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右旋糖酐改性阿司匹林及体外释药研究 摘要 本文采用右旋糖酐( d e x t r a n ) 水溶液控制阿司匹林( a s a ) 的结 晶过程，制备得粒径均匀、表面规整的a s a 微晶。f t i r 、x r d 、d s c 分析表明，产生了新的晶型，此微晶的熔点由a s a 晶体的l 3 72 5 上升 至13 96 7 。在08 1 的d e x t r a n 水溶液体系中制得微晶d _ 目= 1 10 6 m ， 粒径随d e x t r a n 溶液浓度的增大而减小。体外溶出实验表明，微晶a s a 片在4 5 m i n 时溶液浓度达最高值，较传统a s a 片提前3 0 m i n 左右，其体 外溶出速率加快，使难溶性药物的生物利用度提高。 本文还研究了不同方法制备d e x t r a n 微球载药系统，以w o 乳液 法制得的微球粒径分布最窄约9 2 的微球的直径分布在5 66 ，m 。而 无溶剂水相合成法可制备df 自= 2 0 0 n m 的d e x f r a n 纳米球，球形度和 分散度好。制备的微球具有良好的载药性能，对a s a 包埋载药的包封 率达9 69 7 ，吸附载药时达8 75 3 ，其体外释药过程分快速释放相和 缓慢相，具有一定的缓释性。微球粒径随d e x t r a n 水溶液浓度、重均相 对分子质量及微球的储存时间的影响显著。 本文还以d e x t r a n 和a s a 为原料，m ( 乙酰水杨酰氯) ：m ( d e x t r a n ) 一 30 6l ，三乙胺为缚酸剂，6 0 合成了新的高分子偶联物右旋糖酐一阿 司匹林，用f t i r 、1 h n m r 、”c n m r 对其结构进行了表征。此偶联物 的接入率和有效转化率分别为93 0 和30 7 。对于不同接入率的偶联 物在不同释放介质中的释放行为的考察，得知偶联物在2 5 3 h 的体外释 放过程中均呈零级均匀缓慢释药且释药开始阶段无“爆释”现象，于 酸性环境下较稳定，能减缓a s a 对胃粘膜的刺激作用，累积释药量随 a s a 接入率的增高而增高。 关键词：右旋糖酐阿司匹林微晶微球偶联物体外释放 缓释性 m o d i f i c a t i o no fa s p i r i nb yd e x t r a na n di n v i t r 0r e l e a s es t u d y a b s t r a c t i nt h is p a p e r ，d e x t r a nw a su s e dt oc o n t r o lt h ec r y s t a l l i z a t i o np r o c e s so f a s p i r i n ( a s a ) a n dp r e p a r ea s am i c r o c r y s t a lw j t hu n i f 6 r md i a m e t e ra n d r e g u l a rs u r f a c ef t i r ，x r da n dd s ca n a l y s i ss h o w e dt h a tan e wk i n do f c r y s t a ls t r u c t u r eo fa s am i c r o c r y s t a lw a sf o r m e di nt h i ss y s t e 札m e l t i n g t e m p e r a t u r e s ( ，_ ) o ft h i s k i n do fm i c r o c r y s t a ij si3 96 7 ，w h i c hi s 24 2 h i g h e r t h a nt h a to fa s ac r y s t a lt h e a v e r a g e d i a m e t e ro f m i c r o c r y s t a l l i n e a s a p r e p a r e d i no81 d e x t r a na q u e o u ss o l u t i o nw a s 1 1 0 6 p m t h e p a r t i c l e s i z ei n c r e a s e dw i t ht h ed e c i i n eo fs o l u t i o n c o n c e n t r a t i o nt h ei nv i t r or e i e a s es h o w e dac l e a re n h a n c e m e n ti n d i s s o l u t i o nr a t eo fa s am i c r o c r y s t a l t h e r e f o r e ，t h em i c r o c r y s t a l sa r e