CN111870580A - 含姜黄素的药剂和在结肠炎靶向治疗中的应用 - Google Patents

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Abstract

一种含有姜黄素的药剂，以姜黄素及其衍生物和海藻酸及其金属盐形成共价结合物，所述的共价结合物于溶液中形成胶束。试验结果证明：本发明的海藻酸‑姜黄素共价结合物可制备得冻干制剂，复溶后可迅速分散形成黄色的澄清纳米胶束溶液。该胶束溶液体内外实验中，均表现出良好的结肠靶向性，在结肠溃疡部位聚集，并在肠道厌氧菌分泌的酯酶作用下，快速将海藻酸‑姜黄素分子间的共价键酶切，姜黄素还原为单分子状态，从而被溃疡部位迅速吸收，达到口服靶向治疗溃疡性结肠炎的目的，具有良好的产业化应用前景。

Description

含姜黄素的药剂和在结肠炎靶向治疗中的应用
技术领域
本发明属于疏水性药物给药领域，具体涉及一种姜黄素药物的增溶方法和药剂，实现结肠组织的靶向给药，及其在制备治疗结肠炎药物中的应用。
背景技术
溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis)，是一种病因尚不完全清楚的结肠和直肠非特异性炎症性疾病，临床可呈慢性、急性或灾难性暴发过程。病变多位于乙状结肠和直肠，也可延伸至降结肠，甚至整个结肠。病变局限于黏膜及黏膜下层。患者表现为频繁血性便，可多达30次/天，伴高热、腹痛、便血、体重减轻、里急后重、呕吐等表现。病程漫长，反复发作，常导致患者生活质量严重降低，多数患者后期并发感染或恶变。
目前此种疾病的治疗现状为：(1)柳氮磺胺吡啶类制剂，其系溃疡性结肠炎的主要治疗药物，配合皮质类固醇制剂全身使用，常在急性发作期治疗效果明显，但无法控制并防止病程复发，且由于皮质类固醇制剂的副作用，故不宜长期使用。(2)包括硫唑嘌呤在内的免疫抑制剂，在溃疡性结肠炎中的价值尚属可疑，且在疾病恶化时并无控制疾病的作用。(3)中医中药治疗腹泻型溃疡性结肠炎仅部分有效，其普适性及临床转归仍存疑。纵观现有的治疗方法及制剂类型，几乎全部为全身性用药，尚无靶向制剂或靶向给药方法。全身性用药(经注射途径)，将不可避免地会对结肠外的健康组织器官带来毒副作用。
姜黄素(Curcumin)，是从姜科姜黄属(Curcuma Longa)植物姜黄、莪术、温郁金等的根茎中提取的一种多酚类化合物。已知姜黄素结构式如下：
Figure BDA0002617971130000011
已有的研究证明，姜黄素具有广泛的生物活性，包括抗炎、抗肿瘤、抗突变、抗凝、抗氧化、抗糖尿病等生物学活性。特别是在抗炎和抗肿瘤的治疗方面，即使使用大剂量口服(12g/天)，测试者也没有不良反应出现，毒副作用很小，极有可能成为有前景且安全的抗炎、抗肿瘤候选药物。实验证实，姜黄素可通过MyD88通路，抑制IL-1β、IL-6及TNF-α的转录，降低相关炎性因子的表达，从而实现有效的抗炎作用。
但是姜黄素目前在国际上尚罕有相关的成药上市。一方面，姜黄素属于严格疏水性化合物，导致其口服生物利用度小于1％，超过95％的口服剂量均以原型经粪便排出体外。另一方面，姜黄素具有严重的肝首过效应，吸收入血的姜黄素大部分经肝内酶的氧化作用，变成无活性的姜黄素葡糖苷酸和硫酸姜黄素，从而失去其预期的生物学作用(FoodFunct 2018；9(2)：705-714)。特别有说服力的例子是在美国进行的姜黄素治疗胰腺癌的II期临床研究中，患者每天口服8.0克姜黄素，患者能达到的血药浓度仅为22～41ng/ml(ClinCancer Res 2008；14：4491)。姜黄素成药性较差另一主要原因是其在体内代谢太快，采用常规增溶技术制成的注射剂，仍然难以有效降低其在血液中的代谢速度，无法保持有效的血药浓度。例如：姜黄素的甘油缩甲醛溶液注射到小鼠体内，半小时后在血液中已难以检测到姜黄素的存在(Nutrients.2019；11(9)：2147)。
