藥物納米晶的制備及其口服轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制研究進(jìn)展

吳帥聰, 秦超, 韓曉鵬, 尹莉芳

（中國(guó)藥科大學(xué)藥學(xué)院, 江蘇 南京 211198）

隨著計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，新藥研發(fā)在縮短研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)成本、提高藥物設(shè)計(jì)命中率等方面取得了重大成果。然而目前研發(fā)的藥物化合物中約70%以上存在相對(duì)分子質(zhì)量較大、水溶性較差等問題[1-2]?，F(xiàn)階段有多種技術(shù)可改善難溶性藥物的溶解度，比如藥物微粉化、環(huán)糊精包合技術(shù)、制備固體分散體、制備納米乳劑、藥物納米晶化等[3-5]。其中，納米晶技術(shù)可顯著降低難溶性藥物粒徑從而提高其飽和溶解度及溶出速率，口服給藥后使其生物利用度提高數(shù)十倍，展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)[6]。由于人體胃腸道環(huán)境復(fù)雜，研究納米晶口服給藥后體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程常需借助相關(guān)的體外細(xì)胞培養(yǎng)模型，且目前尚不清楚納米晶是以晶體態(tài)還是游離態(tài)形式跨腸道上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)[7]，因此研究納米晶跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制對(duì)納米晶劑型設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。本文系統(tǒng)地介紹了藥物納米晶的制備工藝、體外細(xì)胞培養(yǎng)模型以及影響其轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的相關(guān)因素，以期幫助研究人員從分子水平上解讀納米晶體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程以及指導(dǎo)難溶性藥物納米晶劑型的設(shè)計(jì)。

1 納米晶簡(jiǎn)介

藥物納米晶是指選取適宜穩(wěn)定劑制備的膠體藥物微粒分散體系，除穩(wěn)定劑外無(wú)其他藥用載體，尺寸通常小于1 000 nm[8]。藥物納米晶通常以納米混懸液的形式制備，并通過旋蒸或離心的方法除去有機(jī)溶劑，冷凍干燥后得到可重新分散的藥物微粒[9]。與制備藥物分子前藥、環(huán)糊精包合物、固體分散體以及固體脂質(zhì)納米粒等工藝相比，藥物納米晶化可獲得較高的載藥量和口服生物利用度，且易于工業(yè)化生產(chǎn)。目前多種納米晶藥物被批準(zhǔn)上市，部分上市產(chǎn)品如表1 所示。

2 制備工藝及表征

制備藥物納米晶的基本方法有2 種：Top-down法（粉碎法）和Bottom-up 法（納米沉淀法）。Top-down 法是指通過物理方法粉碎藥物粗顆粒從而得到納米級(jí)的微粒，主要手段為高壓均質(zhì)（high pressure homogenization，HPH）和濕法介質(zhì)研磨；Bottom-up 法的主要手段為反溶劑法，即通過超聲等物理方法制備適宜粒徑大小的微粒。上述2 種制備方法也可聯(lián)合應(yīng)用。此外，研究表明藥物納米晶的理化性質(zhì)對(duì)其穩(wěn)定性有顯著影響，目前有多種技術(shù)可表征藥物納米晶，其中最基本的表征為粒徑分布、Zeta 電位測(cè)定、形態(tài)學(xué)表征和晶型研究等。

