝成新型“鑲嵌型”納米顆粒，該納米顆粒最大的優(yōu)點就是可以選擇性地將負載的藥物偶聯(lián)物釋放至缺氧的腫瘤細胞中，從而減少藥物在肝臟中的非特異性積聚，進而提高抗腫瘤效果[11]。

1.3 磁場響應(yīng)型前藥遞送系統(tǒng)

磁性Fe3O4納米顆粒（MNP-Fe3O4）是一種具有良好化學穩(wěn)定性、生物相容性和超順磁性的納米材料，已被廣泛用于靶向性和緩釋性藥物載體的制備[12]。Zhang等[13] 使用二巰基琥珀酸（DMSA）修飾的氧化鐵（DMSA-Fe3O4）磁性納米顆粒與硼替佐米（BTZ）和GA聚合，得到化療藥物BTZ-GA/MNPs（制備過程具體見圖3）。該藥物可通過上調(diào)促凋亡蛋白的表達，下調(diào)抑凋亡蛋白的表達，誘導細胞凋亡，從而發(fā)揮較好的抗腫瘤作用。Wang 等[14]在氮氣環(huán)境下，將Fe3+、Fe2+與氫氧化銨共沉淀制備得MNP-Fe3O4，再于4 ℃條件下通過機械吸收法將GA 與獲得的MNP-Fe3O4 結(jié)合，即得GA-MNPFe3O4。當機體發(fā)生病變時，細胞膜的電位差可誘導GA-MNP-Fe3O4做出響應(yīng)，從而釋放GA，起到緩釋和靶向作用。

1.4 多環(huán)境敏感型前藥遞送系統(tǒng)

將多種響應(yīng)型藥物遞送系統(tǒng)結(jié)合在一起是一種有效的治療腫瘤的方法。Du 等[15]將葉酸-殼聚糖結(jié)合物（FA-CS）與端氨基熱敏聚N- 異丙基丙烯酰胺（NH2-PNIPAM）絡(luò)合，制備出殼聚糖接枝體（FA-CSPN），再將GA通過酯化作用與FA-CSPN 結(jié)合成多環(huán)境敏感型前藥納米膠束（GFCP）（制備過程具體見圖4）。進一步對GFCP進行表征發(fā)現(xiàn)，該膠束具有較高的載藥量，可靶向腫瘤，且對多種腫瘤微環(huán)境均具有響應(yīng)性。

2 物理包封藥物遞送系統(tǒng)

物理包封藥物遞送系統(tǒng)是采用乳化法、溶劑蒸發(fā)法、固相分散法、薄膜水合法、脂質(zhì)插入法等物理制備方法將藥物以非共價結(jié)合的方式包封于空白脂質(zhì)體、納米粒、膠束等藥物載體中的新型給藥系統(tǒng)。該給藥系統(tǒng)制備簡單、價格低廉，具有較好的應(yīng)用前景。

2.1 納米靶向藥物遞送系統(tǒng)

納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體是固體和液體脂質(zhì)的混合物，具有良好的生物相容性，且可在血液中長期停留，對腫瘤具有靶向性[16]。腫瘤穿透肽（RGERPPR）被證明對神經(jīng)纖毛蛋白1 過度表達的腫瘤細胞具有高親和力[17]。Liu等[18]采用乳化法和溶劑蒸發(fā)法制備了負載GA的非結(jié)合納米脂質(zhì)體（GA-NLC）。在此基礎(chǔ)上，Huang 等[19]用RGERPPR 修飾GA-NLC，得到GA-NLC-RGE。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GA-NLC-RGE可顯著抑制腫瘤生長。

電噴霧是一種制備直徑從納米到微米的單分散顆粒技術(shù)[20]。Yin 等[21]采用電噴霧技術(shù)制備了不同粒徑的GA載藥顆粒（GA-Ps），經(jīng)藥代動力學研究發(fā)現(xiàn)，不同粒徑的GA-Ps 可靶向定位于不同器官，可用于靶向治療各種惡性腫瘤（病灶）。

Fang 等[22]通過共軛亞油酸（LA）來修飾普朗尼克F68（pluronic F68，F(xiàn)68），以增加親水-疏水相互作用，提高F68 納米球的穩(wěn)定性;將F68-亞油酸（F68-LA）偶聯(lián)物與GA構(gòu)建得到F68-LA/GA 納米球。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該納米球?qū)θ寺殉舶〢2780 細胞具有較強的細胞毒性和促凋亡作用，可作為治療卵巢癌的一種有前景的腫瘤靶向給藥系統(tǒng)。

核-殼納米顆粒（CS-NPs）結(jié)合了聚合物納米顆粒、脂質(zhì)體、膠束獨特優(yōu)勢的同時，也解決了它們的一些局限性[23]。大多數(shù)CS-NPs 表現(xiàn)出受控釋放行為[24]。Liu等[25]以芐酰胺化聚（γ-谷氨酸）（BzPGA）衍生物為核材料，全反式維甲酸兩親性透明質(zhì)酸（HA）衍生物（HA-C6-ATRA）為殼材料，通過π-π堆積的非共價鍵相互作用，將GA封裝于BzPGA中形成雜化納米粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該納米粒兼具穩(wěn)定性和腫瘤靶向性，且抗腫瘤活性較強。

