納米遞送載體在口服抗腫瘤藥物給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

于艷芳，劉艷紅，霍美蓉

(1．南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，江蘇南京211800；2．中國(guó)藥科大學(xué) 藥學(xué)院，江蘇南京210009)

惡性腫瘤已經(jīng)成為當(dāng)今危害人類(lèi)生命和健康的一類(lèi)重要疾病。目前，腫瘤的主要治療手段為化學(xué)療法，其給藥途徑主要分為注射和口服給藥兩種[1-2]。然而，由于大部分化療藥物，如紫杉醇或阿霉素等，在水中溶解度較低、腸道壁通透性差、體內(nèi)分布選擇性不好，同時(shí)又受到肝臟首過(guò)代謝和P-糖蛋白(P-gp)的外排，使得其生物利用度極低[3-4]，因此在臨床使用過(guò)程中多以靜脈注射給藥。長(zhǎng)期頻繁的注射給藥不僅給機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷，同時(shí)給患者的精神和經(jīng)濟(jì)也造成了巨大壓力。因此，開(kāi)發(fā)非注射給藥途徑對(duì)抗腫瘤藥物的化療治療具有重大意義。其中口服給藥因其簡(jiǎn)便、患者順應(yīng)性好、可接受程度高[5-6]，已經(jīng)成為當(dāng)今藥劑學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

基于納米技術(shù)的藥物遞送系統(tǒng)由于其獨(dú)特的性能，正日益改變抗腫瘤藥物的傳統(tǒng)給藥方式[7-9]，如脂質(zhì)體[10]、環(huán)糊精[11]、聚合物膠束[12]、脂質(zhì)納米粒[13]和無(wú)機(jī)材料[14]等。納米藥物遞送載體一方面可以顯著提高化療藥物的溶解度，以提高藥物的成藥性[6]；另一方面比表面積較大，有利于與胃腸道表面細(xì)胞的接觸，增加吸收[15]；此外，納米藥物遞送載體更易被腸黏膜攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高藥物生物利用度；而且納米藥物遞送載體由于改善了藥物體內(nèi)分布，其毒副作用更低[16]。目前應(yīng)用于口服抗腫瘤藥物的納米藥物遞送載體主要包括聚合物膠束、脂質(zhì)體和無(wú)機(jī)納米粒等[17-18]。本文中，筆者將從納米藥物遞送載體在口服抗腫瘤藥物遞送中所面臨的生理障礙、解決方法以及運(yùn)用等方面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的綜述。

1 納米藥物遞送載體在口服給藥過(guò)程中所面臨的生理障礙

胃腸道是養(yǎng)分消化吸收的主要場(chǎng)所，機(jī)體所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須在消化道內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的消化過(guò)程，才能透過(guò)消化道黏膜進(jìn)入血液循環(huán)以供組織細(xì)胞利用。消化過(guò)程由酶和胃腸道pH變化以及腸道的流動(dòng)性來(lái)完成，消化系統(tǒng)也是人體的守門(mén)人，是抵御病原體的第一道防線(xiàn)。

納米藥物遞送載體通過(guò)口服給藥后，會(huì)面臨一系列的生理障礙，首先面臨的是殘酷的胃環(huán)境，其次是黏液屏障、腸上皮屏障以及P-gp的外排[6,19]。

1.1 殘酷的胃環(huán)境

殘酷的胃環(huán)境是納米藥物遞送載體口服后面臨的第一道屏障。胃內(nèi)pH為1～2，并且含有各種活性酶。藥物在口服后易受到胃內(nèi)環(huán)境的影響，在到達(dá)靶部位之前可能會(huì)在酸或酶作用下發(fā)生降解，降低藥物療效。為將藥物穩(wěn)定地運(yùn)送至靶部位，納米藥物遞送載體必須能夠保護(hù)其負(fù)載的抗腫瘤藥物避免被胃腸道惡劣環(huán)境的破壞。