2.1 制備工藝

2.1.1 Top-down 法該方法通過施加較高的物理機(jī)械能粉碎藥物顆粒制備納米晶，主要包括HPH 以及濕法介質(zhì)研磨技術(shù)[12]。HPH 技術(shù)又可細(xì)分為活塞間隙型和微流化型?；钊g隙型原理是將藥物分散在含有穩(wěn)定劑的溶液中并通過高壓迫使藥物混懸液通過微小的空隙來降低藥物粒徑；微流化型原理是指利用2 組高壓氣體流碰撞藥物顆粒從而降低其粒徑。第2 代HPH 技術(shù)（Nanopure?技術(shù)）采用非水溶劑全部或部分替換水性溶劑制備藥物納米晶，避免了部分藥物在水溶液中易降解的缺陷，如采用甘油-水體系制備滿足靜脈注射等滲要求的納米混懸液。濕法介質(zhì)研磨主要將藥物分散于含有穩(wěn)定劑的水相中得到粗混懸液，之后將其加入研磨機(jī)中，依靠研磨珠剪切摩擦從而降低藥物粒徑。該制備方法通常要求藥物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2% ～ 30%以內(nèi)，且研磨珠的材質(zhì)、數(shù)量、尺寸、碰撞速度以及研磨時(shí)間等參數(shù)均會(huì)影響納米晶的粒徑和穩(wěn)定性[13]。相較于Bottom-up 方法，Top-down 法的優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣、不含有機(jī)溶劑、制備方法靈活、批間差異小且可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。但該方法操作煩瑣，并不適用于靜脈注射藥物，故其應(yīng)用受到一定限制[14]。目前大部分被批準(zhǔn)上市的口服藥物納米晶采用了濕法介質(zhì)研磨的制備工藝，如Tricor?和Avinza?等藥品[15-16]。

2.1.2 Bottom-up 法該方法常被稱作反溶劑法，是目前實(shí)驗(yàn)室制備藥物納米晶的常用手段。其主要過程如下：首先將藥物溶解于有機(jī)溶劑中作為有機(jī)相，將穩(wěn)定劑溶于蒸餾水中作為水相，然后在磁力攪拌的條件下將有機(jī)相緩緩注入水相中使藥物結(jié)晶析出，探頭超聲制備納米微粒[17]。為了獲得穩(wěn)定的藥物納米晶，除了選擇合適的穩(wěn)定劑外還要篩選投藥量、有機(jī)相與水相的體積比、藥物與穩(wěn)定劑的質(zhì)量比、超聲功率以及時(shí)間等參數(shù)。但該方法存在難以控制晶核形成的過程、選擇合適的有機(jī)溶劑與穩(wěn)定劑相對(duì)困難且有殘留有機(jī)溶劑的缺點(diǎn)，因此不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前應(yīng)用超臨界流體（supercritical fluid，SCF）技術(shù)可以彌補(bǔ)殘留有機(jī)溶劑帶來的缺陷，其具體操作是將藥物先溶于超臨界液體中，然后通過微小空隙霧化干燥，超臨界液體因受熱氣化從而使得藥物晶體析出[18]。此法避免了有機(jī)溶劑的使用，但噴霧干燥會(huì)導(dǎo)致藥物顆粒粘連，無(wú)法制備穩(wěn)定的納米晶。

2.1.3 組合方法組合方法是指將Top-down 與Bottomup 方法聯(lián)合起來，利用其各自優(yōu)點(diǎn)制備易于工業(yè)化生產(chǎn)的藥物納米晶[19]。組合技術(shù)避免了反溶劑法中晶核增長(zhǎng)以及濕法研磨過程中研磨時(shí)間過長(zhǎng)的問題。美國(guó)百特（Baxter）公司申請(qǐng)了一項(xiàng)叫做NanoEdgeTM的組合方法專利，該聯(lián)用技術(shù)先通過反溶劑法制備藥物納米晶，而后通過HPH 進(jìn)一步降低藥物粒徑，提高其物理穩(wěn)定性[20]。