研究者采用了各种方法以解决姜黄素的水溶性，其中包括以CN100415221C及已在临床试验中使用的
Figure BDA0002617971130000021
为代表方案，均是制备含姜黄素的脂质体。该类制剂在姜黄素中加入磷脂、表面活性剂、支撑剂和抗氧剂等，使用蒸发去除有机溶剂后再行水化，制备姜黄素脂质体混悬液。由于在合成脂质体过程中加入了多种表面活性剂作或助溶剂，这些表面活性剂通常具有潜在的毒性和溶血性。更重要的，脂质体膜本身具有很强的流动性和脆性，脂质体在胃液的强酸性条件下非常不稳定，在胃肠道蠕动的物理挤压及磨擦作用下，常导致脂质体的破裂，从而导致装载药物的提前释放。上述原因常导致包括
Figure BDA0002617971130000022
在内的以脂质体为载体的口服姜黄素递送无法到达结肠而提前释放。以CN102274163A为代表的两亲性嵌段共聚物制备含姜黄素的纳米胶束，是另一种解决姜黄素水溶性的方法。该类方法均使用有机溶剂进行嵌段共聚物溶解和水化，从而提高姜黄素的溶解度。但这些纳米胶束在体内外的稳定性同样较差，无法真正解决姜黄素在体内代谢较快的缺点。而且，在胃肠道复杂的物理和化学环境下，纳米胶束也存在提前释放、无法实现结肠靶向释放等问题。除纳米胶束之外，采用表面活性剂自乳化、制备各种粒径的纳米颗粒或微球(丸)等，这些粒子或微球(丸)经口服到达肠道后，逐渐降解，并将其中装载的药物释放至肠道内。但这些释放的药物在肠道中仍以大分子或微结晶状态存在(如：姜黄素晶体)，同样无法实现吸收增强或靶向释放。更重要的是，针对溃疡性结肠炎这些病灶较局限的疾病来说，仍无法实现病灶局部的靶向释放。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种含有姜黄素的药剂，其以姜黄素为活性分子，在辅料的作用下，提高姜黄素的装载量。
本发明的另一个目的在于提供一种含有姜黄素的药剂，其以姜黄素为活性分子，并与亲水性辅料形成共价结合物，以提高姜黄素的口服生物利用度。
本发明的再一个目的在于提供一种含有姜黄素的药剂，实现姜黄素对结肠的靶向给药。
本发明的又一个目的在于提供一种含有姜黄素的药剂在制备结肠炎药物中的应用。
海藻酸(Alginate)，是从褐藻类的海洋植物中提取的线性阴离子多糖，由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic，M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic，G)经β-1，4糖苷键连接而成。海藻酸钠的水溶液具有较高的黏度，已被用作食品的增稠剂、稳定剂、乳化剂等。海藻酸钠是无毒食品，早在1938年就已被收入美国药典。海藻酸钠中含有大量的自由羧基(-COO-)，在酸性pH条件下-COO-质子化转变成-COOH，海藻酸倾向于聚合；在中性或偏碱性pH值条件下，-COOH基团不断地去质子化并解离，分子链伸展，海藻酸倾向于溶解；故海藻酸钠具有明显的pH敏感性。在胃液的酸性环境中，海藻酸钠可保持良好的稳定性；在结肠中性环境下可释放装载的药物，因此是优秀的口服药物结肠靶向递送载体。作为多糖，海藻酸自身在结肠中被结肠中的厌氧菌群所产生的糖苷酶代谢，其水解产物可用作内生菌群的营养物质。在某种程度上，它在受损组织中，促进了结肠菌群的增殖和生理稳态的重建，且不会在结肠中产生任何细胞毒性。
海藻酸通常与溶液中的金属离子，常见的如：钠离子和钾离子形成离子键。因此，海藻酸不限于其羧基的形式，还包括其与金属离子所成的盐，如：海藻酸钠和海藻酸钾等。其粘度如：但不限于360～850mp.s，比如：360～460mp.s、460～850mp.s、360～600mp.s或600～850mp.s等。
姜黄素衍生物，如：但不限于天然姜黄素，脱甲氧姜黄素，二脱甲氧基姜黄素等。