1.2 黏液屏障

黏液層是納米藥物遞送載體口服后面臨的一個(gè)極具有挑戰(zhàn)性的障礙，也是第一個(gè)生物物理屏障。黏液層主要由蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、抗體、細(xì)菌和細(xì)胞殘骸組成[20]。黏液糖蛋白是黏液的主要成分，含有大量帶負(fù)電荷的糖基化區(qū)和疏水域，可以直接影響?zhàn)ひ旱暮穸取Ｔ诓煌砦恢?，黏液層呈現(xiàn)不同的厚度。胃和結(jié)腸較厚，有助于保護(hù)上皮細(xì)胞免受酸性pH、細(xì)菌、病原體以及異物損傷；而小腸是養(yǎng)分吸收的主要區(qū)域，因此該部分黏液層更薄更松散。黏液層中的黏蛋白隨機(jī)排列成一個(gè)纖維網(wǎng)，從而形成具有不同孔隙率的三維支架狀結(jié)構(gòu)[17]。該致密的網(wǎng)狀孔隙(50～1 800 nm)為口服納米藥物遞送載體在腸腔中黏膜組織的轉(zhuǎn)運(yùn)制造了一個(gè)空間的高黏性屏障，一般情況下，1 000 nm以上的粒子結(jié)構(gòu)不能滲透黏液層。納米藥物遞送載體以及藥物必須穿過(guò)黏液屏障才能達(dá)到吸收的上皮細(xì)胞，進(jìn)而被機(jī)體吸收進(jìn)入血液。 Karlsson 等[21]在分泌黏液的人杯狀細(xì)胞系中進(jìn)行睪酮滲透實(shí)驗(yàn)，研究證實(shí)了當(dāng)黏液層被除去后，睪酮滲透率系數(shù)增加了50%。

1.3 腸上皮屏障

如前所述，胃內(nèi)部具有強(qiáng)烈的酸性環(huán)境和不同的酶，表面積又較小，使得其不是納米藥物吸收的有利場(chǎng)所。而人的腸上皮是一個(gè)高度吸收的區(qū)域，小腸上皮主要由腸上皮細(xì)胞組成，并在其頂面具有有序的突起，稱(chēng)微絨毛，這些結(jié)構(gòu)大大增加了吸收面積，使腸道總面積達(dá)300～400 m2[22]。除腸上皮細(xì)胞外，腸上皮還含有可分泌黏液的杯狀細(xì)胞，是其第二豐富的細(xì)胞類(lèi)型，分散于腸上皮細(xì)胞間。此外，腸上皮還具有分泌抗菌肽、潘氏細(xì)胞以及分泌激素的內(nèi)分泌細(xì)胞。M細(xì)胞是腸上皮中存在的一種獨(dú)特的細(xì)胞類(lèi)型，負(fù)責(zé)運(yùn)輸抗原，并以非降解的途徑將其轉(zhuǎn)運(yùn)至下層的淋巴組織，同時(shí)也是納米藥物口服吸收的主要途徑[23-24]。小腸是主要負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的場(chǎng)所，而結(jié)腸主要負(fù)責(zé)維護(hù)水電解質(zhì)平衡，而且與小腸相比，結(jié)腸具有酶活性更低等優(yōu)勢(shì)，因此，結(jié)腸亦是納米藥物吸收的場(chǎng)所。

藥物在腸上皮吸收的過(guò)程為[10]：藥物在穿過(guò)上皮襯里后，進(jìn)而轉(zhuǎn)運(yùn)至固有層，固有層內(nèi)包含一個(gè)毛細(xì)血管網(wǎng)，負(fù)責(zé)引流血液循環(huán)。所有的上皮細(xì)胞都是緊密連接在一起的，這對(duì)于保持細(xì)胞的極化和上皮細(xì)胞的完整性極為重要。緊密連接是由幾個(gè)蛋白形成的結(jié)構(gòu)，使得相鄰細(xì)胞之間的空間極其狹小，這些連接蛋白的組裝是動(dòng)態(tài)的，它們不斷地建模，形成具有尺寸和電荷選擇性的孔，作為嚴(yán)格的監(jiān)管機(jī)構(gòu)通過(guò)旁空間滲透，因此，限制了大于7.0×105的小分子親水性藥物通過(guò)該途徑的轉(zhuǎn)運(yùn)。另一方面,跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)在很大程度上受限于細(xì)胞膜，主要是磷脂雙層膜，僅限于親脂性藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)。