2.2 藥物納米晶的表征

藥物納米晶的粒徑及其表面電荷影響了納米晶的理化性質(zhì)，納米晶的粒徑大小是最關(guān)鍵的物理參數(shù)。一般使用動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)（dynamic light scattering，DLS）測(cè)定粒徑，同時(shí)利用多分散指數(shù)（polydispersity index，PDI）評(píng)估粒徑分布的均一性，PDI 的值越小說明粒徑分布越均勻。粒子的表面電荷可通過測(cè)定其Zeta 電位表征。X 射線衍射（X-ray diffraction，XRD）技術(shù)通常用來評(píng)估藥物晶體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生變化；納米晶從定形到無(wú)定形或多晶型的轉(zhuǎn)變往往通過差示熱量掃描分析（differential scanning calorimetry，DSC）測(cè)定。納米晶的形狀、粒徑以及形態(tài)通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）或透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）評(píng)估。SEM 表征納米晶形態(tài)需先將納米混懸液凍干，并使用凍干保護(hù)劑（如甘露醇）防止凍干過程中藥物微粒聚集。藥物納米晶的相變過程采用拉曼光譜技術(shù)表征，此外該技術(shù)也可用于藥物輔料相容性研究、納米晶表面改性研究以及定量分析等。藥物納米晶化學(xué)性質(zhì)的改變以及與輔料間的相互作用還可以通過傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier transform infrared，F(xiàn)T-IR）技術(shù)測(cè)定[21-23]。

3 藥物納米晶的口服吸收研究

3.1 納米晶的口服遞送概述

藥物納米晶有多種給藥途徑，如透皮給藥、靜脈注射、肺部吸入、眼部遞送和口服給藥等[24]。其中口服給藥是臨床治療的首選方案。大量研究表明藥物納米晶口服遞送可以顯著提高難溶性藥物的口服生物利用度。Nimotop?（尼莫地平片）由美國(guó)拜耳公司研發(fā)，該藥因絕對(duì)生物利用度（約13%）較低，患者必須每4 h 服用2 片（規(guī)格：30 mg），極大地降低了患者的依從性。Fu 等[25]通過HPH 的方法制備了粒徑為833.3 nm 的尼莫地平納米晶，經(jīng)口給藥后，與原研制劑相比其生物利用度顯著提高，出現(xiàn)該結(jié)果的原因?yàn)椴糠旨{米晶通過M 細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至腸系淋巴膜吸收從而避免了肝臟首過效應(yīng)。Chen 等[26]采用反溶劑組合微流化的方法制備了貝沙羅汀納米晶，與對(duì)照組相比，納米晶的體外溶出速率顯著提高，大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明，貝沙羅汀納米晶顯著提高了口服生物利用度并降低了藥物的毒性和副作用。Sarnes 等[27]制備了伊曲康唑納米晶口服片劑，通過濕法介質(zhì)研磨制備伊曲康唑納米混懸液后，冷凍干燥并制備片劑。相較于市售制劑Sporanox?，伊曲康唑納米晶顯示出更高的溶出速率，但大鼠藥動(dòng)學(xué)研究表明，與市售產(chǎn)品相比，納米晶的口服生物利用度并未顯著提高，且其體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚未闡明。

3.2 體外轉(zhuǎn)運(yùn)研究細(xì)胞模型的建立

借助相關(guān)的體外細(xì)胞培養(yǎng)模型可以從細(xì)胞水平深入分析藥物納米晶的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制?；赥ranswell 培養(yǎng)小室的體系是研究藥物轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的經(jīng)典方法。該小室由10 μm 的聚碳酸酯或聚酯膜將其分隔為上室和基底室，分別對(duì)應(yīng)于腸腔黏膜以及黏膜下層?；赥ranswell 小室的細(xì)胞培養(yǎng)模型包括單一的細(xì)胞培養(yǎng)模型、共培養(yǎng)細(xì)胞模型、三重細(xì)胞培養(yǎng)模型和3D細(xì)胞培養(yǎng)模型等。