s u i t a b l ef b re n h a n c i n gd r u gd i s s o l u t i o no f h y d r o p h o b i cd r u g s i na d d i t i o n ，d i f f e r e n tp r e p a r a t i o nm e t h o d sf o rd e x t r a nm i c r o s p h e r e s ( d m ) h a v eb e e ns t u d i e dd mp r e p a r e di nw om i c r o e m u l s i o nh a du n i f b r m m o r p h 0 1 0 9 ya n dn a r r o wd i a m e t e rd is t r m u t i o n ，n e a r l y9 2 o f t h e mh a v i n g ad i a m e t e ro f5 6 6 mi tw a sf o u n dt h a td mh a dg o o da d s o r b a b i l i t yo f a s a ，t h ee n t r a p p i n ge f n c i e n c yo fd m i ne n “a p p i n gm e t h o dc a na m o u n t t o9 6 9 7 a n dt h a ti n a d s o r p t i o nm e t h o dw a s8 7 5 3 i nv i t r oe v a l u a t i o n o f d r u g 一1 0 a d e dd m s h o w s t h e yh a dg o q dp r o p e r t yo f s u s t a i n e dr e l e a s e f i n a j 】y ， d e x t r a n a s ac o r l j u g a t e h a sb e e n p r e p a r e db y a c o u p “n g r e a c t i o nb e t w e e na c e t o x y b e n z o y lc h l o r i d ea n dd e x t r a nt h i ss t r u c t u r ew a s c h a r a c t e r i z e dw i t hf t i r ，1 h n m ra n d c - n m rt h ed r u g l o a d i n gr a t i o w a sa b o u t9 3 0 a n dc o n v e r t i n g e f n c e n c yw a sa b o u t 30 7 i nv i t r o r e l e a s es t u d ys h o w e dt h a tt h i sc o n j u g a t eh a dal i n e a rr e l e a s eo fa s av s t i m ew i t hn oa b r u p tr e l e a s ea n dt h er e l e a s er a t ew a sn e a r l yz e r oo r d e rt h e r e l e a s er a t ee n h a n c e dw i t ht h ei n c r e a s eo fd r u g l o a d i n gr a t i ot h er e l e a s e r a t ei na r t i f i c i a lg a s t r i cj u i c ew a sl o w e rt h a nt h a ti na r t i f i c i a li n t e s t i n a l j u i c e i ts h o w st h a td e x t r a n a s ac o n j u g a t e is8 t a b l ei nt h ea c i d e n v i r o n m e n to fs t o m a c h ，w h i c hm a yl e a dt ol e s ss i d e e f f e c ta n dr e l i e f i n g s t i m u l a t i o no fa s ao n g a s t r o i n t e s t i n a l( g 1 ) t r a c t ， w h a t s m o r e ， t h e d e x t r a n - a s a c o n j u g a t eh a sas u s t a i n e dr e l e a s eo f a s a k e y w o r d s ： d e x t r a n ；a s a ；m i c r o c r y s t a l ； m i c r o s p h e r e s ： 1 nv i t r o r e l e a s e ；d e x t r a n - a s ac o n j u g a t e ；s u s t a i n e dr e l e a s e 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业 大学颂七学位论文质量要求。 