本发明所称的组合物或药剂，还包括各种与所含化合物或组合物相适应的药物辅料，以制成有利于给药(drug delivery)的剂型，如：但不仅限于水溶液注射剂、粉针剂、丸剂、散剂、片剂、贴剂、栓剂、乳剂、霜剂、凝胶剂、颗粒剂、胶囊剂、气雾剂、喷雾剂、粉雾剂、缓释剂和控释剂等。这些药用辅料既可以是各种制剂中常规使用的，如：但不仅限于等渗剂、缓冲液、矫味剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、崩解剂和润滑剂等；也可以是为了与所述物质相适应而选择使用的，如：乳化剂、增溶剂、抑菌剂、止痛剂和抗氧剂等，这类辅料能有效提高组合物所含化合物的稳定性和溶解性或改变化合物的释放速率和吸收速率等，从而改善各种化合物在生物体内的代谢，进而增强组合物的给药效果。此外，还可以为实现特定的给药目的或方式，如：缓释给药、控释给药和脉冲给药等，而使用的辅料，如：但不仅限于明胶、白蛋白、壳聚糖、海藻酸、聚醚和聚酯类高分子材料，如：但不仅限于，聚乙二醇、聚氨酯、聚碳酸酯及其共聚物等。所称的“有利于给药”的主要表现有：但不仅限于提高治疗效果、提高生物利用度、降低毒副作用和提高患者顺应性、依从性等。
在水溶液注射剂中，辅料一般包括等渗剂和缓冲液，以及必要的乳化剂(如：Tweeen-80、Pluronic和Poloxamer等)、增溶剂和抑菌剂等。此外，还包括含有药学上可接受的其它药用辅料，如：抗氧剂、pH调节剂和止痛剂等。
用于制取口服液体制剂的辅料一般包括溶剂，以及必要的矫味剂、抑菌剂、乳化剂和着色剂等。
用于制取片剂的辅料一般包括填充剂(如：淀粉、糖粉、糊精、乳糖、可溶性淀粉、微晶纤维素、硫酸钙、磷酸氢钙和甘露醇等)、粘合剂(如：乙醇、淀粉浆、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、明胶溶液、蔗糖溶液和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液或醇溶液等)、崩解剂(如：干淀粉、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素、交联聚乙烯吡咯烷酮和交联羧甲基纤维素钠)和润滑剂(如：硬脂酸镁、微粉硅胶、滑石粉、氢化植物油、聚乙二醇4,000、聚乙二醇6,000和月桂醇硫酸镁等)等。
用于制取乳剂的辅料一般为水、油(如：脂肪酸)、乳化剂，以及必要的防腐剂和矫味剂等。
用于制取颗粒剂的辅料与片剂类似，但造粒过程不同。根据需要，将制得的颗粒剂与助流剂混合后装入胶囊即得胶囊剂。
本发明所称的“生物体”、“动物”或“患者”是指人、野生动物和家畜(Livestock)。野生动物为自然状态下未经人工驯化的动物。家畜是为了提供食物来源而人工饲养的动物，如：但不仅限于狗、猫、鼠、大鼠、仓鼠、猪、兔、奶牛、水牛、公牛、绵羊、山羊、鹅和鸡等。给予治疗的“患者”或“生物体”优先选择哺乳动物，尤其是人。
本发明所称的“治疗”是指为了阻止和降低疾病的发生或发展，使疾病病程的发展或加重得以抑制、遏制、减轻、改善、减缓、停止、延迟或反转，所描述的保持和/或用药时的疾病的、紊乱的或病理学状态的各种指标包括减轻或减少症状或并发症，或治愈或消除疾病、紊乱或状况。
一种含有姜黄素的药剂，以姜黄素及其衍生物和海藻酸及其金属盐形成共价结合物，共价结合物于溶液中形成胶束。
共价键如：但不限于酯键、醚键、硫醚键、二硫键、酰胺键、烯烃双键、炔烃三键、偶氮双键、重氮三键、金属或非金属的配位共价键等。
溶液如：但不限于亲水性溶液，或以水为溶剂的悬液，或水。
当共价结合物于溶液中后，其能凭借自身具有的两亲性的特性，自组装形成胶束载药系统。
所形成的胶束可为纳米级，粒径为90nm～300nm或140±40nm，而将姜黄素装载于胶束的内腔，海藻酸主要分布于胶束的外层。
另一种含有姜黄素的药剂，以姜黄素及其衍生物和海藻酸及其金属盐形成共价结合物，其中姜黄素及其衍生物的分子中至少25％的游离态羟基(-OH)与海藻酸及其金属盐的羧基(-COOH或-COO-)形成酯键，尤其是30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％的游离态羟基与海藻酸及其金属盐的羧基(-COOH或-COO-)形成酯键。
