抗腫瘤藥紫杉醇載體的研究進展

楊振磊，張四喜，黃桂華Δ

(1.山東大學 藥學院，藥物制劑研究所，山東 濟南 250012；2.吉林大學第一附屬醫院 藥劑科，吉林 長春 130021)

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抗腫瘤藥紫杉醇載體的研究進展

楊振磊1，張四喜2，黃桂華1Δ

(1.山東大學 藥學院，藥物制劑研究所，山東 濟南 250012；2.吉林大學第一附屬醫院 藥劑科，吉林 長春 130021)

目的 了解紫杉醇載體的研究進展，為紫杉醇載體的研究以及紫杉醇的臨床應用提供理論支持。方法 通過對近些年紫杉醇載體相關研究的文獻進行調研，了解紫杉醇載體的研究方向，并對各種載體的優缺點進行分析總結。結果 紫杉醇作為一種有效的抗腫瘤化療藥物，但是水溶性差以及嚴重的毒性作用一定程度上限制了紫杉醇的廣泛應用。脂質體、膠束、微球、納米粒等新劑型的發展對打破這些限制，具有重要的意義。結論 紫杉醇載體能夠有效改善藥物的溶解性，減輕毒副作用，并且向著多功能化和精細靶向方向發展。

紫杉醇；脂質體；膠束；微球；納米粒；進展

紫杉醇最初是由美國化學家瓦尼和沃爾在1963年從一種生長在美國西部的太平洋杉樹皮和木材中分離得到的。后來有人發現紫杉醇對離體培養的鼠腫瘤細胞有很高的活性，開始了將紫杉醇應用于抗腫瘤治療的研究，并于1992年獲得批準上市。

紫杉醇作為一種新型的抗微觀藥物，通過抑制微管蛋白解聚，保持其穩定，從而抑制腫瘤細胞的有絲分裂，最終達到抑制腫瘤細胞增殖的目的。目前，紫杉醇已廣泛應用于臨床卵巢癌和乳腺癌等的治療。紫杉醇水溶性差，注射劑中以經純化的聚氧乙烯蓖麻油和USP級的無水乙醇接近等比例的混合溶劑作為溶劑，但是在應用過程中，出現骨髓抑制、神經毒性、心血管毒性、肝臟毒性等一系列嚴重的不良反應，使得其腫瘤治療收益大打折扣。因此，將紫杉醇載于合適的載體，對改善藥物溶解性，減少不良反應，增強抗腫瘤效果，使患者獲得最佳治療效果，具有重要的意義。

1 紫杉醇脂質體

脂質體是利用磷脂將藥物包裹，從而實現藥物的緩慢釋放，降低藥物毒性，提高細胞親和性和靶向性的目的。根據功能、靶向的手段等不同，脂質體也衍生出很多不同的類型，如長循環脂質體、pH敏感脂質體、免疫脂質體、磁靶向脂質體等，不斷向多功能化和精細靶向方向發展。

紫杉醇的性多是由于靶向性不強，導致藥物在正常組織的蓄積，從而對正常細胞產生損害。因此，提高藥物對腫瘤細胞的靶向性，對降低紫杉醇的毒性作用有重要的意義。龔銳等[1]采用薄膜分散發成功制備了pH敏感多肽修飾的紫杉醇脂質體，利用腫瘤細胞的酸性環境以及與腫瘤細胞高親和力的多肽修飾，實現腫瘤細胞的雙重靶向，實驗結果顯示，pH敏感多肽修飾紫杉醇脂質體的細胞毒作用、MCF-7細胞和HepG2細胞的攝取率均高于普通脂質體。為了增加脂質體在體內的循環時間，進一步提高紫杉醇的抗腫瘤效果，通常會在脂質體表面以PEG修飾，然而這又會妨礙到脂質體與腫瘤細胞的親和力。付寒等[2]就此項問題制備了細胞穿膜肽TAT和可斷裂PEG共修飾的紫杉醇脂質體，不僅實現了脂質體的長循環功能，又可控地使PEG脫離，從而克服了PEG妨礙脂質體入胞的問題。為了進一步提高脂質體的穿膜能力，又在脂質體表面修飾以細胞穿膜肽TAT。體外細胞試驗表明，與普通脂質體相比，細胞穿膜肽TAT和可斷裂PEG共修飾紫杉醇脂質體的細胞攝取率增加了1.4倍，促細胞凋亡作用也明顯增強。