主席： 委员： 答辩委员会签名： 渗船糁 弓钥事。i 扒 蔽零稻骋贺翔 刷淝 表格清单 表2 1 实验试剂j l 表2 2 实验仪器l2 表3 1 实验试剂2 1 表3 2 实验仪器2 l 表4 1 实验试剂3 3 表4 2 实验仪器3 4 表4 3 阿司匹林于不同载药介质中的无干扰最大吸收波长3 7 表4 4 阿司匹林在0l m o l lh c l 为介质的标准曲线测定结果37 表4 5 阿司匹林在o9 n a c l 为介质的标准曲线测定结果3 7 表5 1 实验试剂4 5 表5 2 实验仪器4 5 表5 3 不同接入率偶联物的熔点( 单位) 5 3 表5 4 不同合成方法制备的偶联物接入率与产率55 表5 5 水杨酸浓度与吸光度关系表- 5 6 衷5 6 | 茼浓度加样回收5 6 表5 7 中浓度加样回收5 7 表5 8 低浓度加样回收5 7 表6 1 实验仪器6 0 表6 2 实验试剂6 0 袭6 3a s a 于人工肠液中的浓度及吸光度值6 2 表6 4 a s a 于人工胃液中的浓度及吸光度值6 3 网1 l 图2 1 图22 图23 图24 图2 5 图2 6 | 雩| 3l 图32 图33 图34 图： 一5 图36 图37 i 墨l38 图4 1 图42 图4 一， 图44 罔45 图4 6 图4 7 图48 图4 9 图51 图52 图5 一：， 图54 图55 图56 图57 图58 图5 9 插图清单 右旋糖酐分子式结构8 右旋糖酐水溶液中制备的阿司匹林微晶的光学显微镜照片1 4 普通阿司匹林晶体的光学显微镜照片- 1q 浓度为o 8 i 的右旋糖酐水溶液中制备的阿司匹林微晶粒径分图1 5 微晶阿司匹林的红外图谱l 6 微晶阿司匹林和阿司匹林晶体的x r d 图1 7 阿司匹林晶体和微晶阿司匹林的d s c 图17 o 5 右旋糖酐2 0 微球的粒径分布23 o 5 右旋糖酐一2 0 微球的光学显微镜照片2 3 不同浓度的右旋糖酐2 0 所制备的微球的粒径分布图2 5 不同重均相对分子质量右旋糖酐所制备的微球的粒径分布2 6 存放不同时间的o 5 右旋糖酐2 0 微球的粒径分布图2 7 o 5 右旋糖酐一2 0 微球的t e m 照片z 8 0 16 2 和o 4 8 6 右旋糖酐极稀溶液中制备的微球粒径分别图2 9 不同交联剂制得右旋糖酐微球謇立径分布图 3 0 盐酸为介质的紫外扫描图谱3 6 o 9 n a c l 为介质的紫外图谱3 6 p h 8 o 氢氧化钠为介质的紫外图谱3 7 p b s 为介质的紫外扫描图谱3 7 o 1 m 0 1 lh c l 中a s a 的标准曲线“3 8 o 9 n a e l 中a s a 的标准曲线”3 8 投药量与包封率关系图3 9 体外释药累积百分数与释药时间的关系图4 0 不同温度时亚甲基兰浓度与右旋糖酐微球的吸附性能的关系图4 1 过碘酸盐氧化合成右旋糖酐与含氩基药物复合物的结构示意图d 4 偶联物的红外图谱4 8 接入率为9 3 0 的右旋糖酐一阿司匹林偶联物的1 hn m r 图 4 9 接入率为9 3 0 的偶联物的”c n m r 图谱 5 0 右旋糖酐和不同缚酸剂作用下反应产物的f t i r 图5 0 反应温度对偶联物接入率的影响5 1 m ( 乙酰水杨酰氯) ( 右旋糖酐) 对偶联物接入率及转化率图5 2 不同接入率的偶联物的吸水量5 3 不同接入率的偶联物的熔点5 3 图51 0 网51 1 阁6 1 图62 不同方法制备的右旋糖酐一阿司匹林偶联物的红外图谱 接入率测定的标准曲线 a s a 在人工胃液中的紫外吸收图 a s a 在人工肠液中的紫外吸收图 a s a 于人工肠液中的标准曲线 a s a 于人工胃液中的标准曲线 不同接入率偶联物在人工肠液和人t 胃液中的释放曲线 拍 弘 眈 铋 鲫 3 4 5 6 旷 铲 图图图 独创性声明 本人声明所提及的学位论文是本人在导师指导下进行的研究生工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谫十的地方外，论文中不包含 他人已经发表或写过的研究成果，也不包含为获得金丛三些盔堂或其他 教育研究机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均己在论文中作了明确说明并表示感谢。 学位论文作者签名： 南立霞 签字日期：多，矿年乒月，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒胆王些友堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅或借阅。