1.4 P-gp外排

眾所周知，小腸上皮表面含有豐富的P-gp轉(zhuǎn)運(yùn)體，P-gp是一種比較常見(jiàn)的保護(hù)細(xì)胞免受外來(lái)有害分子入侵的分子泵，它位于細(xì)胞膜上，分子量為1.7×105，為多藥耐藥基因編碼的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)體，能將多種進(jìn)入細(xì)胞的藥物重新排出細(xì)胞，減少藥物吸收，降低生物利用度?？拱┧幬?，如長(zhǎng)春花堿類(lèi)、蒽環(huán)類(lèi)抗生素和紫杉烷類(lèi)等，均已確認(rèn)是P-gp底物。存在于小腸黏膜中的P-gp，已被認(rèn)為是導(dǎo)致藥物生物利用度低下的重要因素。為克服P-gp外排產(chǎn)生的多藥耐藥性，盡管目前已有大量研究報(bào)道了多種P-gp抑制劑(維拉帕米[25]、奎寧[26]等)，但僅有少數(shù)用于臨床研究。采用納米藥物遞送系統(tǒng)來(lái)遞送抗腫瘤藥物，一定程度上可降低P-gp外排，如用納米膠束把疏水藥物包封于其內(nèi)部的疏水內(nèi)核中，從而保護(hù)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物免受P-gp的外排。一些常用的聚合物納米膠束載體如普朗尼克類(lèi)[27]和聚乙二醇琥珀酸酯[28](TPGS),材料本身具有降低P-gp的活性，抑制P-gp對(duì)藥物的外排。此外，Wan等[29]研究證明，由甲氧基聚乙二醇-b-聚己內(nèi)酯(MePEG-b-PCL)組成的兩親性嵌段共聚物可通過(guò)刺激ATP酶活性，進(jìn)而降低Caco-2細(xì)胞膜流動(dòng)性，以達(dá)到抑制P-gp的活性。

2 口服給藥納米遞送系統(tǒng)

2.1 聚合物膠束

聚合物膠束是由兩親性高分子在水性環(huán)境中通過(guò)自組裝方式形成的具有殼-核結(jié)構(gòu)的納米給藥系統(tǒng)，是熱力學(xué)穩(wěn)定體系。聚合物膠束作為藥物遞送載體具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：一是聚合物膠束具有特殊的殼-核微觀(guān)結(jié)構(gòu)，親水性外殼可以維持膠束的空間穩(wěn)定性和長(zhǎng)循環(huán)性，疏水性?xún)?nèi)核可以利用其疏水作用、氫鍵作用等包載疏水性藥物，提高難溶性藥物的溶解度[30]。二是聚合物膠束的粒徑為納米尺寸，可通過(guò)被動(dòng)靶向作用聚集于腫瘤；此外，在聚合物膠束表面進(jìn)行修飾配體或抗原以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向作用，可靶向腸細(xì)胞，增強(qiáng)腸細(xì)胞的內(nèi)吞作用，促進(jìn)納米粒的腸細(xì)胞膜滲透性[31]。三是帶正電荷的聚合物膠束可以提高納米粒對(duì)腸細(xì)胞的生物黏附性，進(jìn)而提高藥物生物利用度[32]。綜上，聚合物膠束在難溶性抗腫瘤藥物的增溶、生物黏附、腸細(xì)胞和M細(xì)胞靶向及促進(jìn)膜滲透性等方面具有多種優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)聚合物膠束雖然能夠顯著提高難溶性抗腫瘤藥物的溶解度，但是其在改善藥物滲透性以及提高藥物生物利用度方面仍然不夠理想，其主要原因是兩親性高分子為了能夠有效自組裝及增溶藥物，其濃度大于臨界膠束濃度(CMC)，由于藥物和疏水鏈段的相互作用，藥物釋放較緩慢，而游離狀態(tài)藥物才能被胃腸道黏膜有效吸收。因此，可以設(shè)計(jì)pH敏感的聚合物膠束，經(jīng)口服后到達(dá)小腸環(huán)境中，在小腸環(huán)境pH誘導(dǎo)下，聚合物膠束解聚，以實(shí)現(xiàn)其包載的疏水性藥物在小腸部位的快速釋放[33]。