2 紫杉醇膠束

膠束是一種由兩親性嵌段共聚物在達到臨界膠束濃度時，自組裝形成的藥物載體。它具有緩釋以及增加藥物溶解度的作用。Yoncheva等[3]以普朗尼克F-38為材料，制備的紫杉醇膠束，包封率達到約70%，與紫杉醇的溶液相比，具有更高的AUC。靜脈注射給藥時，平均滯留時間延長了5倍，而且具有更低的清除率。為了進一步提高膠束的腫瘤靶向性，減少毒性作用，需對膠束加以修飾。Wang等[4]在聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)膠束表面修飾以乳腺癌細胞MCF-7特異性噬菌體蛋白，制成紫杉醇的膠束納米粒，體內外試驗表明該納米制劑對腫瘤細胞有較強的選擇性，不僅能夠有效增強腫瘤細胞的凋亡，抑制其增殖，而且未見肝毒性和其他重要器官的病理學變化。然而，這種膠束中藥物的釋放還不夠智能化，為了解決這一問題，需要結合腫瘤微環境相對于正常組織環境在某些方面的特異性，如氧化還原、溫度、pH等的差異。Li等[5]以透明質酸和脫氧膽酸的結合物為材料，中間以二硫鍵連接，自組裝成膠束，將紫杉醇包裹。利用腫瘤細胞內的還原環境，使二硫鍵斷裂，膠束解聚，從而實現藥物在腫瘤細胞中的快速釋放。為了達到更精確的靶向，有時需要結合多種靶向手段。Liu等[6]以透明質酸為骨架，接上葉酸和十八烷基，形成接枝聚合物，然后以此材料自組裝形成膠束，包裹紫杉醇，如圖1所示，包封率達97.3%。該載體分別利用葉酸和透明質酸對腫瘤細胞表面的相應受體特異性結合，增加藥物入胞，實現了雙重靶向，極大提高了靶向效率。

圖1 雙靶向的葉酸透明質酸結合物膠束作為紫杉醇載體Fig.1 Dual targeting folate-conjugated hyaluronic acidpolymeric micelles for paclitaxel delivery

為了控制藥物的釋放，增加紫杉醇膠束的靶向效率，同時增加載藥量和包封率，出現了以紫杉醇和高分子材料結合物為基礎的膠束。Chen等[7]將親水性的二嵌段共聚物PEG-b-PHEMA和紫杉醇以二硫鍵共價連接成結合物，然后自組裝形成以紫杉醇為核的膠束。因此，可以通過谷胱甘肽控制二硫鍵的斷裂，實現藥物在腫瘤細胞中的特異性釋放。另外，結合物在自組裝時還可以包裹一部分藥物，從而增加藥物包封率。

3 紫杉醇微球

微球是藥物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球狀實體，藥物溶出需要通過高分子材料，因此微球具有緩釋作用。另外，微球還能夠使藥物分散，增加藥物的溶解。常用的高分子材料有天然高分子材料(如白蛋白、明膠、殼聚糖等)和人工合成聚合物(如聚乳酸、PLGA等)。Wang等[8]以PLGA為載體材料制備的紫杉醇微球，包封率達到70%，體外抗腫瘤活性要比紫杉醇注射液更強。Shiny等[9]采用乳化溶劑蒸發法，以PLGA(75/25)和(Mwt 14，000)的混合材料制備的載紫杉醇微球，緩釋效果達到30d，并且能夠完全釋放，從而維持長期抗腫瘤活性。

為了實現微球的腫瘤靶向功能，還需使用一些靶向手段。Cui等[10]以白蛋白作為紫杉醇的載體，制備的Fe3O4磁靶向微球，具有良好的緩釋和靶向功能，能夠抑制食道癌Eca109 細胞的生長。除了磁靶向微球以外，還有免疫靶向微球。Lu等[11]在載紫杉醇的PLLA或PLGA微球表面結合血管內皮生長因子受體Ⅱ的抗體(anti-VEGFR2)，制成免疫靶向微球。PLLA和PLGA微球，在14d的體外釋放分別是27%和8%。小鼠體內抗腫瘤實驗中，結合有anti-VEGFR2的微球腫瘤抑制率明顯高于未結合anti-VEGFR2的微球。

4 紫杉醇納米粒

納米粒是一種粒徑在10～1000 nm的固態膠體顆粒，包括納米囊、納米球、納米脂質體、納米膠束、納米乳、納米凝膠等多種類型。納米粒具有物理穩定性好、粒徑小、被動靶向等諸多優點，可改變藥物在體內的藥動學特征，增加藥物在靶器官的分布，利于藥物吸收和提高生物利用度，從而提高療效、減輕毒副作用。潘英等[12]以人血清白蛋白(HSA)為載體，制備的紫杉醇納米粒(PTX-HSA)，粒徑在130 nm，對紫杉醇有極好的增溶效果，載藥量(DL)33%，包封率高達98.6%。Zhang等[13]用紫杉醇結合物PEO-b-PPE-g-PTX制備的多功能納米粒，載藥量高達65%，紫杉醇水溶性相比游離紫杉醇提高了25000倍。納米粒有一定的被動靶向功能和緩釋效果。Adesina等[14]制備的聚乳酸聚乙二醇交酯載紫杉醇納米粒，體外釋放超過7d，并且能夠在腫瘤細胞中蓄積，聚乙二醇也使得藥物的體內循環時間延長。