另一种含有姜黄素的药剂，以姜黄素及其衍生物和海藻酸及其金属盐形成共价结合物，其中姜黄素及其衍生物的分子中至少50％的游离态羟基(-OH)与海藻酸及其金属盐的羧基(-COOH或-COO-)形成酯键，如：但不限于50％～90％，50％～80％、50％～70％或50％～60％。
另一种含有姜黄素的药剂，系胶束载药系统，包含亲水性的线性阴离子海藻酸钠以及姜黄素。海藻酸钠其粘度为360～850mp.s。
另一种含有姜黄素的药剂，系胶束载药系统，包含亲水性的线性阴离子海藻酸钠以及姜黄素。海藻酸钠其粘度为460mp.s。
一种含有姜黄素的药剂的制备方法，经化学偶联，将姜黄素分子由疏水性分子改造为两亲聚合物，在溶液中经自组装形成胶束载药系统。
本发明提供的含有姜黄素的药剂制得治疗结肠炎的口服药物，能实现对结肠的靶向给药，提高姜黄素的生物利用度。这些药物如：片剂、冻干剂、溶液剂、混悬剂和胶囊剂等。
本发明技术方案实现的有益效果：
本发明提供的共价结合物，以海藻酸及其盐为基础，以化学方法在海藻酸与姜黄素分子间构建稳定的共价键，制备海藻酸-姜黄素共价结合物。借助姜黄素分子自身的疏水性及海藻酸的亲水性，在生理环境下，该结合物可通过自组装形成纳米胶束。同小分子表面活性剂相比，以海藻酸钠为基础制备胶束的临界胶束浓度值(Critical MicelleConcentration，CMC)非常低，药物装载率可达76.9％，远高于现有技术(以CN104758255A为代表)报道的装载率(～25％)，并在肠道内容物稀释后，该胶束也能保持良好的结构稳定性。这些装载有姜黄素的纳米胶束，由于分子内部存在稳定的共价键，在胃酸作用及肠蠕动条件下可保持结构的相对稳定性，不会出现姜黄素的提前释放或仅有少部分释放。在到达结肠后，由于纳米胶束自身携带大量负电荷，极易与带有正电荷的溃疡表面结合。
以海藻酸与姜黄素分子间构建稳定的酯键为例，由于结肠远端含有大量厌氧菌，如：但不限于双歧杆菌、拟杆菌和艰难梭菌等(含量达1011～1012CFU/ml)，可产生大量偶氮还原酶、硝基还原酶、葡糖苷酸酶、糖苷酶、酯酶和淀粉酶等。特别是大量酯酶的存在，可快速水解海藻酸和姜黄素分子间的酯键连接，姜黄素在溃疡部位以单分子形式释放，被结肠粘膜吸收，从而发挥有效的靶向抗炎作用。该技术不仅彻底解决了姜黄素水溶性和稳定性较差的特点，还解决了现有技术中姜黄素无法靶向给药的难题。本发明在实现过程中全部使用无毒且生物相容性极好的材料(如海藻酸钠)，且经口服后保持了在上消化道中较好的稳定性；在结肠中的溃疡部位，姜黄素以单分子形式释放并被结肠粘膜快速吸收，可达到更高的生物利用度和更佳的治疗效果。
试验结果证明：本发明的海藻酸-姜黄素共价结合物可制备得冻干制剂，复溶后可迅速分散形成黄色的澄清纳米胶束溶液。该胶束溶液体内外实验中，均表现出良好的结肠靶向性，在结肠溃疡部位聚集，并在肠道厌氧菌分泌的酯酶作用下，快速将海藻酸-姜黄素分子间的共价键(如：酯键)酶切，释放姜黄素，姜黄素还原为单分子状态，从而被溃疡部位迅速吸收，达到口服靶向治疗溃疡性结肠炎的目的，具有良好的产业化应用前景。
附图说明
图1为本发明海藻酸-姜黄素共价结合物的合成及在溃疡性结肠炎中靶向治疗示意图；
图2为本发明所使用的姜黄素、海藻酸钠及合成海藻酸-姜黄素共价化合物的傅里叶红外光谱分析结果图；
图3为本发明所使用的姜黄素、海藻酸钠及合成海藻酸-姜黄素共价化合物的1HNMR分析结果图；
图4为本发明使用芘荧光探针法测定纳米胶束的临界胶束浓度结果图；
图5为本发明海藻酸-姜黄素纳米胶束体外释放结果图，其中，图A为纳米胶束在模拟胃、小肠和结肠环境的缓冲液中的释放结果图，图B为纳米胶束在胃、小肠和结肠内容物浆液中的释放结果图；
图6为使用本发明海藻酸-姜黄素纳米胶束在DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎模型治疗后的体重变化结果图；
图7为不同组小鼠模型治疗后结肠长度的变化；