Li等[34]將具有主動(dòng)靶向作用的透明質(zhì)酸-紫杉醇前藥(HA-PTX)與pH敏感的聚合物殼聚糖(CS)通過(guò)靜電作用構(gòu)建成一種電解質(zhì)聚合物，并用于抗腫瘤藥物紫杉醇的口服遞送。通過(guò)采用不同電荷比的CS/HA-PTX制備的納米粒，研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)CS/HA-PTX間的電荷比為2∶ 1時(shí)，其粒徑較小，約100 nm，且紫杉醇含量較高，為10.6%。體外釋放實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該載PTX納米粒具有pH響應(yīng)性，并且CS外殼可以防止HA-PTX前藥在胃中強(qiáng)烈的酸性pH條件下酯鍵發(fā)生斷裂，從而導(dǎo)致藥物泄露。細(xì)胞攝取試驗(yàn)表明CS/HA-PTX納米粒子在人肝癌HepG2細(xì)胞的聚集量與游離紫杉醇相比顯著增高。

經(jīng)口服給藥的納米載體到達(dá)胃腸道后，首先需要穿透過(guò)胃腸道黏液層后，才能達(dá)到腸上皮細(xì)胞，最后被機(jī)體吸收進(jìn)入血液。為了增加藥物透過(guò)黏液層的量，可以設(shè)計(jì)生物黏附性膠束，通過(guò)提高藥物在黏液層的滯留時(shí)間以提高口服藥物生物利用度。目前生物黏附材料主要是利用非特異性作用力，如靜電力、氫鍵和范德華力等，與黏液層進(jìn)行結(jié)合，發(fā)揮其生物黏附作用。常用的生物黏附材料有羧甲基纖維素、海藻酸鹽、殼聚糖(CS)及其衍生物等。

Wang等[35]通過(guò)乳化溶劑蒸發(fā)法制備了一種基于聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸酐 (PVMMA)和聚乙二醇甲基醚-b-聚乳酸(mPEG-b-PLA)的生物黏附納米粒。以PTX為模型藥物，該納米粒對(duì)其包封率高達(dá)90.2%。以香豆素為熒光探針，采用Caco-2 細(xì)胞模擬腸上皮細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)，研究表明，與游離香豆素相比，該納米粒在Caco-2細(xì)胞內(nèi)的聚集量顯著升高，同時(shí)攝取機(jī)制研究證實(shí)：該納米粒主要通過(guò)小窩脂筏介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入Caco-2細(xì)胞。此外，在結(jié)扎腸袢模型中，與游離熒光探針相比，該納米粒展現(xiàn)出優(yōu)越的穿透腸黏液層的能力。體外藥效實(shí)驗(yàn)亦表明，該納米粒負(fù)載紫杉醇后對(duì)肺癌細(xì)胞A549表現(xiàn)出增強(qiáng)的細(xì)胞毒性，其IC50為(0.2±1.4)μg/mL，進(jìn)一步表明了生物黏附納米粒在口服給藥方面的優(yōu)勢(shì)。由此看來(lái)，在顯著提高黏液層滲透和增強(qiáng)上皮細(xì)胞吸收雙重作用下，生物黏附給藥系統(tǒng)在改善難溶性抗腫瘤藥物口服生物利用度上展現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。

殼聚糖是自然界中存在的唯一堿性多糖，因其具有無(wú)毒、低免疫原性、生物相容性高等特點(diǎn)而備受關(guān)注。由于殼聚糖表面帶正電荷，可與腸黏膜上的糖蛋白因電荷吸引作用而發(fā)生相互黏附，具有較好的生物黏附性[36]。此外，殼聚糖還可通過(guò)緊密連接蛋白o(hù)ccludin、連接復(fù)合物蛋白Z0-1和細(xì)胞骨架肌動(dòng)蛋白F-actin的重組，改善上皮細(xì)胞緊密連接，增加藥物的細(xì)胞旁路轉(zhuǎn)運(yùn)。