3.2.1 單一的細(xì)胞培養(yǎng)模型人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞（Caco-2 細(xì)胞）為最經(jīng)典的模型。Caco-2 細(xì)胞模型可以表達(dá)多種腸道上皮細(xì)胞代謝酶，常用于測(cè)定藥物滲透性及其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的研究。通常將Caco-2細(xì)胞以1×105cells · cm-2的密度接種于12 孔的Transwell 板上培養(yǎng)約21 天，隔天測(cè)量跨膜電阻值（transepithelial electrical resistanc，TEER）來監(jiān)測(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)，頂端微絨毛以及緊密連接的形成是判斷該模型是否培養(yǎng)成功的標(biāo)志。但因培養(yǎng)周期較長(zhǎng)、缺少黏液層、P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）表達(dá)過高等缺點(diǎn)，其應(yīng)用受到了限制[28]。犬腎臟上皮細(xì)胞（MDCK 細(xì)胞）模型也被用于納米晶跨膜機(jī)制的研究，其具有跨膜電阻值與小腸上皮細(xì)胞相近、培養(yǎng)周期較短等優(yōu)點(diǎn)，但因其為非人源性細(xì)胞且缺少相關(guān)的內(nèi)吞作用途徑，其應(yīng)用也受到限制[29]。單一的細(xì)胞培養(yǎng)模型無(wú)法準(zhǔn)確研究藥物納米晶的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，通常采用細(xì)胞共培養(yǎng)模型具體研究其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。

3.2.2 共培養(yǎng)細(xì)胞模型人結(jié)腸癌細(xì)胞（HT29 細(xì)胞）在含有甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）的培養(yǎng)基中可以分化為分泌黏液的杯狀細(xì)胞，但因其生長(zhǎng)緩慢且不表達(dá)P-gp，通常將HT29 細(xì)胞與Caco-2 細(xì)胞以1 : 9或3 : 7 的比例建立共培養(yǎng)細(xì)胞模型，研究藥物納米晶的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制[30-31]。該共培養(yǎng)細(xì)胞模型具有黏液層，且緊密連接更加松散，通透性更加接近人體胃腸道細(xì)胞，因此常被用于研究藥物納米晶與黏膜之間的相互作用。該模型的不足之處是黏液層覆蓋不均勻，導(dǎo)致共培養(yǎng)模型中出現(xiàn)無(wú)黏液層覆蓋的Caco-2 細(xì)胞。

3.2.3 三重細(xì)胞培養(yǎng)模型有研究表明建立Caco-2/HT29-MTX/Raji-B 細(xì)胞共培養(yǎng)模型可以精確模擬人體胃腸道細(xì)胞[32]。Raji-B 細(xì)胞為人Burkitt,s 淋巴瘤細(xì)胞，其可誘導(dǎo)部分Caco-2 細(xì)胞分化為M 細(xì)胞，M 細(xì)胞是抗原采集樣細(xì)胞，可以介導(dǎo)藥物微粒、細(xì)菌和生物大分子等的轉(zhuǎn)運(yùn)，常被視作口服納米粒的重要轉(zhuǎn)運(yùn)通路。將HT29-MTX 和Caco-2 細(xì)胞以1 : 9或3 : 7 的比例接種于Transwell 上室，培養(yǎng)至14 天后，向下室加入Raji-B 細(xì)胞可以誘導(dǎo)上室的Caco-2 細(xì)胞分化為M 細(xì)胞。由于M 細(xì)胞的TEER 小于Caco-2細(xì)胞，所以通過檢測(cè)TEER 可以判斷三重細(xì)胞培養(yǎng)模型是否成功建立。當(dāng)TEER 降低至200 ～ 250 Ω · cm2時(shí)可認(rèn)為模型建立成功[32]。

3.2.4 3D 細(xì)胞培養(yǎng)模型與上述細(xì)胞模型相比，3D細(xì)胞培養(yǎng)模型可以精準(zhǔn)模擬體內(nèi)細(xì)胞存活的微環(huán)境，從而提供更加可靠的分子生物學(xué)信號(hào)，比如：提供代謝分析、腫瘤特征、細(xì)胞間相互作用機(jī)制和干細(xì)胞研究等。然而3D細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)因可操作性難度大、原代細(xì)胞容易喪失活性、培養(yǎng)支架基質(zhì)膠材料較為昂貴等因素，使得該模型培養(yǎng)技術(shù)開展受限、操作風(fēng)險(xiǎn)高且重現(xiàn)性較差[33]。隨著3D 細(xì)胞培養(yǎng)模型技術(shù)的不斷發(fā)展，相信在不久的將來，3D 細(xì)胞培養(yǎng)模型會(huì)成為研究體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的主要手段。

