CN105534911A - 20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉药物制剂领域,20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物及其制备方法和应用,属于药品保健品领域。该复合脂质体药物组成包括20(R)-人参皂苷Rg3、阳离子类脂、胆固醇和叶酸,其中阳离子类脂与胆固醇摩尔比为1:1~6:1;阳离子类脂与20(R)-人参皂苷Rg3的质量比为5:1~15:1;叶酸的终浓度为10~40μg/mL。本发明20(R)-人参皂苷Rg3脂质体包封率可以达到90%,制备方法简单、高效,制备出的复合脂质体细胞毒性低、循环周期较长,在物理学表征和体外生物学研究中均已得到了良好的评价效果,安全高效、靶向性强、为抗癌药物的研究开发提供了新的途径。
Description
技术领域
本发明涉及了一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物及其制备方法和应用,属于药品保健品领域。
背景技术
人参皂苷Rg3是原人参二醇型四环三萜皂苷,分子式为C42H72O13,相对分子质量为784.30,化学名为20(R)-达玛烷烯二醇-3-O-β-D-葡萄吡喃糖基(l-2)-β-D-葡萄吡喃糖。人参皂苷Rg3主要有2种常见构型,20(R)-Propanaxadiol和20(S)-Propanaxadiol,其中20(R)-Propanaxadiol为优势构型。20(R)-人参皂苷Rg3(20(R)-ginsenosidesRg3)是中国第一个中药单体抗癌新药,是人参皂苷中起抗肿瘤作用的有效成分之一,可以有效抑制肿瘤新生血管增长,进而抑制肿瘤的生长转移等,对前列腺癌、肺癌、胃癌、肝癌等癌症具有较好的治疗效果。单独使用Rg3的缺点是水溶性和脂溶性都很低,因此,其生物利用度低。
脂质体作为一种非病毒载纳米载体材料具有适合体内降解、毒性低和免疫原性、提高药物生物利用度、降低药物毒副作用等优点。其作为药物载体已有30多年的历史,脂质体作为给药载体可以有效的实现药物的靶向,提高药物的局部保存浓度,延长药物作用时间,增强对肿瘤的杀伤力,减少对正常细胞的毒副作用等。
目前,抗肿瘤药物的靶向细胞递送受到广泛关注,大量研究结果表明,多数肿瘤细胞表面上的叶酸受体活性和数量显著高于一般正常细胞,并且叶酸(folicacid,FA)对叶酸受体具有高度亲和性。因此可将抗肿瘤药物与FA偶联,经叶酸受体介导靶向递送到这些肿瘤细胞中,而且FA作为靶向分子具有许多独特的优点,如相对分子质量小、无免疫原性、价廉易得、稳定性好、与药物分子或载体之间的化学键合简单易行,靶向应用范围广泛等。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物及其制备方法和应用。本发明的复合脂质体药物毒性低,具有靶向性,能增加肿瘤细胞对药物的摄入率,有效提高其生物利用度。
发明构思是:本发明以20(R)-人参皂苷Rg3、氨基甲酸型阳离子类脂为主要材料,辅以胆固醇制备脂质体,采用薄膜分散超声方法实现阳离子脂质体对20(R)-人参皂苷Rg3的有效包封,经过叶酸靶向修饰制备成靶向脂质体药物。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物组成包括20(R)-人参皂苷Rg3、阳离子类脂、胆固醇和叶酸,其中阳离子类脂与胆固醇摩尔比为1:1~6:1;阳离子类脂与20(R)-人参皂苷Rg3的质量比为5:1~15:1;叶酸的终浓度为10~40μg/mL。
优选的,所述的阳离子类脂与胆固醇摩尔比为3:1。
优选的,所述的步骤(3)叶酸的终浓度为20μg/mL。
优选的,所述阳离子类脂为氨基甲酸脂型阳离子类脂,其化学结构如Ⅰ所示:
其中,R1为(CH2)11CH3;
R2为CH3、CH2CH3;
X为Cl、Br、I。
进一步的,R1为(CH2)11CH3,R2为CH3,X为I。
采用上述氨基甲酸脂型阳离子类脂制备的脂质体属于pH敏感型,pH=7-7.5稳定,pH=4-5易降解进而释放药物。本发明是基于肿瘤组织间质处的pH值比正常组织低,细胞内的溶酶体酶pH=4.5左右的特点而设计的一种具有细胞内溶酶体靶向和控制药物释放作用的脂质体。
本发明第二个目的是请求保护上述20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将阳离子类脂溶于氯仿中,加入胆固醇,震荡使其充分混合均匀,用氮气流吹干形成均匀薄膜,放置真空干燥箱中过夜,制备空白脂质体;