為了增加紫杉醇納米粒的靶向效果，國內外學者進行了各種嘗試。Jin等[15]對紫杉醇納米粒加anti-CD133抗體修飾，利用anti-CD133抗體對肝腫瘤干細胞表面標志CD133的特異性識別，實現對肝癌的靶向治療。裸鼠體內藥物分布研究顯示，相比非靶向的紫杉醇納米粒，靶向修飾的納米粒能夠選擇性地向腫瘤組織中蓄積，腫瘤抑制率69.3%，提高了11.9%。Xiao等[16]對載紫杉醇的膠束納米粒修飾以“OA02”肽，利用“OA02”肽對卵巢癌細胞表面α-3整合素受體的高親和力，用于卵巢癌的靶向治療。在紫杉醇用于腫瘤化療的過程中，會出現多藥耐藥的現象。為了解決這一問題，Wan等[17]以甲氧基聚乙二醇和聚己內酯的二嵌段共聚物(MePEG-b-PCL)為載體，制備紫杉醇納米粒。由于低分子量的MePEG-b-PCL可作為多藥耐藥P-糖蛋白的抑制劑，當紫杉醇納米粒與低分子量的MePEG-b-PCL聯用時，紫杉醇的細胞毒作用明顯增強。

5 結論與展望

紫杉醇，臨床上具有良好抗腫瘤效果的化療藥物。然而，其水溶性較差以及一些嚴重的毒性作用，極大地限制了紫杉醇的臨床廣泛應用。脂質體、膠束、微球、納米粒等一系列新劑型的出現，為打破這些限制提供了希望。目前，紫杉醇載體的研究已經不僅局限于改善其水溶性和降低毒性作用，而向著多功能化和精細化靶向方向發展。比如，紫杉醇與其他化療藥物或者基因的共載，靶向至特定的腫瘤細胞內甚至細胞核內，同時進一步提高抗腫瘤效果。Zhan等[18]將TRAIL gene納米粒與腦靶向的紫杉醇膠束共載后，與分別單獨應用時相比，能有效延長荷瘤的小鼠的生存時間。而且，在試驗中還發現，低濃度的紫杉醇能夠增強TRAIL基因在腫瘤細胞中的轉染，反過來，TRAIL基因也能夠增強紫杉醇的抗腫瘤效果。也就是說，TRAIL gene與紫杉醇的共載，能夠發揮2者的協同作用，提高2者的抗腫瘤效果。

因此，隨著對紫杉醇載體的深入研究，紫杉醇在臨床的應用范圍將被拓寬。紫杉醇制劑將向著高抗腫瘤活性，低毒性作用，更加精細化靶向的方向前進。

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(編校：王儼儼)

Progress in carriers of anticancer paclitaxel

YANG Zhen-lei1, ZHANG Si-xi2, HUANG Gui-hua1Δ

(1.School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University, Ji’nan 250012, China; 2.Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital of Jilin University, Changchun 130021, China)

ObjectiveTo understand the progress of paclitaxel carriers, to provide theoretical support for research of paclitaxel carriers and clinical use of paclitaxel.MethodsTo study literatures on paclitaxel carriers recently and understand the research direction of paclitaxel carriers.Subsequently, the advantages and disadvantages of various paclitaxel carriers were analyzed and summarized.ResultsPaclitaxel as an effective anti-tumor chemotherapy drugs, had poorly water-soluble, serious toxicity and side effects, which limited the wide application of paclitaxel to some degree.Development of liposomes, micelles, microspheres, nanoparticles and other new dosage forms had broken these restrictions, which had vital significance.ConclusionPaclitaxel carriers can improve the solubility of the drug, reduce side effects, and develop toward multi-functional and finely targeted.

paclitaxel; liposomes; micelles; microspheres;nanoparticles; progress

楊振磊，男，研究生在讀，研究方向：藥物新劑型，E-mail：1622633614@qq.com；黃桂華，通訊作者，女，博士，研究員，研究方向：藥物新劑型，E-mail：hgh2003@163gmail.com。

R94

A

1005-1678(2015)09-0183-03