3.3 影響藥物納米晶口服轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的因素

一般而言，影響藥物納米晶吸收機(jī)制的主要因素為：藥物的飽和溶解度以及溶出速率、黏膜的吸附作用、藥物在黏液層中的擴(kuò)散、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑以及穩(wěn)定劑種類等[34]。

3.3.1 飽和溶解度及溶出速率納米晶技術(shù)可提高藥物的飽和溶解度及溶出速率，在腸道上皮細(xì)胞處形成較高的藥物濃度梯度，從而促使藥物以游離或晶體形式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)Ostwald-Freundlich 方程可知，藥物粒徑減小，藥物的飽和溶解度增加；根據(jù)Noyes-Whitney 方程可知，藥物飽和溶解度增加會(huì)導(dǎo)致其在胃腸道的溶出速率增加[35]。此外，通過改變納米晶的粒徑、晶型、形狀等因素可以顯著影響藥物的飽和溶解度及溶出速率。因此納米晶憑借較低的粒徑以及較大的表面積顯著提高了難溶性藥物的口服生物利用度。Song 等[36]制備了美洛昔康納米晶速溶舌下膜劑（meloxicam-nanocrystals-fast dissolving sublingual films，MLX-NS-FDSFs）， 該納米晶粒徑為（196.4 ± 6.3）nm，極大地提高了美洛昔康的飽和溶解度和溶出速率；與美洛昔康粗混懸液相比，美洛昔康納米晶的體外溶出速率顯著提高；大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，舌下給予MLX-NSFDSFs 后，與美洛昔康粗混懸液膜劑相比，達(dá)峰時(shí)間（Tmax）顯著縮短且生物利用度提高了3.0 倍。Seto 等[37]采用反溶劑法制備了平均粒徑為230 nm的葉黃素納米晶，與葉黃素粗混懸液相比，其在水中的飽和溶解度顯著提高；大鼠藥動(dòng)學(xué)研究表明，其相對(duì)生物利用度提高了15.2 倍。

3.3.2 黏膜吸附黏液層主要由高度糖基化的黏蛋白組成，在胃腸道中起到了保護(hù)和潤(rùn)滑的作用，其可以與藥物顆粒之間相互作用形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而藥物與黏液層之間的吸附以及黏液層的厚度對(duì)藥物的口服吸收產(chǎn)生影響[38]。藥物納米晶通過靜電吸引、氫鍵和范德華力等作用機(jī)制增強(qiáng)了納米晶與黏膜之間的相互作用，從而延長(zhǎng)了藥物在胃腸道的保留時(shí)間。但較強(qiáng)的吸附作用使得部分藥物納米晶無(wú)法轉(zhuǎn)運(yùn)至腸道上皮細(xì)胞中，導(dǎo)致其口服生物利用度降低。與游離藥物相比，納米晶因其較小的粒徑可以與黏液層之間形成儲(chǔ)庫(kù)，合適的穩(wěn)定劑可以避免黏液粘連，從而提高藥物在黏液層中的穿透能力。Soisuwan 等[39]分別使用泊洛沙姆407、泊洛沙姆407 和月桂基硫酸鈉 （sodium lauryl sulfate，SLS）、泊洛沙姆407 和十六烷基三甲基溴化銨（hexadecyltrimethylammonium bromide，CTAB）作為穩(wěn)定劑，制備了電中性、帶負(fù)電荷以及帶正電荷的克拉霉素納米晶。通過Caco-2 細(xì)胞模型研究得知，與電中性和帶負(fù)電荷的納米晶相比，帶正電荷的納米晶具有更強(qiáng)的黏膜粘附力，且藥物滲透量更高。分析其原因可能是黏膜層帶負(fù)電，帶正電荷的納米晶與黏膜層通過靜電吸引可產(chǎn)生更強(qiáng)的粘附力，進(jìn)而提高了納米晶的藥物滲透量。Ueda 等[40]選擇用羥丙甲纖維素（hydroxy propyl methyl cellulose，HPMC）作為穩(wěn)定劑并采用濕法介質(zhì)研磨技術(shù)制備非諾貝特納米晶；研究發(fā)現(xiàn)HPMC 可以作用于黏蛋白而改善非諾貝特與黏液層之間的滲透性，從而促進(jìn)藥物在黏液層中的擴(kuò)散；此外還發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用較低相對(duì)分子質(zhì)量的HPMC 時(shí)會(huì)增加非諾貝特納米晶柔韌性并抑制其與黏液層的相互作用。