Silva等[37]合成了二肉豆蔻?；鶜ぞ厶莾尚跃酆衔?DMCH)用于包載抗腫瘤藥物喜樹(shù)堿。該載體基于其優(yōu)良的黏附性能，促使喜樹(shù)堿在Caco-2和Caco-2/HT29-MTX腸道模型中的穿透能力提高了10倍，體外藥效實(shí)驗(yàn)亦證實(shí)該納米載體顯著增強(qiáng)了喜樹(shù)堿的細(xì)胞毒性。Lv等[38]以N-((2 -羥基- 3-三甲基銨)丙基)殼聚糖(HTCC)為載體骨架，包載紫杉醇(PTX)形成粒徑為130 nm的納米粒，以實(shí)現(xiàn)抗腫瘤藥物的口服遞送。體內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)證明，該納米粒表面帶有的正電荷可通過(guò)靜電作用與腸黏膜發(fā)生黏附，進(jìn)而增強(qiáng)了其在腸壁的滯留時(shí)間，從而使納米粒在腸壁的轉(zhuǎn)運(yùn)能力大幅提高。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，載PTX的HTCC納米粒比游離PTX具有更強(qiáng)的抗腫瘤療效。體內(nèi)藥效實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣驗(yàn)證了載PTX的HTCC較游離PTX表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的抗腫瘤效果。

此外，在殼聚糖骨架上化學(xué)偶連含巰基的化合物，如半胱氨酸、巰基乙酸或谷胱甘肽后，可進(jìn)一步提高其生物黏附性[39-40]。引入的巰基可與胃腸道黏膜表面半胱氨酸富集區(qū)域形成二硫鍵，而共價(jià)鍵結(jié)合的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非共價(jià)鍵。

Lian等[41]通過(guò)化學(xué)偶聯(lián)的方法在殼聚糖-維生素E琥珀酸酯聚合物上進(jìn)行修飾N-乙酰半胱氨酸(NAC)，合成了含不同巰基取代度的兩親性巰基化共聚物(CS-VES-NAC)。生物黏附試驗(yàn)證明CS-VES-NAC聚合物膠束較未進(jìn)行巰基修飾的聚合物CS-VES表現(xiàn)出顯著提高的生物黏附性，且隨巰基取代度的升高，載體的生物黏附性隨之升高，其機(jī)制主要基于載體表面偶聯(lián)的巰基與腸道黏液層蛋白間的巰基形成二硫鍵以共價(jià)結(jié)合的方式進(jìn)行相互作用。此外，在體腸灌流試驗(yàn)證實(shí)了載藥膠束制劑的吸收情況遠(yuǎn)優(yōu)于游離紫杉醇制劑，其在十二指腸段速率常數(shù)Ka是游離紫杉醇制劑的4.5倍。為了研究該膠束制劑在細(xì)胞水平的生物學(xué)機(jī)制，以人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco-2為腸吸收細(xì)胞模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了CS-VES-NAC膠束通過(guò)生物黏附作用和促進(jìn)腸上皮細(xì)胞內(nèi)吞的方式共同增加了PTX的細(xì)胞攝取。

筆者所在課題組的Huo等[42]在N-辛基-O，N′-乙二醇?xì)ぞ厶?SH-OGC)骨架上修飾巰基乙酸，構(gòu)建成一種具有良好生物黏附性能的兩親性聚合物，與疏水性模型藥物紫杉醇自組裝形成納米膠束。藥代動(dòng)力學(xué)研究表明，該納米膠束極大提高了PTX的口服生物利用度，遠(yuǎn)大于Taxol?和無(wú)巰基修飾的殼聚糖膠束(OGC)。Caco-2細(xì)胞模擬腸上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)包載紫杉醇的SH-OGC主要通過(guò)小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入Caco-2細(xì)胞。更重要的是，Caco-2細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)研究表明SH-OGC增強(qiáng)PTX療效機(jī)理，包括：SH-OGC載體本身具有p-gp抑制作用，從而顯著降低細(xì)胞對(duì)PTX外排；SH-OGC載體本身還具有增強(qiáng)緊密連接的滲透性以及網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)作用；此外，SH-OGC通過(guò)硫醇介導(dǎo)的黏膜黏附作用進(jìn)一步增加了PTX的藥效。

