擔載絲裂霉素納米纖維的藥物釋放

岳 磊 岳 鑫 郭 紅 (吉林大學和平校區門診部，吉林 長春 30062)

誘導腫瘤細胞發生凋亡，而不對正常組織產生損傷，是腫瘤治療的理想途徑。低劑量絲裂霉素C的作用機制主要是誘發凋亡殺死腫瘤細胞。故低劑量絲裂霉素C化療不但有提高療效可能，且減輕毒副作用，與常規化療劑量方案比較，其增效減毒作用顯著。本研究將傳統抗癌藥物重新進行劑型改進，以生物降解高分子材料丙交酯(LA)己內酯(CL)共聚物PLCL(LA/CL 80∶20，SFDA認證)為載體制備了新劑型，使抗癌藥物均勻分布，利用藥物載體的逐漸降解而使載藥量緩慢釋放，從而實現低濃度釋放，且維持時間延長。

1 材料與方法

1.1 主要試劑及儀器 PLCL(LA/CL 80∶20)由吉林大學化學院合成。LA、CL由國家食品藥品監督局(SFDA)審批。擔載絲裂霉素濃度10%(質量百分比濃度)。絲裂霉素購于浙江海正藥業股份有限公司，純度大于99%。靜電紡絲機、恒溫水浴鍋、自動純水儀購于上海一恒儀器廠等。掃描電鏡FEG XL30購于日本Nicon。

1.2 方法

1.2.1 新劑型載藥纖維的微觀評價 載藥納米纖維于光學顯微鏡(×100)及電子顯微鏡下觀察。

1.2.2 新劑型的藥物釋放測試 精密稱取絲裂霉素C標準品50 mg，用pH7.4的磷酸鹽緩沖液(PBS)定容至50 ml容量瓶中，配成1 mg/ml的溶液，采用倍比稀釋的方法，將溶液稀釋為不同的濃度，并于酶標儀下363 nm處讀取OD值，根據所得OD值與其對應的濃度制作絲裂霉素標準品的標準曲線。

稱取不同質量的載藥納米纖維(分別為0.1、1、5、10 mg)放入10 ml離心管中，加入pH7.2的PBS 1 ml。將離心管放置于恒溫培養搖床中，溫度控制在37℃，以100 r/min的轉速搖育，在未來的1 w內，每日取100 μl于酶標儀下讀取OD值，每次吸樣后補充對等體積的PBS，共進行三次重復試驗。

1.3 統計學方法 應用SPSS9.0統計軟件進行分析，采用U檢驗及T檢驗。

2 結果

2.1 擔載絲裂霉素納米纖維的形態學觀察 載藥納米纖維光學顯微鏡和電子顯微鏡下纖維形態呈連續直線狀，無卷曲，纖維粗細較均勻，直徑在230～660 nm;纖維表面光滑，無藥物積聚。多根纖維結成均一的網格狀。見圖1。

2.2 擔載絲裂霉素納米纖維的藥物釋放率 將不同質量的納米纖維溶于1 ml PBS中，不同時間點取出100 μl測量OD值，實驗結果表明，載藥納米纖維在pH7.2的PBS中可緩慢釋放，于第5天達到最大釋放濃度，其后維持不變，不同質量的納米纖維釋載藥率約為10%。見圖2，圖3。

圖1 載有絲裂霉素納米纖維光鏡照片(×100)

圖2 載有絲裂霉素納米纖維電鏡照片

圖3 不同質量的擔載絲裂霉素納米纖維在PBS中的藥物釋放率

3 討論

藥物控釋系統經歷了從大分子量藥物到藥物輸送與釋放控制的體系的深化，至今已向智能性控制釋放進軍〔1～3〕。本研究隸屬于藥物控釋系統的試驗研究，以LA與CL合成的共聚物PLCL(LA/CL 80∶20)作為載體，其本身為經典的生物降解高分子材料，材料制備成納米纖維后，作為載體擔載絲裂霉素治療腫瘤，這一研究領域鮮有學者涉足。

通過PLCL(LA/CL 80∶20)制成納米材料后進行擔載藥物，能否維持低釋藥率及釋放的一些基本特點是本研究的中心思想。在本實驗中，藥物釋放率的變化趨勢呈現出釋藥率首先提升很快，后穩定于一基本水平，這與聚酯類降解材料的降解規律相仿〔4～6〕。藥物釋放率的變化規律應該與載體的降解性能相關，載體良好的生物降解特點是其結構使然，說明本研究選用的載體共聚物PLCL，(LA/CL 80∶20)結構，能夠產生適宜的降解特性進而實現穩定的低釋藥率。

首先，藥物釋放率的變化趨勢說明，藥物釋放的初始階段以藥物的擴散釋放為主，血藥濃度迅速達到閾值而發揮抗腫瘤效應，釋放后期藥物隨著作為載體的生物降解高分子材料的逐漸降解而穩定持續的釋放。在早期，藥物釋放率持續升高，后期趨于平緩，認為這是因為釋放初期藥物通過擴散作用從高分子纖維上脫落;釋放后期是因為高分子材料降解后形成微小孔洞，藥物從纖維空洞中釋放出來。上述特點首先是納米纖維的高比表面積載藥特性，使得載藥量增加且分布均勻，其次均勻分布的載藥量只能隨材料的不斷降解而釋放，其結果導致藥物維持低濃度持續釋放。上述變化趨勢充分說明材料的載藥特性及降解性能是藥物釋放的保證。

其次，通過納米工藝，利用靜電紡絲制得的高分子納米纖維(PLCL)是一種很好的載藥材料。文中所制的納米纖維擔載絲裂霉素的量可達10%，即1 mg載藥納米纖維含絲裂霉素0.1 mg。剪取不同重量的載藥納米纖維溶于1 ml PBS中，不同時間點測其釋放率，結果表明載藥納米纖維載藥均勻，釋放一致，在不同的時間點不同質量的纖維釋放符合線性規律，且緩慢釋放后釋藥率可達10%。

采用PLCL作為載體擔載絲裂霉素，通過瘤床填塞、局部給藥方式，既可降低其對正常細胞的損害作用，又可通過藥物濃度的緩慢增加達到一定濃度后殺死癌細胞，且低濃度維持時間延長，降低了絲裂霉素的副作用，同時充分發揮了絲裂霉素的抗癌作用。

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