本人授权盒日巴三些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学 位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位敝储繇南i 宦铷签字彦州一 签字日期：少哆年毕月r 日 签字日期： 叫、年仁月，日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 致谢 本论文的研究工作是在导师姚日生教授的悉心指导下完成的。在 近三年的研究生生活中，导师不仅在研究t 作上给予谆谆教导和大力 支持，还在学习和生活上给予关怀和帮助，使我不仅能顺利完成学业， 而且受益非浅。恩师的言传身教t 我明白了科研工作的真谛，更让我 明白了做人的道理。在此，特向恩师致以最衷心的感谢。 此外，还特别感谢在本论文完成过程中给予我帮助的老师和同学， 谢谢尤亚华、张洪斌、邓胜松、朱慧霞、冯乙巳、张霄翔等老师，以 及孙静、徐琪、兰钏、方世东、徐玉福、孙敏、何红波等同学给予我 的帮助，在此一并表示最衷心的感谢。同时也对我的亲人所给予的精 神、生活和学习上的鼓励、关怀、支持和帮助表示最诚挚的溅意! 作者：高文霞 2 0 0 5 年4 月于合肥工、业大学 第一章概述 1 1 引言 随着高分子材料的逐渐发展，使其在医药领域的应用也随之变宽， 尤其是将高分子材料作为药物载体己成为目前人们研究的热点，如高 分子的药物缓控释体系，就是利用天然或合成的高分子化合物作为药 物载体或介质，制成一定的剂型，不仅改善了药物性质，而且具备传 统药物剂型不可比拟的优点：给药次数少，峰谷血药浓度波动小，胃 肠道刺激轻，疗效持久、安全等。 本研究即是应用高分子材料及其水溶液体系的特殊性质来改善目 前临床上使用较广泛的阿司匹林的性质，以期减缓其对胃粘膜的刺激 作用并实现缓释作用。以下将简单阐述阿司匹林的性质以及可应用于 改善药物性质的高分子载体体系。 1 2 阿司匹林简介【。3 】 阿司匹林( a s p i r i n ) ( 又名乙酰水杨酸、醋柳酸、巴米尔， a c e t y ls a l i c y l i c a c i d ) ，是医药史上三大经典药物之一。它是由夏尔弗 雷德罩克热拉尔( g e f h a r d t ) 于18 5 3 年首次用水杨酸与醋酐合成得到 18 9 8 年德国化学家菲霍夫曼( f e l i th o f f m a n n ) 又进行了合成并为 他父亲治疗风湿关节炎，疗效极好；18 9 9 年由德莱塞( d r e s e r ) 介绍到 临床，并取名为阿司匹林( a s p i r i n ) 。我国于19 5 8 年开始生产，到目前 为止，已有百年的应用历史。由于阿司匹林良好的解热、镇痛、抗炎 作用，而且毒副作用小，再加之f 】服方便，价格便宜，至今仍足世界 上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药，也是作为比较和评价其他药物 的标准制剂，已被收入中、美、英、日等国药典和欧洲、国际药典。 12 1 阿司匹林的临床应用【4 6 】 现代医学研究表明，阿司匹林能选择性地使细胞体内前列腺素合 成酶一环氧化酶乙酰化，抑制环氧化酶的活性，主要是以抑制环氧酶 不同的异构体( c o x l 、c o x 一2 ) 中的c o x 一1 为主，使体内前列腺素的前 体花生四烯酸转变成前列腺素的过程受阻，使前列腺素合成减少，因 而呈现解热、镇痛作用，并抑制前列腺素对致炎物质的增敏作用而起 到抗炎作用。近年来，人们又发现了阿司匹林具有抗血栓的特性，能 明显减少周围动脉阻塞性血栓的形成，抑制血小板的释放反应以及抑 制内源性二磷酸腺酐a d p 、5 一羟色胺5 h t 等的释放，从而抑制内过氧 化物的形成，抑制血小板凝集作用，而用于预防心血管疾病的发作， 预防短暂性脑缺血、中风等。 尽管阿司匹林存在的历史悠久，但是老药新用使之一直成为人们 的焦点。目前阿司匹林在临床上的应用很广【7 。，可用于解热镇痛，治 疗偏头痛、风湿、痛风、脑血栓、弥漫性血管内凝血、流行性出血热、 巴特综合症、腹泻、类脂质渐进性坏死、先兆流产、代谢性肥胖、急 性肺炎、胆道蛔虫病等，也可用于预治心绞痛和心肌梗死、预防短暂 性脑缺血发作、增强免疫功能和抗癌或用于节育等方面。以及最新报 道，适量的阿司匹林可降低食道癌、胃肠癌、结肠癌、直肠癌的危险。 最近，美国科学家还证实了阿司匹林可抑制艾滋病毒繁殖。 1 2 2 阿司匹林及其衍生物于临床应用中的副反应 阿司匹林在作为人体用药时，由j 二阿司匹林主要是通过抑制c o x 一1 为卡，而c o x 一1 被激活后，合成前列腺素和前列环素，是发挥保护胃粘 膜的作用，因此服用阿司匹林必然导致的副作用是，胃肠道反应较为 明显，如口服普通a s a 片剂，药物在胃内迅速释放，局部浓度过高， 对胃粘膜的刺激性大，使胃粘膜通透性增强，氢离子逆行扩散到胃组 织内，使胃酸增多，结果导致胃粘膜上出现淤血、糜烂或浅表溃疡或 使原有溃疡加重，甚至穿孔。