2.2 脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是由磷脂和膽固醇構(gòu)成的一種具有雙分子結(jié)構(gòu)的納米給藥系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與細(xì)胞膜相近。脂質(zhì)體可將疏水性藥物包封于脂質(zhì)雙分子層中，而將親水性藥物包封于中間親水的空腔中，從而有利于提高藥物穩(wěn)定性，減少藥物被胃腸道酶和酸的破壞，因此被廣泛應(yīng)用于抗腫瘤藥物的口服遞送中。脂質(zhì)體經(jīng)口服進(jìn)入胃腸道后，由于其含有脂質(zhì)結(jié)構(gòu)，易與腸黏膜細(xì)胞發(fā)生融合、吸附及脂交換等作用，進(jìn)而使得藥物較易進(jìn)入體內(nèi)[43]。

Jain等[44]利用聚電解質(zhì)在脂質(zhì)體上逐層組裝的技術(shù)制備了載紫杉醇(PTX)脂質(zhì)體，具體方法主要為首先利用硬脂胺制備了陽(yáng)離子脂質(zhì)體，隨后通過(guò)電荷作用在其表面涂覆一層陰離子聚合物聚丙烯酸(PAA)，最后再在其表面涂覆一層陽(yáng)離子聚合物聚烯丙胺鹽酸鹽(PAH)。該課題組通過(guò)對(duì)各種工藝變量進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)化配方，其粒徑為(226±17.61) nm，PDI為0.343±0.070，Zeta電位為(-39.9±3.79) mV，包封率為71.91%±3.16%。體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)研究顯示，與游離藥物相比，PTX的總體口服生物利用度增加了約4.07倍。在DMBA誘導(dǎo)的乳房腫瘤模型中，體內(nèi)抗腫瘤功效與對(duì)照相比顯示：腫瘤生長(zhǎng)顯著降低，并且與靜脈注射的 Taxol?相當(dāng)。

Wang等[45]通過(guò)改進(jìn)的薄膜分散法制備了[6]-姜酚前體脂質(zhì)體，該脂質(zhì)體呈球形或卵圓形，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，粒徑小，僅為(44.77 ± 1.32) nm。令人驚訝的是，與游離[6]-姜酚相比，包載于前體脂質(zhì)體的[6]-姜酚的體外釋放顯著提高，其口服生物利用度在體內(nèi)增加了5倍，抗腫瘤效果也得到顯著增強(qiáng)。

Wu等[46]合成并表征了靶向腫瘤細(xì)胞表面葉酸受體(FR)的載紫杉醇新型脂質(zhì)體制劑，旨在克服與傳統(tǒng)含聚乙烯蓖麻油(Cremophor EL)的紫杉醇制劑的毒性。該制劑由摩爾比為85.5∶ 9.5∶ 4.5∶ 0.5的二棕櫚酰磷脂酰膽堿/二肉豆蔻酰磷脂酰甘油/單甲氧基-聚乙二醇(PEG)2000-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺/葉酸-PEG3350-二硬脂?；字Ｒ掖及?DPPC/DMPG/mPEG-DSPE/葉酸-PEGDSPE)以及摩爾比為1∶ 33的藥物/脂質(zhì)組成。脂質(zhì)體的平均粒徑為97.1nm，在4 ℃的穩(wěn)定性至少達(dá)72 h。含有紫杉醇的FR靶向脂質(zhì)體在KB細(xì)胞中顯示出比非靶向?qū)φ罩|(zhì)體高3.8倍的細(xì)胞毒性。將紫杉醇在脂質(zhì)體制劑中的血漿清除曲線(xiàn)與在Cremophor EL制劑中進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體制劑具有比Cremophor EL中的紫杉醇(1.78 h)更長(zhǎng)的終末半衰期(FR-靶向的和非靶向的脂質(zhì)體半衰期分別為12.33和14.23 h)。該研究中，紫杉醇制劑具有相當(dāng)大的穩(wěn)定性和有利的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。

此外，在脂質(zhì)體表面采用陽(yáng)離子聚合物、親水性非離子聚合物以及生物黏附劑進(jìn)行修飾后，可克服口服藥物吸收的黏液層屏障，提高藥物的生物利用度[47]。