图8为使用本发明使用海藻酸-姜黄素纳米胶束治疗后，粘膜层厚度、粘膜层淋巴细胞(CD3+)及巨噬细胞(CD11b+)变化结果图，其中，图A为粘膜下肌层及粘膜层厚度比较结果图；图B为粘膜层淋巴细胞(CD3+)及巨噬细胞(CD11b+)浸润度免疫荧光染色比较结果图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
实施例1海藻酸-姜黄素共价结合物制备和表征
称取海藻酸钠2g加入至200ml去离子水中，搅拌过夜充分溶解。称取0.5g二环己基碳二亚胺数(DCC)和0.2g 4-二甲氨基吡啶(DMAP)加入至50ml DMSO中充分溶解，并将溶解后的DCC和DMAP逐滴加入至海藻酸钠溶液中，氮气保护条件下避光反应1小时。称取姜黄素0.02～0.5g(对应海藻酸钠质量比为1～50％)溶于50ml DMSO中，缓慢加入至上述反应体系中，提高反应温度至60℃，氮气保护条件下搅拌反应过夜。反应产物置截留分子量3.5kDa的透析袋中，对DMSO透析24小时后，再对去离子水透析48小时。透析产物经12,000rpm/分速度离心5分钟，上清液冻干室温保存，即为海藻酸-姜黄素共价结合物(参见图1)。
海藻酸-姜黄素共价化合物的傅里叶红外光谱分析结果表明，其波数在1512cm-1处的新峰来自姜黄素的烯酮基(＝C＝O)，姜黄素的烯醇基(＝C-OH)的峰从1282cm-1迁移到1284cm-1，证实了姜黄素分子中一半的羟基(-OH)与海藻酸的羧基(-COOH或-COO-)形成酯键，而姜黄素分子中另一半羟基(-OH)处于游离状态(参见图2)。
合成海藻酸-姜黄素共价化合物的1HNMR分析结果表明：在姜黄素分子中，其中一半的羟基由于转变成具有更强键能的酯键，而失去其原有的质子峰，并对其相邻的甲氧基(-OCH3)的质子键域产生影响，使其信号从1.16ppm裂分并迁移至高场处的1.02～1.06ppm。海藻酸骨架中紧邻酯键C4的质子，由于酯键的高键能和空间位阻作用，其信号从4.92ppm迁移至高场3.06ppm处，证实了姜黄素的一个芳香环与海藻酸骨架的间形成了稳定的酯键连接。由于远端高能酯键配位的影响，未键合的另一半羟基(-OH)的质子信号从8.32ppm向高场处裂分为7.86ppm和7.87ppm双峰，证实了姜黄素分子中的另一个羟基处于游离状态(参见图3)。
本实施例根据姜黄素及其衍生物结构上的疏水性以及较活泼的羟基，与水溶性极佳且无毒的海藻酸或其金属离子盐的自由羧基经酯键化学偶联，将姜黄素由疏水性分子改造为两亲聚合物，从而有效提高了姜黄素分子的水溶性，进而提高姜黄素的生物利用度。利用该偶联物中亲水性和疏水性分子的两亲性，在生理环境下自组装成为物理和化学结构均非常稳定的纳米胶束，将姜黄素分子限制在胶束的核中使其不易溶出，从而获得了一系列在体内外均具有高度稳定性的载药胶束，该载药胶束可制成冻干制剂(参见图1)。
实施例2海藻酸-姜黄素纳米胶束的包封率、载药率及临介胶束浓度表征
称取实施例1制取的海藻酸钠与姜黄素质量比为30％的冻干共价结合物0.2g，在充分振荡并超声30分钟条件下，溶于200ml去离子水中得1mg/ml自组装胶束，经与标准姜黄素浓度吸光度曲线比较，计算自组装胶束中姜黄素含量为100μg/ml；计算其包封率为61％，载药率为78％；使用经典的芘荧光探针法测定聚合物胶束的临界胶束浓度为0.043ng/ml。(参见图4)
实施例3海藻酸-姜黄素纳米胶束的体外释放试验
取实施例2的质量浓度为1mg/ml的纳米胶束溶液100μl，与pH值分别为1.2、6.8和7.2的缓冲液10ml混匀，分别代表胃液、肠液和结肠液的释放环境。并分别在作用10、20、30、60、90和120分钟取样约100μl，12,000rpm/分速度离心5分钟，上清液采用吸光光度法测定其中姜黄素释放百分比。其中，在pH7.2缓冲液中取样至检测至20小时，代表纳米胶束在结肠的停留时间。测定结果显示，在pH1.2条件下经2小时模拟释放，姜黄素释放总量为28.3％；在pH6.8条件下2小时共释放40.2％，而pH7.2条件下20小时共释放约47％。数据表明在模拟胃液的强酸性、或小肠液的弱酸性缓冲液环境下，该海藻酸-姜黄素纳米胶束稳定性较好，总释放量约为57.1％，约42.9％的口服剂量可以到达结肠部位(参见图5A)。