同时因血药浓度过高还会引起一系列其 他的不良反应如肝损伤、过敏以及呼吸系统和神经系统反应i 2 j 。 而且阿司匹林在体内代谢速度很快、消除半衰期过短，如果将其 用作预防心肌梗塞、血栓、中风、风湿和癌症等需长期给药的疾病时， 给病人带来较大的麻烦。因此，需要对阿司匹林进行修饰和改进，以 降低其胃肠道的毒副作用，并延长其体内释药时间，达到缓慢释放， 使其能得到更为广泛的临床应用。 为解决阿司匹林的这些缺陷，在过去的几十年内人们做了很多工 作去改善。( 1 ) 在制剂方面，通过改变制剂配方制得阿司匹林肠溶片、 胃漂浮型胶囊、栓剂等，可减轻对胃粘膜的刺激作用。( 2 ) 在阿司旺林 的结构修饰方面，制备了阿司匹林精氨酸盐( a s p i r i n - a r g i n i n e ) ( 可 用于肌肉注射，避免胃肠刺激) 、双水杨酯( s a l s a l a t e ) ( 口服后不溶于 胃液，溶于小肠液) 、双氟苯水杨酸( d o l o d i d ) 、贝诺酯( b e n o r i l a t e ) ( 口服后于肠道吸收) 、对乙酰氨基酚( p a r a c e t a m 0 1 ) ( 无胃刺激性) 等。近来，人们又将n o 一引入到阿司匹林分子中【7 ，”。”，很大程度上 减少了阿司匹林的胃肠道副作用1 1 ”。但是，这些工作都仅限于是降低 阿司匹林的胃肠道副作用，而没能延长其释药时间。 因此，本论文将采用一种高分子材料作为药物载体，通过多种方 法如微晶制备技术、微球载药体系以及高分子偶联药物等，以物理吸 附或化学键合等方式将药物和聚合物结合，利用高分子载体材料的性 质来改善或是避免阿司匹林在目前临床应用中存在的副反应。通过物 2 理吸附或化学键合将药物和聚合物结合，是制备生物溶蚀型缓释制剂 的一利方法，药物通过水解或酶反应从聚合物中释放出来，此类载体 载药量很高，释药速率较易控制【1 “。而且根据缓释、控释制剂的设计 规定，解热镇痛药的半衰期短，适合于设计为缓控释药【1 4 j 。 1 3 微晶造粒技术简介 早在2 0 世纪2 0 3 0 年代，人们就发现悬浮在液体中的微粒会发 生聚集现象l ”j 。2 0 世纪5 0 年代s t o c k 发现这些混悬在液体中的微粒在 振荡条件下，通过液体架桥剂( b r i d g i n gl i q u i d ) 的作用能聚结成分散 的球形颗粒后沉降，而沉降的体积明显小于不经过振荡时的沉降体积 l ”】。到了2 0 世纪6 0 年代，加拿大国家科研协会的s m i t h 和p u d d i n g t o n 阐明_ r 悬浮液中微粒聚集形成球形颗【1 7 l 。1 9 8 2 年，k a w a s h i m a 在。步 过程中完成了水杨酸的结晶析出和聚结成粒j ，大大简化了传统制粒 工艺，开创了在液相中一步完成析出结晶和聚集成球形颗粒的新型造 粒技术，简称为球晶技术( s p h e r i c a le r y s t a l l i z a t i o nt e c h n i q u e ) 。该技术 由于设计思想新颖，操作方法与设备简单，应用范围比较1 。球晶造 粒技术原则上需要3 溶剂系统：良溶剂，不良溶剂和架桥剂；但根据 物料性质有时只需2 溶剂系统：不良溶剂和架桥剂。良溶剂足指对药 物具有良好溶解性的溶剂；不良溶剂是指对药物溶解性差的溶剂：架 桥剂是指对药物具有良好亲和力和溶解性，而与不良溶剂不相混溶的 溶剂。球晶造粒技术按其颗粒的形成原理可分为两类：湿式球形聚集 法( w e ts p h e r i c a la g g l o m e r a t i o nm e t h o d ) 和乳化溶剂扩散法( e m u l s i o n s o l v e n td i f f h s i o nm e t h o d ) 。 ( 1 ) 湿式球形聚集法i ”。3 l 湿式球形聚集法是早期进行药物球晶造粒的主要方法药物结晶 在液相汇中析出时借架桥剂的作用聚结成球。按药物结晶的析出方式， 该，j i 法又可以分为溶剂最换法、反应法、盐析法和温度下降法。如水 杨酸球晶的制备，制备过程采用了溶剂置换法，在含有5 0 0m 譬水杨酸 的乙醇溶液( 5m l ) 中倒入l om l 水，温度由6 0 降低甭室温时， 水杨酸会很快析出结晶。在2 0 0 4 0 0r m i n 。水平振荡的条件下，加入 o 3 o 5m l 氯仿时，水杨酸的针状结晶会凝聚成粒径为l 8m m 的球 形造粒物。这是因为氯仿与水互不相溶，在液相系统中处于游离状态， 而氯仿对水杨酸具有湿润性，有利于水杨酸晶体的聚集，最后在搅拌 条件下成球。在这个制粒过程中，乙醇为良溶剂，水为不良溶剂，氯 仿为架桥剂。 ( 2 ) 乳化溶剂扩散法 乳化溶剂扩散法是继球形聚集法后出现的新型造粒法。特点是药 物溶液首先在液相中形成乳滴， 物析出结晶固化，并保持球形。 能可制备素颗粒和功能性颗粒。 