包載疏水性藥物的內(nèi)部核和外部親水性殼構(gòu)成的兩親性納米粒[26]，具有促進藥物局部累積、延長藥物體內(nèi)循環(huán)的作用[27]。Zhang 等[28]采用單乳液法，將一定量的GA溶于氯仿中，與聚乙烯醇水溶液混勻、超聲得到O/W型乳液，再于室溫下攪拌，直至有機溶劑揮干，即得到負載GA的聚乙二醇聚己內(nèi)酯納米粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該納米粒具有良好的穩(wěn)定性、生物相容性和緩釋特性，且腫瘤細胞對其吸收效果較好，具有時間依賴性。

2.2 生物聚合物降解膠束藥物遞送系統(tǒng)

生物聚合物降解膠束作為新型GA藥物遞送系統(tǒng)，解決了化療藥物水溶性、分散性和穩(wěn)定性差的缺點[29-30]。Wang 等[31]用固體分散法將GA包封于單甲基聚乙二醇聚己內(nèi)酯（MPEG-PCL）內(nèi)形成載藥納米膠束。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該納米膠束提高了GA的分散性和穩(wěn)定性。相關(guān)研究表明，D-α-生育酚聚乙二醇1000 琥珀酸酯（TPGS）可提高抗腫瘤藥物的溶解度，抑制P-糖蛋白介導的多藥耐藥[32]。聚合物泊洛沙姆407 具有生物相容性、生物降解性和低毒性;混合膠束具有穩(wěn)定性好和載藥率高的優(yōu)點[33]。Saxena 等[34]采用薄膜水合法制備了負載GA的泊洛沙姆407/TPGS 混合膠束，結(jié)果表明，該混合膠束可使GA的釋放持續(xù)4 d 以上，顯著提高了GA的半衰期，增加了乳腺癌MCF-7 細胞及耐多藥卵巢腺癌貼壁細胞（NCI/ADR-RES）對GA的攝取。

2.3 仿生納米藥物遞送系統(tǒng)

作為外源性物質(zhì)的納米粒容易被免疫系統(tǒng)識別和清除，因此細胞膜仿生納米藥物遞送系統(tǒng)逐步興起。仿生納米載體由合成共聚物和天然生物膜2 種材料組成，可延長藥物體內(nèi)循環(huán)，增加藥物腫瘤部位蓄積[35]。Zhang 等[36]采用O/W乳液法制備了負載GA的PLGA納米粒子（GA/PLGA NPs），然后采用脂質(zhì)插入法將GA/PLGA 裝載到表面修飾抗EGFR-iRGD 重組蛋白（anti-EGFR-iRGD）的紅細胞膜納米顆粒（RBCm-NPs）中，形成iE-RBCm-GA/PLGA NPs（具體制備過程見圖5）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該給藥系統(tǒng)顯著提高了GA對結(jié)直腸癌細胞的靶向能力和滲透性。這可能是由于紅細胞膜與腫瘤細胞具有很好的生物兼容性，能夠有效避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的識別和吞噬作用，從而有效到達腫瘤部位。

2.4 氧化還原敏感型藥物遞送系統(tǒng)

陽離子氧化還原敏感型聚合物膠束（HECS-ss-OA）因缺乏腫瘤靶向性，在遇到血清蛋白介導的網(wǎng)狀上皮系統(tǒng)時，易被聚集和消除[37]。HA因其具有電負性、低免疫原性、生物相容性、特異性而被用于屏蔽陽離子型殼聚糖膠束[38]。Xu等[39]將GA溶解于HECS-ss-OA 內(nèi)核中形成（HECS-ss-OA）/GA，然后將HA 涂布于（HECS-ss-OA）/GA 外層，即得具有氧化還原敏感特性的HA（HECS-ss-OA）/GA。進一步研究表明，相較于未涂布HA 的（HECS-ss-OA）/GA，HA（HECS-ss-OA）/GA 表現(xiàn)出更高的細胞毒性。

3 結(jié)論

溶解性差、副作用多是小分子抗腫瘤藥物的主要缺點，高效低毒的載體可以改善這類藥物的缺點，并提高其生物利用度。目前已有的載體包括各種新型納米粒和脂質(zhì)體，對其表面進行修飾，能夠提高藥物的生物靶向性、載藥量、滲透性。GA對多種腫瘤細胞的生長均有抑制作用，但其溶解度低、半衰期短，從而降低了其臨床應(yīng)用價值。通過對藥物載體的設(shè)計可以解決GA存在的一系列缺點。在藥物載體表面修飾腫瘤穿透肽，可增加GA對腫瘤細胞的靶向性和滲透性;在藥物載體中引入多環(huán)境敏感型響應(yīng)基團，可將GA靶向緩釋至腫瘤部位;在藥物載體表面修飾紅細胞膜，可避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對GA的識別和吞噬，并提高其生物兼容性?？傊?，藥物載體的設(shè)計，較大程度地改善了GA的自身缺陷;GA藥物載體中引入更多的響應(yīng)基團可能會使其達到更好的抗腫瘤效果。