取禁食4小时Balb/c小鼠，经饱和CO2窒息后解剖取其胃、小肠和结肠内容物，分别制作浓度为50％、pH值分别为1.2、6.8和7.2的肠内容物浆液，经CO2吹泡饱和制作为厌氧环境后，再按以上段落所述的方法进行模拟离体器官内释放实验。
结果表明，在不同肠道组分浆液中细菌的作用下，pH1.2条件下经2小时模拟释放，姜黄素释放总量为26.1％；在pH6.8条件下2小时共释放41.7％，约43.1％的口服剂量可以到达结肠部位。而在结肠内容物作用下，20小时释放量为95.5％。数据表明，在胃和小肠内容物中细菌作用下，海藻酸-姜黄素纳米胶束同样保持了良好的稳定性，与在缓冲液中释放结果无显著性差异；但在结肠中厌氧菌产生大量酯酶作用下，姜黄素被还原为单分子状态，大量释放，可起到有效的抗结肠炎效果(参见图5B)。
实施例4海藻酸-姜黄素纳米胶束对DSS诱导的溃疡性结肠炎的体内治疗作用
使用葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulphate Sodium，DSS)制备Balb/c小鼠溃疡性结肠炎模型，按5mg/kg剂量连续纳米胶束溶液灌胃7天，每日测量小鼠体重，计算体重下降率。治疗结束后，按上述方法处死小鼠，取其结肠测定结肠长度，同时取部分结肠组织冰冻切片，显微镜下观察姜黄素的原位荧光，部分组织固定后进行HE染色和CD3、CD11b免疫荧光双染色，以测定粘膜和肌层厚度、淋巴细胞及巨噬细胞浸润情况。
结果表明，经海藻酸-姜黄素纳米胶束治疗后的小鼠体重仅有少量下降，其体重变化与阴性对照组无显著性差异，实验组(未经治疗组)小鼠体重出现大幅下降(约27％)，与治疗组比较有显著性差异(p＜0.05)，说明海藻酸-姜黄素胶束可有效缓解溃疡性结肠炎导致的体重下降(参见图6)。
类似地，治疗组小鼠结肠长度与对照组比较也无差异，但与实验组比较差异具有显著性(p＜0.05)(参见图7)。
在显微镜下，治疗组小鼠结肠组织中可见明亮的姜黄素荧光，而天然姜黄素治疗组结肠内几乎无法观察到姜黄素的荧光，两组比较，其荧光强度差异具有显著性(p＜0.05)。
类似地，实验组小鼠结肠壁变得非常薄，粘膜中充满大量脓性细胞球，粘膜组织变薄，粘膜下肌层几乎消失；而治疗组小鼠与对照组小鼠结肠、粘膜和粘膜下肌层厚度几乎无异，仅粘膜层见少量淋巴细胞浸润(参见图8A)。
类似地，在对照组小鼠结肠组织中可见大量CD3+和CD11b+的淋巴细胞及巨噬细胞浸润，而治疗组仅见少量CD3+和CD11b+细胞，对照组与治疗组渗出炎性细胞荧光强度差异具有显著性(p＜0.05)。(参见图8B)
以上数据表明，海藻酸-姜黄素纳米胶束，可有效缓解DSS模型中溃疡性肠肠炎的炎性程度，可达到有效的结肠靶向治疗效果。

Claims (11)

1.一种含有姜黄素的药剂，其特征在于以姜黄素及其衍生物和海藻酸及其金属盐形成共价结合物，所述的共价结合物于溶液中形成胶束。
2.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的共价键选自于酯键、醚键、硫醚键、二硫键、酰胺键、烯烃双键、炔烃三键、偶氮双键、重氮三键、金属或非金属的配位共价键。
3.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的溶液选自于亲水性溶液、以水为溶剂的悬液或水。
4.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的胶束为纳米级，粒径为90nm～300nm或140nm±40nm。
5.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的海藻酸及其金属盐粘度为360～850mp.s。