随乳滴中溶剂扩散至不良溶剂中，药 该法根据辅料的加入与否和辅料的功 此法可用于制备缓控释微球，如对布洛芬的性能改善方面，与其 他非甾抗炎药一样，布洛芬虽是一种非常有效的抗炎镇痛药，但具有 较强的胃刺激性，限制了其临床应用。为了提高患者的顺应性， k a w a s h i m a 等1 2 4 】将其制成了控释微球，延缓释药，以期降低药物不良 反应，提高生物利用度。将药物与，1 i 同丙烯酸树脂溶解在乙醇中，在 搅拌条件下倒入含有蔗糖脂肪酸酯的水溶液中，立刻形成分散良好的 乳滴。由于乙醇能溶于水，可迅速扩散到水相中，并且水相中的水会 扩散进入乳滴，使乳滴中药物与高分子共同沉淀析出成微球。 1 4 微球简介 微球( m i c r o p a r t i c l e s 、m i c r o s p h e r e s ) ，指的是【25 l 药物分子分散或 被吸附在高分子聚合物载体中而形成的微粒分散系统。其微粒大小不 等，一般为几微米至数百微米。将药物和载体制备成微粒可具有一定 的靶向性和缓释性，靶向性微粒在体内特异性的分布，使药物在病灶 部何释放，提高药物局部有效浓度，更好地发挥药效，同时其它部位 药物浓度相应降低，使药物毒性和不良反应减少。缓释性即是微球或 微粒中包裹的药物可通过适当的方式延缓释放，使其成为长效制剂， 可减少给药次数，消减药物峰谷现象等【2 “。微球按给药途径不司可分 为口服微球、静脉、肌肉、皮下、腹腔、动脉介入栓塞微球等1 2 ”。国 外对微球的研究比较重视，如法国p a r i s s u d 大学、美国f 1 0 r i d a 大学、 日本城西大学等都设有专门的微球研究室，我国在这方面起步较晚， 但也取得了一些初步成果1 2 “。 微球的种类较多，按其载体材料可分为生物降解微球和非生物降 解微球两类i 2 ”。 1 4 1 生物降解微球 ( 1 ) 变性淀粉微球 该类微球能符合给药系统的各项要求，且取材方便、价格低廉， 更重要的是微球的理化性质可以在合成过程中进行控制。目前已有商 品上市，例如名为s p h e r e x 的淀粉微球等。国外有许多用淀粉微球栓塞 治疗癌症的报道，如s h a k e r 【3 0 】用卡氨芥淀粉微球对肝癌患者进行栓塞 治疗，与游离卡氮芥对照表明，药物载体化后，药效增强，毒性降低。 ( 2 ) 白蛋白微球 这是目前较成熟的一类微球，可通过热变性法、聚合物分散法及 界面聚合法制得，如国内研制的丝裂霉素c 白蛋白微球、链霉素白蛋白 4 微球。2 0 年前，国外对5 一f u 白蛋白微球就己进行了深入的研究。3 1 。 ( 3 ) 明胶微球 y o s h i o k a 等i ”l 制备了丝裂霉素明胶微球，含药量2 ( w w ) ，动物 实验表明能延长荷瘤小鼠的存活期。 ( 4 ) 聚丙交酯微球 s p e n l e h a u er 【”j 采用溶剂蒸发法制得顺铂聚丙交酯微球，直径l7 0 2 8 0 m ，含药量可达5 5 0 。 ( 5 ) 葡聚糖微球 c h a n g p 6 】将葡聚糖微球用于动脉栓塞治疗肝癌，引起了人们的兴 趣。匕京医科大学药物研究室将经过处理后产生游离醛基的葡聚糖与 丝裂霉素交联，制成含药葡聚糖微球，已用于临床实验，初步效果令 人满意i ”j 。 14 2 非生物降解微球 ( 1 ) 聚乙烯醇微球 根据醛醇缩合反应，可用乳化聚合法制备聚乙烯醇( p v a l 微球。用 含5 一f u 的p v a 微球对肝癌患者实施肝动脉栓塞治疗，取得了良好的效 果，此系我国首创【2 引。 ( 2 ) 乙基纤维索微囊 j a i s e n j a k f 3 7 】首先用相凝聚法制得乙基纤维素苯巴比妥钠微球和异 烟肼微球。稍后，k a t o 【”】又用同法制得了丝裂霉素微球，并用此微球 对肿瘤进行动脉栓塞治疗，效果良好。北京医科大学药物研究室用溶 剂蒸发法制备了顺铂乙基纤维索微囊，药物町自表面微孔中缓慢释放， 此项研究尚在进行中。另外，他们还在研究同位素标记的微球制剂， 计划将动脉栓塞与放疗结合起来，进一步提高疗效1 2 ”。 除上述几种微球制剂外，近年来还常见免疫微球和磁性微球的报 道。免疫微球是抗体、抗原被包裹或吸附于聚合物微球上而具有免疫 活性的微球，它的用途很广，除可用于抗癌药物的靶向治疗外，还可 用来标记和分离细胞。k a n g 【”l 曾制得甲氨蝶呤免疫微球用于治疗癌 症，显著提高了药物的靶向性。磁性微球是含有磁性材料的微球，给 药后在外磁场作用下，这种微球能选择性地集中在病灶部位，大大提 高治疗指数。另外，近年来还发展了一种免疫磁性微球，它是先制得 普通微球磁性化后。在其表面引入活性基团，再通过偶联反应将抗体、 酶或免疫毒素结合到微球上，可显著提高其靶向性。r o a t h 【”l 等用磁性 红细胞制备磁性免疫红细胞载体，在红细胞表面键合抗体，注入骨髓 中，使其附在癌细胞上，在超导外磁场作用f ，可快速有效地去除骨 髓中的癌细胞，这对骨髓移植的广泛应用意义重大。 