(2)将20(R)-人参皂苷Rg3预先溶解在无水乙醇中配制成20(R)-人参皂苷Rg3溶液,按脂药比5:1~15:1向步骤(1)中空白脂质体加入20(R)-人参皂苷Rg3溶液和双蒸水浸泡,在45~55℃下反复超声振荡使膜溶解至澄清,制得20(R)-人参皂苷Rg3脂质体;
(3)加入叶酸溶液复合20(R)-人参皂苷Rg3脂质体,在常温下超声振荡至澄清,制得叶酸靶向性修饰的20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物。
优选的,所述步骤(2)20(R)-人参皂苷Rg3溶液浓度为2mg/mL。
优选的,所述步骤(2)20(R)-人参皂苷Rg3溶液和双蒸水的体积比为2:8。
本发明另一个目的是请求保护上述20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物在抗癌、抗肿瘤药物中的应用。
本发明提供一种能同时装载药物和复合叶酸的复合靶向脂质体药物,本发明的复合脂质体采用新型阳离子类脂,较好的降低了构建脂质体的细胞毒性。本发明通过优化阳离子类脂与胆固醇的配比得到20(R)-人参皂苷Rg3脂质体,减小了20(R)-人参皂苷Rg3脂质体的粒径,同时增强了脂质体药物的稳定性;再经过叶酸对包封20(R)-人参皂苷Rg药物脂质体靶向修饰后,实现对癌细胞的靶向药物递送。
本发明的20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体对药物具有高包封率,实验结果表明,本发明20(R)-人参皂苷Rg3脂质体包封率可以达到90%以上,本发明的复合脂质体20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物的制备方法简单、高效,制备出的复合脂质体细胞毒性低、具有缓释性,延长药物的疗效,在物理学表征和体外生物学研究中均已得到了良好的评价效果,安全高效、靶向性强、为抗癌药物的研究开发提供了新的途径。
附图说明
图1为20(R)-人参皂苷Rg3标准品在203nm处液相图谱;
图2为20(R)-人参皂苷Rg3脂质体方法专属性试验色谱图;其中,A为空白脂质体,B为人参皂苷Rg3脂质体;
图3为203nm波长测定的包封率测定结果;
图4为脂质体粒径分布图;
图5为脂质体电荷分布图;
图6为透射电镜(TEM)检测结果图,其中A为阳离子类脂/胆固醇脂质体TEM检测分析图;B为20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/脂质体TEM检测分析图;C为FA10-20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/脂质体TEM检测分析图;
图7为不同脂药比的人参皂苷Rg3脂质体作用于叶酸受体(FR)阳性表达率较高的人非小细胞肺癌细胞系(H460)细胞毒性的测定结果;其中1为空白脂质体,2为脂药比5:1的Rg3脂质体,3为脂药比10:1的Rg3脂质体,4为脂药比15:1的Rg3脂质体。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做详细描述,但不用于限制本发明的保护范围,如无特殊说明,本发明所涉及化学试剂及药品均市售可得,如无特殊说明,所涉及的方法均为常规方法。
阳离子类脂DDCTMA/胆固醇脂质体制备及包封药物
实施例1
准确称取阳离子类脂DDCTMA溶于氯仿中(1mg/1mL),加入胆固醇(类脂与胆固醇摩尔比为1:1),震荡使其充分混合均匀。用氮气流吹干形成均匀薄膜,放置真空干燥箱中过夜,用于制备空白脂质体。
将20(R)-人参皂苷Rg3药物预先溶解在无水乙醇中,配制成2mg/mL的溶液,再按照比例加入对应体积量。按脂药比5:1的比例分别加入人参皂苷Rg3无水乙醇和双蒸水(比例为2:8)浸泡约2h,在55℃下反复超声振荡使膜溶解至澄清,制得药物脂质体20(R)-人参皂苷Rg3脂质体。
加入叶酸溶液终浓度为10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、40μg/mL分别复合20(R)-人参皂苷Rg3脂质体药物,在常温下超声振荡至澄清,制得叶酸靶向性修饰的药物脂质体。
实施例2
准确称取阳离子类脂DDCTMA溶于氯仿中(1mg/1mL),加入胆固醇(类脂与胆固醇摩尔比为3:1),震荡使其充分混合均匀。用氮气流吹干形成均匀薄膜,放置真空干燥箱中过夜,用于制备空白脂质体。
将20(R)-人参皂苷Rg3药物预先溶解在无水乙醇中,配制成2mg/mL的溶液,再按照比例加入对应体积量。分别按脂药比10:1的比例分别加入人参皂苷Rg3无水乙醇和双蒸水(比例为2:8)浸泡约2h,在55℃下反复超声振荡使膜溶解至澄清,制得药物脂质体20(R)-人参皂苷Rg3脂质体。