Takeuchi等[47]通過(guò)帶正電荷的殼聚糖與帶負(fù)電的脂質(zhì)體表面之間的靜電相互作用將殼聚糖包敷在脂質(zhì)體表面構(gòu)建成了殼聚糖-脂質(zhì)體(CS-Lip)。該脂質(zhì)體表面帶正電荷，經(jīng)口服后能黏附在腸壁黏液層上，延長(zhǎng)其在腸道的滯留時(shí)間，提高了所負(fù)載的藥物在機(jī)體中的吸收。相似地，在脂質(zhì)體表面修飾親水性非離子的長(zhǎng)鏈聚合物如泊洛沙姆(Pluronic?)F127或聚乙二醇(PEG)后也能極大克服其在胃腸道中的黏液層屏障[48]，其機(jī)制是該種脂質(zhì)體可以較易穿透黏液層到達(dá)腸上皮細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)藥物的吸收。Chen等[49]研究表明Pluronic?F127修飾脂質(zhì)體在大鼠腸黏液層的擴(kuò)散效率是未修飾脂質(zhì)體的5～7倍。

盡管脂質(zhì)體由于大小、表面電荷以及膜流動(dòng)性的可控，作為口服給藥制劑備受青睞，但脂質(zhì)體制劑物理和化學(xué)穩(wěn)定性不好使它們?nèi)菀装l(fā)生意外泄漏或使藥物在體內(nèi)達(dá)到目標(biāo)位點(diǎn)之前過(guò)早釋放仍是限制其發(fā)展的重要障礙。因此，優(yōu)化脂質(zhì)體的制備工藝、增強(qiáng)脂質(zhì)體在體內(nèi)外的穩(wěn)定性將是今后的研究重點(diǎn)。

2.3 無(wú)機(jī)納米粒

近年來(lái)，無(wú)機(jī)納米材料因具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、粒子大小及形態(tài)控制簡(jiǎn)單、易于表面功能化、具有較大的比表面積等優(yōu)勢(shì)在化療藥物遞送方面的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。

介孔二氧化硅納米粒(MSN)是研究較為廣泛的一種無(wú)機(jī)納米材料。它是一種粒徑為10～600 nm、孔徑為2～50 nm的SiO2粒子，具有較大的比表面積、較高的比孔容和載藥量、均一可調(diào)的孔徑及較好的生物相容性和穩(wěn)定性[50]。Tian等[51]通過(guò)簡(jiǎn)易接枝的策略將pH敏感的聚合物聚丙烯酸(PAA)封端在介孔二氧化硅孔口處，構(gòu)建了一個(gè)新型的pH敏感的口服藥物傳遞系統(tǒng)，結(jié)果表明：PAA固定在二氧化硅孔口處可作為控制藥物分子進(jìn)出的孔隙通道的守門(mén)人，該載體具有較高的載藥量(785.7 mg/g)、優(yōu)良的pH敏感性和良好的生物相容性。在胃環(huán)境中(pH=2)，PAA變得皺縮，塌陷在二氧化硅孔口處形成一個(gè)致密的屏障，因此，抗腫瘤藥物阿霉素(DOX)被穩(wěn)定地封裝在介孔二氧化硅孔隙通道，當(dāng)?shù)竭_(dá)結(jié)腸環(huán)境后(pH=7.6)，PAA變得膨脹起來(lái)，介孔二氧化硅孔道打開(kāi)，進(jìn)而促使DOX快速釋放。

Wang等[52]將陽(yáng)離子細(xì)胞穿透肽修飾納米硅載體表面，隨后利用親水性的琥珀酰酪蛋白(SCN)遮住細(xì)胞穿透肽。琥珀酰酪蛋白(SCN)是胃液惰性的天然材料，可在腸道中被特異性降解，因此，該材料在胃中保護(hù)載體免受惡劣的胃環(huán)境損壞，而到達(dá)腸道中后被特異性降解，從而暴露出細(xì)胞穿透肽，進(jìn)一步促進(jìn)納米載體在黏液層的滲透，增加納米載體粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。該二氧化硅納米顆粒的粒徑約180 nm，對(duì)抗腫瘤藥物紫杉醇的負(fù)載量高達(dá)50%。該納米遞送載體采用雙層修飾策略，不僅可以防止藥物在胃環(huán)境中的過(guò)早泄露，而且具有高效的黏液層穿透能力。琥珀酰酪蛋白在腸道中被胰酶降解后，納米載體暴露出帶正電荷的細(xì)胞穿透肽，與上皮細(xì)胞膜表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互作用，并促使其被細(xì)胞攝取的量增加了5倍。藥代動(dòng)力學(xué)研究表明，與口服Taxo?相比，該載紫杉醇的口服納米載體的絕對(duì)生物利用度高達(dá)40%，藥時(shí)曲線(xiàn)下面積(AUC)增加了7.8倍。