1 5 大分子载体药物的简介 大分子载体药物( m a c r o m o i e c u l a rd r u 2c a r r i e r s ) 亦称作人分子载体 给药系统( m a c r o m 0 1 e c u j a rc ar r i e 卜d r u gd e l i v e r ys y s t e m ) ，从广义上讲， 它是前体药物的分支，是活性药物与生物活性大分子载体形成的复合 物( d r u g m a c r o m o l e c u l a rc o n j u g a t e s ) 。之本身生理惰性，能通过口 别过 程特异地趋向病灶部位( 靶部位) ，在该部位通过特异或非特异过程使游 离药物释放，达到靶向作用。另一方面，由于药物释放是一个缓慢过 程，凶此在靶部位游离药物的浓度不致过高，特别是经筛选，可以选 择定的释放速率达到挖释目的【4 。 近年来大分子载体药物作为一种新型的给药方式，口益引起人们 的广泛兴趣，r i n 卫s d o f 也早在上世纪7 0 年代就提出大分子载药的模型 【4 “。按照国内相关报道1 4 ”，表明大分子载体药物可以制备具有靶向性 的靶向制剂。目前，【4 3 】大分子载体药物主要用于肿瘤的化疗及慢性细 胞内微生物感染的治疗，在抗肿瘤药物的研究方面的前景尤为可观， 因为它易于通过e p r 作用( e n h a n c e dp e r m e a b i l i t va n dr e t e n t i o n ) 在肿瘤 组织浓集，从而增强抗肿瘤药物的疗效，降低其毒副作用。目前用于 临床的抗肿瘤药物大分子结合物有：新抑癌菌素一苯乙烯马来酸共聚 物( s m a n c ) 、p e g 一腺酐脱氨酶、p e g 一天冬酞氨酶。处f 临床研究 阶段的有：阿霉素一h p m a 结合物、半乳糖基化的阿霉素一h p m a 结 合物、喜树碱一h p m a 结合物、顺铂一h p m a 结合物、紫杉醇一p e g 结合物、喜树碱一p e g 结合物、生长抑素一右旋糖酐结合物等| 4 “，以 及sm i t r a ，u g a u r 等1 4 5 】的右旋糖酐一阿霉素复合物的研究，严忠勤 等1 46 l 的趋淋巴抗癌药丝裂霉素一右旋糖酐偶联物的合成研究，f l e v i s c h a f f e r ，ab e r n s t e i n 等】抗癌药道诺霉素一右旋糖酐的研究。 1 6 大分子载体简介 1 6 1 大分子载体的一般性质 对以上阐述的载药体系都是基于一种合适的大分子载体之j ：，一 般，大分子载体应符合以下条件| 4 引：( 1 ) 来源丰富，质量稳定，其纯 度、溶解度、稳定性应符合药剂学要求；( 2 ) 载体本身及其代谢物应 无内在毒性；( 3 ) 大分子载体及其代谢产物应以一定速度代谢、消除， 至少不能在体内造成严重蓄积；( 4 ) 大分子载体本身或是其代谢产物 应无抗原性或者不能使大分子载体药物产生抗原性；( 5 ) 大分f 载体 应有足够的活性官能团如一o h 、一c o o h 、一n h 、一c h 0 等，以便于 以较高的载药量结合药物；( 6 ) 大分子载体本身在体内为生理惰性： ( 7 ) 大分子载体药物应保留大分子载体自身在体内的靶向性至少其 靶向性不因载药而大部分丧失。即使符合上述要求的大分子载体，它 们与药物形成复合物后能否理想地发挥靶向治疗作用，降低毒副作用， 还取决 二大分子载体分子大小、表面电荷、密度及生物稳定性等因素。 常用的大分子载体有4 8 l ： ( 1 ) 合成大分子载体、水溶性合成大分子与药物以共价键结合， 从而改变了药物原有分布及代谢性质。该系统可以靠溶酶体吞噬、抗 体结合或激素结合以及受体一特异性糖残基结合，取得二级或i 级靶 向，在体内酶或其它生理环境作用下，共价键断裂或靠大分子本身解 聚而释放药物。合成大分子载体与天然大分子载体相比较其优点有： 可按设计方案合成直至理想的结构、分子量、电荷、亲水性及载药景； 更稳定、易于贮存，在体内达到靶部位前也稳定；易得、价廉；抗原 性小。合成大分子的药物共轭物对肌体细胞、抗原、抗体一般无特异 结合，故称非特异性大分子( n o n s p e c i f i cm a c r o m o l e c u l e s ) 。常用的合成 大分子载体有：聚氨基酸、吡哺共聚物、聚乙：醇、苯乙烯一马来酸 配共聚物等。 ( 2 ) 天然大分子载体、生物大分子作载体能避免合成大分子的某 些缺点，如溶血、热原、渗透性、与血浆成分的相互作用、难于合成 靶向基因等。常用的有蛋白质载体：包括白蛋白、脂蛋白、糖蛋白 如单克隆抗体、蛋白质激素、植物凝集素等：脱氧核糖核酸：d n a 系统能渗入癌细胞，并和溶酶体融合，影响其功能而使癌细胞步匕亡； 多搪类载体：包括葡聚糖、花粉等。 对于本论文用于改善阿司匹林性质的人分子载体为右旋糖酐，这 主要是基于右旋糖酐所具备的优良性质。 