加入叶酸溶液终浓度为10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、40μg/mL分别复合20(R)-人参皂苷Rg3脂质体药物,在常温下超声振荡至澄清,制得叶酸靶向性修饰的药物脂质体FA10-DDCTMA-Rg3、FA20-DDCTMA-Rg3、FA30-DDCTMA-Rg3、FA40-DDCTMA-Rg3。
实施例3
准确称取阳离子类脂DDCTMA溶于氯仿中(1mg/1mL),加入胆固醇(类脂与胆固醇摩尔比为6:1),震荡使其充分混合均匀。用氮气流吹干形成均匀薄膜,放置真空干燥箱中过夜,用于制备空白脂质体。
将20(R)-人参皂苷Rg3药物预先溶解在无水乙醇中,配制成2mg/mL的溶液,再按照比例加入对应体积量。按脂药比15:1的比例分别加入人参皂苷Rg3无水乙醇和双蒸水(比例为2:8)浸泡约2h,在55℃下反复超声振荡使膜溶解至澄清,制得药物脂质体20(R)-人参皂苷Rg3脂质体。
加入叶酸溶液终浓度为10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、40μg/mL复合20(R)-人参皂苷Rg3脂质体药物,在常温下超声振荡至澄清,制得叶酸靶向性修饰的药物脂质体。
实施例420(R)-人参皂苷Rg3脂质体包封率测定
⑴确定检测波长:采用高效液相色谱法
精密称取20(R)-人参皂苷Rg3标准品20μL进样分析,记录峰面积。见附图1。
⑵色谱条件
色谱柱:AgilentTMODSC18柱(4.6×250mm,5μm);流动相:乙腈:水(V:V=45:55);检测波长:203nm;流速:0.7mL/min;进样量:20μL;柱温:室温。
⑶方法专属性试验
分别精密移取20(R)-人参皂苷Rg3标准品、空白脂质体、实施例2制备所得20(R)-人参皂苷Rg3脂质体适量20μL进样检测,记录峰面积。结果见附图2,结果表明,空白脂质体、各辅料及溶剂对药物测定无干扰。
⑷包封率测定方法
采用超滤离心法分离游离药物来测定人参皂苷Rg3脂质体的包封率。
①取制备好的人参皂苷Rg3脂质体溶液0.3mL,置于超滤离心管(截留分子量为10,000)顶部套管内。20000rpm离心10min。取下超滤离心管外部套管,吸取管内液体,测定分离洗脱后游离药物含量。
②精密量取人参皂苷Rg3脂质体0.5mL,以0.2μM滤膜过滤,测定脂质体中总药物含量。按公式计算人参皂苷Rg3脂质体的包封率。包封率计算公式如下:
其中EE%代表药物包封率,W0为脂质体中总药物含量,W1为脂质体中未被包封的游离药物含量。测定结果如图3所示。
实施例5脂质体粒径检测
用HORIBA激光纳米粒度仪(SZ-100)测定所制空白脂质体及实施例2制备的人参皂苷Rg3脂质体的粒径。步骤如下:
取60μL空白脂质体稀释于3mL超纯水中,超声5min使混合均匀,加入比色皿中,确保没有气泡影响检测结果,再将比色皿插入样品槽,盖上盖子。选择检测类型Size,设置测试条件,结果见附图4。
实施例6脂质体Zeta电位检测
用HORIBA纳米粒度仪SZ-100测量所制空白脂质体及实施例2制备的人参皂苷Rg3脂质体Zeta电位。步骤如下:
取20μL脂质体样品稀释于1mL超纯水中,超声5min使混合均匀,将脂质体样品装入电极中,确保没有气泡影响检测结果,塞上胶塞,将电极插入样品槽中,盖上盖子。选择检测类型Zeta,结果见附图5。
实施例7脂质体复合物形态检测
①滴样:用镊子夹取铜网,用移液枪取制备好的样品各8μL,分别滴加一滴样品于铜网上,静置25-30min。
②染色:用吸水纸或滤纸沿铜网边缘吸去多余的液体,用移液枪滴加8μL2%的磷钨酸负染液,染色时间30s,然后用吸水纸吸去染色液。
③检测:用透射电子显微镜(TEM)检测样品形态,结果见附图6。
实施例8体外培养的人肿瘤细胞增殖抑制相关实验(MTT法)
将叶酸受体(FR)阳性表达率较高的人非小细胞肺癌细胞系(H460)细胞种植于96孔细胞培养板中,每孔种植约1.5×105个细胞,使用RPMI-1640培养液(加血清和双抗)总体积100μL,将细胞放置在37℃,5%CO2培养箱中常规培养16~24h,细胞密度约80~90%时移去生长培养基,用等量(100μL)RPMI-1640(无血清)培养基清洗一次,再用50μLRPMI-1640(无血清)培养液替换。
将实施例2制备的人参皂苷Rg3脂质体系列等稀释到50μL无血清RPMI-1640培养液中,分别加入96孔细胞培养板孔中,轻轻混匀,并设有空白细胞对照,以及空白脂质体和Rg3溶液作为对照组,置于37℃,5%CO2孵育24h,每孔细胞中加入20μLMTT(Sigma,5mg/mL),37℃,5%CO2孵育培养4h。小心弃去所有培养液,晾干,加入150μL二甲基亚砜(DMSO),将96孔细胞培养板放入SUNRISE酶标仪中设置震荡10min,使结晶物溶解,然后继续在SUNRISE酶标仪中测定各孔在570nm处的吸光值,读出原始数据。