3.3.3 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑近年來，藥物納米晶是否以完整的晶體形式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)成為研究的熱點(diǎn)，圖1 簡(jiǎn)述了目前常見的幾種納米晶跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。大量研究表明，內(nèi)吞作用是納米晶進(jìn)入腸道上皮細(xì)胞的主要機(jī)制，納米晶的體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑復(fù)雜，內(nèi)吞入胞后還可能伴有轉(zhuǎn)胞吞、胞吐等過程。內(nèi)吞作用的主要機(jī)制有網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)、小窩蛋白介導(dǎo)、脂筏介導(dǎo)以及巨噬細(xì)胞介導(dǎo)[41]。此外，高爾基體、溶酶體、M 細(xì)胞以及內(nèi)體等也參與了納米晶胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。其中M 細(xì)胞介導(dǎo)的納米晶轉(zhuǎn)運(yùn)過程至關(guān)重要。M 細(xì)胞位于派爾集合淋巴結(jié)（Peyer’s patch）表面的濾泡相關(guān)上皮（follicle-associated epithelial，F(xiàn)AE）中，M細(xì)胞在胃腸道中的含量極少（＜1%），但M 細(xì)胞作為抗原采樣細(xì)胞具有良好的轉(zhuǎn)運(yùn)功能，可以轉(zhuǎn)運(yùn)病毒、抗原、細(xì)菌以及各種藥物微粒等。Shen 等[42]的研究表明，M 細(xì)胞可以識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)完整的雜化槲皮素納米晶，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至腸系膜淋巴管中從而提高口服生物利用度；Ma 等[43]制備了表面由聚乳酸-羥基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA]修飾的納米微球，包裹蛋白質(zhì)口服遞送，研究發(fā)現(xiàn)該納米?？杀籑 細(xì)胞識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)至淋巴吸收；根據(jù)Liu 等[44]的研究發(fā)現(xiàn)，完整的卡維地洛納米晶可以通過M 細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)，避免了肝臟首過效應(yīng)從而極大地改善了其口服生物利用度。

圖1 藥物納米晶的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑概況Figure 1 Trans-epithelial pathways of drug nanocrystals