1 6 2 右旋糖酐的性质【4 9 l 右旋糖酐( d e x t r a n ) 又称葡聚糖，是一类以( 1 6 ) 糖酐键连接的0 【d 吡喃葡糖酐细菌多糖的总称，系由蔗糖经肠膜状明串珠l m 1 2 2 6 号菌 ( l e u c o n o s t o cm e s e n t e r o i d e s l 发酵后生成的商分子葡萄糖聚合物经处理 精制而得，临床用于血浆体积扩张剂、外周血流促进剂、抗血栓形成 剂等已有5 0 多年的历史。近年来，右旋糖酐作为药物载体的应用也倍 受关注。作为一种水溶性大分子载体，右旋糖酐与其它载体相比，具 有以下优势： ( 1 ) 右旋糖酐是水溶性高分子材料，溶于水后，其溶液粘度随浓 度二而增加，在药剂上用作增稠剂，根据药物被动扩散吸收规律，增 加粘度可以减慢扩散速度，延缓吸收，延长药效【“1 ，将阿司眄林挂接 到右旋糖酐上后，可以延长其释药时间。 ( 2 ) 对于本研究，右旋糖酐最有利的优点是生物可降解的，而降 解它的右旋糖酐酶f5 0 1 ，在人体内主要是有肠道( 结肠) 内厌氧型革兰 氏阴性假菌体属分泌的，分内右旋糖酐酶和外右旋糖酐酶，内酶可以 随意地截断右旋糖酐链，而外酶n r 以截断端基连接，因此右旋糖酐可 以作为结肠定位给药载体。从1 9 9 5 年开始hb r o n d s t e d ，lh o v g a a r d l s i m os e n 等i ”。4j 就相继报道，右旋糖酐经右旋糖酐酶降解后，使右旋 糖酐和药物连接的酯键被水解，释放药物 55 1 。口服结肠定位给药系统 ( o r a lc o l o ns p e c i n cd r u gd e l i v e r ys y s t e m ) ，使药物避免在胃、十二指 肠、空肠和回肠前端释放，运送到人体回盲肠部后释放而发局部和全 身治疗作用，除了治疗结肠局部病变，也增加药物在全肠道吸收，提 高牛物利用度 “。将其和阿司匹林共价复合并制成微球后，主要集中 在肠道部位释放，可以避免阿司匹林在胃中的释放，而且阿司匹林起 效也要是在肠道部位。 ( 3 ) 右旋糖酐的水溶性好，油水分配系数接近1 ，体内相容性好， 抗原性小，易于代谢。小分子右旋糖酐可溶于冷水，分子蛩在两万或 两万以上的可良好的溶于热水，在温和的酸性和碱性条件下是稳定的。 ( 4 ) 分子结构中含有大量的轻基，适合于与其他分子发生复合反 应。3 位常可接上支链结构，偶尔2 ，4 位也有支链，故很容易与药物或 蛋白质直接或经间隔分子相连，其分子结构见下： 图l - 1 右旋糖酐分子结构 ( 4 ) 临床上将右旋糖酐用作血浆代用品已有5 0 多年的历史，而且 近些年又发现右旋糖酐具有抗血栓作用，说明其性质稳定而无毒副作 用。 ( 5 ) 右旋糖酐主要是由1 ，6 a 糖酐键连接而成的多糖，线性良好， 如由粘质沙雷氏菌发酵得的右旋糖酐，含9 5 的l ，6 o 【糖酐键合5 的 1 、3 旺糖酐键，这使得右旋糖酐的分子量可控且分布窄，而且市场可供 分子量分级的右旋糖酐，这对于将阿司匹林一右旋糖酐复合物进一步 作为药物载体，制备粒径均匀的微球、纳米球或是水凝胶提供厂良好 的条件，而且右旋糖酐具有纳米粒载体表面的修饰功能，可明显延长 纳米粒的体内保留时间，减少吞噬细胞的吞噬，增加药物疗效。 目前对右旋糖酐作为大分子载体的研究报道不断推出，已知可载 运的药物有； ( 1 ) 抗肿瘤药物f 阿霉素、柔红霉素、丝裂霉素、喜树碱、阿糖 胞营、甲氨蝶呤、生长抑索等) ，如阿霉素是最有效的抗癌药物之一， 但是其严重的心脏毒性限制了其使用，n i t e e n l 57 】通过席夫碱反应将阿 霉素复合到经高碘酸钠氧化后的右旋糖酐上，所得结合物的动物体内 组织分布实验表明：结合物与阿霉素相比，在带有l e w i s 肺肿痛细胞的 小鼠及带有w a l k e r 2 5 6 肿瘤细胞的大鼠的血浆中，前者半衰期均延长， 前者a u c 值分别比后者高出1 3o 和58 倍，肿瘤组织中的a u c 值分别高 出l6 和19 倍，而心脏中的a u c 值前者只有后者的一半。另外还有该结 合物进行临床i 期实验的报道，并得出最大耐受剂量为4 0 m g m 2 ( 以阿霉 索计) 。有人还将右旋糖酐、阿霉索与单克隆抗体三者复合成免疫结合 物，从而达到对特定肿瘤部位的主动靶向作用 “。 ( 2 抗生素( 氨卞青霉素、庆大霉素等) ，如k i m 等4 l 将氨卞青霉 素通过氰卤化物活化法与右旋糖酐相连，与单独的药物相比，水溶性 增大、大鼠静注后血药浓度升高、半衰期延长两倍、体外抗菌活性相 当。 ( 3 ) 蛋白质类药物( 谷胱甘肽、胰岛素等1 ，如谷胱甘肽是一种金 属巾毒解毒药，然其血浆半衰期短且难于在细胞内聚集，与右旋糖酐 4 0 形成共价结合物后，能使小鼠在对乙酰氨基酚的致死剂量下存活， 而单独使用谷胱甘肽没有此效1 5 。 ( 4 ) 抗炎药( 甲基泼尼松龙等) ，如r e z a 【6 0 l 等将甲泼尼龙与右旋糖 酐7 0 复合后，在体外无免疫抑制活性，但在体内能有效地将药物运送 至作用部位，且与单独用药相比，效力增加，作用时问延长。 ( 5 ) 重金属( 锑、铁等) 、成像剂等等 总之将适合的药物与右旋糖酐形成大分子结合物后，能起到延