基于MTT比色法的检测原理为:活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲攒(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能,二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲攒,用酶标仪在570nm波长处测定其吸光值,可间接反映活细胞数量。故此,以空白对照(未转染细胞)的吸光值为100%,计算转染后细胞存活的百分率(%)。计算公式为:
细胞存活率(%)=[A]样品/[A]对照×100%
[A]样品为测试孔的吸光值,[A]对照为阴性空白对照孔的吸光值。
实验结果如图7所示,结果表明,空白脂质体对细胞存活率影响较小,在80%-95%之间,证明了脂质体是一种安全、可靠的载体。人参皂苷Rg3脂质体作用于H460细胞时,随浓度的增加细胞存活率下降,在相同浓度下,人参皂苷Rg3脂质体作用下的细胞存活率高于人参皂苷Rg3单独作用下的细胞存活率,说明将人参皂苷Rg3制备成脂质体药物后,能有效降低其对细胞产生的毒性。人参皂苷Rg3脂质体复合叶酸后,癌细胞存活率降低,说明复合叶酸能够有效提高人参皂苷Rg3脂质体对癌细胞的靶向性,增强药物疗效,具有实际意义。
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Claims (9)
1.一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物,其特征在于,包括20(R)-人参皂苷Rg3、阳离子类脂、胆固醇和叶酸,其中阳离子类脂与胆固醇摩尔比为1:1~6:1;阳离子类脂与20(R)-人参皂苷Rg3的质量比为5:1~15:1;叶酸的终浓度为10~40μg/mL。
2.根据权利要求1所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物,其特征在于,所述的阳离子类脂与胆固醇摩尔比为3:1。
3.根据权利要求1所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物,其特征在于叶酸的终浓度为20μg/mL。
4.根据权利要求1所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物,其特征在于,所述阳离子类脂为氨基甲酸脂型阳离子类脂,其化学结构如Ⅰ所示:
其中,R1为(CH2)11CH3;
R2为CH3、CH2CH3;
X为Cl、Br、I。
5.根据权利要求4所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物,其特征在于,所述氨基甲酸酯型阳离子类脂是:R1为(CH2)11CH3,R2为CH3,X为I。
6.一种如权利要求1所述的20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将阳离子类脂溶于氯仿中,加入胆固醇,震荡使其充分混合均匀,用氮气流吹干形成均匀薄膜,放置真空干燥箱中过夜,制备空白脂质体;
(2)将20(R)-人参皂苷Rg3预先溶解在无水乙醇中配制成20(R)-人参皂苷Rg3溶液,按脂药比5:1~15:1向步骤(1)中空白脂质体中加入20(R)-人参皂苷Rg3溶液和双蒸水浸泡,在45~55℃下反复超声振荡使薄膜溶解至澄清,制得20(R)-人参皂苷Rg3脂质体;
(3)加入叶酸溶液复合20(R)-人参皂苷Rg3脂质体,在常温下超声振荡至澄清,制得叶酸靶向性修饰的20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物。
7.根据权利要求5所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)20(R)-人参皂苷Rg3溶液浓度为2mg/mL。
8.根据权利要求5所述的一种20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)20(R)-人参皂苷Rg3溶液和双蒸水的体积比为2:8。
9.一种如权利要求1所述的20(R)-人参皂苷Rg3/阳离子类脂/胆固醇/叶酸脂质体药物在抗癌、抗肿瘤药物中的应用。
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