金是一種很穩(wěn)定的無(wú)機(jī)材料，納米金是直徑為幾納米到上百納米的金粒子，由于金粒子處于納米級(jí)別，因而其物理化學(xué)性質(zhì)、光學(xué)效應(yīng)、尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)都具有獨(dú)特的性能[53]。此外，金納米粒還具有良好的生物相容性，低細(xì)胞毒性，通過(guò)巰基化作用和置換反應(yīng)，表面易于被修飾，利用光熱效應(yīng)殺死腫瘤細(xì)胞等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于藥物和基因的遞送[54-55]。近年來(lái)，金納米粒也被逐漸運(yùn)用于抗腫瘤藥物的口服遞送。Kang等[56]制備了一種用于治療結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的AKt2 siRNA遞送載體，采用乙二醇?xì)ぞ厶??；悄懰峤Y(jié)合物包裹AuNP-siRNA結(jié)合物，從而避免siRNA被胃腸降解，提高納米粒在腸細(xì)胞的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)及在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的聚積。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，動(dòng)物模型在口服給藥后，能減少AKt2的產(chǎn)生，并引發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡。

無(wú)機(jī)納米粒作為新型給藥系統(tǒng)，其多種制劑如磁性納米粒(MNPs) 、介孔二氧化硅納米粒(MSNs) 以及金納米粒(GNPs)等因獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而頗具開(kāi)發(fā)前景。此外，相比有機(jī)高分子納米材料，無(wú)機(jī)納米粒不僅在靶向遞送、顯影成像等方面表現(xiàn)優(yōu)異，還可以利用其獨(dú)特的光、電、磁學(xué)性能直接殺死腫瘤細(xì)胞，從而與藥物發(fā)揮協(xié)同治療作用。相信在不久的將來(lái)，無(wú)機(jī)納米粒在抗腫瘤藥物的口服給藥途徑中將取得更輝煌的成就。

3 結(jié)論和展望

納米藥物遞送系統(tǒng)作為一種口服遞藥系統(tǒng)，已展現(xiàn)出獨(dú)特的促進(jìn)抗腫瘤藥物口服吸收的能力，并在過(guò)去的幾十年里取得了十分顯著的進(jìn)展。納米藥物遞送系統(tǒng)在一定程度上可以提高難溶性抗腫瘤藥物的成藥性，避免藥物在胃環(huán)境中的酸或酶降解，也可以改善藥物在胃腸道滯留，增加腸上皮細(xì)胞的吸收。但是大量數(shù)據(jù)也表明，目前納米藥物遞送系統(tǒng)仍停留在實(shí)驗(yàn)階段，常見(jiàn)的納米遞送載體還存在各自的缺陷，如一些聚合物膠束結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在通過(guò)胃部時(shí)會(huì)受到胃液和消化酶的作用發(fā)生部分解體，導(dǎo)致藥物過(guò)早泄露。而一些無(wú)機(jī)納米粒進(jìn)入機(jī)體后，生物降解性不好，不能完全被機(jī)體降解，長(zhǎng)期給藥后導(dǎo)致無(wú)機(jī)納米粒的蓄積等。此外，在臨床的開(kāi)發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)上，納米藥物遞送系統(tǒng)仍存在著許多亟需克服的難題。盡管如此，鑒于納米藥物遞送系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，相信隨著國(guó)內(nèi)外納米技術(shù)以及腫瘤病理學(xué)和分子生物學(xué)等領(lǐng)域研究的不斷深入，納米藥物遞送系統(tǒng)在口服給藥途徑中前景廣闊。