3.3.4 穩(wěn)定劑的影響穩(wěn)定劑的主要功能是防止藥物微粒的聚集，提高藥物納米晶的穩(wěn)定性。穩(wěn)定劑的種類包括離子型[如：殼聚糖和SLS]和非離子型（如：HPMC 和F127）兩大類。對(duì)于離子型穩(wěn)定劑而言，維持穩(wěn)定的主要機(jī)制為靜電排斥；對(duì)于非離子型穩(wěn)定劑而言，穩(wěn)定劑可以在藥物微粒之間形成保護(hù)膜，依靠空間位阻效應(yīng)維持穩(wěn)定。穩(wěn)定劑還可以通過提高藥物的飽和溶解度及溶出速率、增強(qiáng)藥物與黏膜之間的粘附、打開細(xì)胞的緊密連接以及抑制P-gp 轉(zhuǎn)運(yùn)等方式促進(jìn)納米晶跨腸道轉(zhuǎn)運(yùn)。例如，Ullah 等[45]采用HPMC-聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）和HPMC-聚丙烯酸樹脂（Eudragit，EUD）組合作為穩(wěn)定劑，采用反溶劑法制備了難溶性藥物右旋布洛芬（dexibuprofen，Dexi）納米晶。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Dexi 原料藥在水中和該穩(wěn)定劑溶液中的飽和溶解度分別為（51.0±2.0）和（92.0±3.0）mg · L-1，而采用該穩(wěn)定劑制備的Dexi 納米晶的飽和溶解度顯著增加至（270.0±3.5）mg · L-1；與Dexi原料藥和上市片劑相比，Dexi 納米晶的溶出速率也顯著提高。又如，Shweta 等[46]開發(fā)了新型泊洛沙姆接枝殼聚糖（Pluronic -grafted- chitosan，Pl-g-CH）共聚物，并將其作為功能性穩(wěn)定劑制備了紫杉醇納米晶；體外Caco-2 單層細(xì)胞模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與紫杉醇相比，用該穩(wěn)定劑制備的紫杉醇納米晶極大地提高了紫杉醇在Caco-2 細(xì)胞內(nèi)的累積量，且TEER 值明顯下降，后者表明該穩(wěn)定劑能夠打開細(xì)胞間的緊密連接，從而促進(jìn)藥物的細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)。再如，P-gp廣泛存在于各種細(xì)胞表面，其主要功能是識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)外來異物，使機(jī)體免受有毒物質(zhì)的侵害。紫杉醇是典型的難溶性藥物，同時(shí)也是P-gp 的底物，通過選取具有P-gp 抑制作用（如Tween80）的穩(wěn)定劑制備紫杉醇納米晶可以較好地改善其口服生物利用度。據(jù)Sharma 等[47]報(bào)道，HPH 研磨制備的Tween80 紫杉醇納米晶可以有效抑制紫杉醇的外排轉(zhuǎn)運(yùn)；大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明，其口服生物利用度較紫杉醇納米晶提高了約12.5 倍。Du 等[48]以具有P-pg 抑制作用的維生素E 聚乙二醇琥珀酸酯作為穩(wěn)定劑，濕法介質(zhì)研磨制備的難溶性藥物穿心蓮內(nèi)酯納米晶也被證實(shí)抑制了藥物的P-gp 外排轉(zhuǎn)運(yùn)；大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組HPMC-E5 制備的穿心蓮內(nèi)酯納米晶（E5-NCs）相比，其具有更高的達(dá)峰濃度（Cmax）及血藥濃度-時(shí)間曲線下面積（AUC0-24h）。

4 總結(jié)與展望

藥物納米晶技術(shù)可以有效降低藥物粒徑，顯著提高藥物飽和溶解度以及溶出速率，從而促進(jìn)其跨腸道上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)。盡管通過Caco-2，HT29-MTX和MDCK 等單層細(xì)胞模型以及Caco-2/HT29-MTX和Caco-2/HT29-MTX/Raji-B 等多重細(xì)胞培養(yǎng)模型可以研究納米晶口服給藥后的體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，但仍無(wú)法定量考察藥物納米晶口服吸收時(shí)游離態(tài)和晶體態(tài)的比例。由于藥物間理化性質(zhì)存在差異，且藥物納米晶經(jīng)胃腸道吸收入血過程復(fù)雜，根據(jù)胃腸道生理結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)藥物納米晶劑型具有較大挑戰(zhàn)。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，相信在未來會(huì)有更加精準(zhǔn)的細(xì)胞培養(yǎng)模型從分子水平上分析口服藥物納米晶的跨腸道轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。