6.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的海藻酸金属盐为海藻酸钠。
7.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的海藻酸金属盐为海藻酸钠，粘度为460mp.s。
8.根据权利要求1所述的含有姜黄素的药剂，其特征在于所述的姜黄素及其衍生物的分子中至少25％的游离态羟基与海藻酸及其金属盐的羧基形成酯键，所述羧基的形式为-COOH或-COO-。
9.根据权利要求1～8之一所述的含有姜黄素的药剂在结肠组织释放姜黄素及其衍生物。
10.根据权利要求1～8之一所述的含有姜黄素的药剂在制备治疗结肠炎中的应用。
11.一种组合物，其特征在于包括权利要求1～8之一所述的含有姜黄素的药剂。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114010798A (zh) * 2021-12-27 2022-02-08 安徽大学 一种酶控自组装与解组装的负载姜黄素药物的水凝胶前体及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102988999A (zh) * 2012-05-09 2013-03-27 中国药科大学 姜黄素-多糖类偶联物及其制备方法与应用
CN103705940A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 中国药科大学 一种天然活性药物-多糖靶向复合物的制备及其抗肿瘤的应用
CN103908444A (zh) * 2014-02-25 2014-07-09 广西医科大学 姜黄素在制备抗肠炎药物中的应用
CN105816427A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 苏州雷纳药物研发有限公司 一种姜黄素胶束载药系统及其制备方法
US20180185282A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Universidad De Chile Curcumin-loaded nanoemulsions, method of manufacture, and method of preventive treatment using the same
CN108379224A (zh) * 2018-03-26 2018-08-10 温岭汉德高分子科技有限公司 一种基于多糖的还原响应自解聚接枝聚合物载药胶束的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102988999A (zh) * 2012-05-09 2013-03-27 中国药科大学 姜黄素-多糖类偶联物及其制备方法与应用
CN103705940A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 中国药科大学 一种天然活性药物-多糖靶向复合物的制备及其抗肿瘤的应用
CN103908444A (zh) * 2014-02-25 2014-07-09 广西医科大学 姜黄素在制备抗肠炎药物中的应用
CN105816427A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 苏州雷纳药物研发有限公司 一种姜黄素胶束载药系统及其制备方法
US20180185282A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Universidad De Chile Curcumin-loaded nanoemulsions, method of manufacture, and method of preventive treatment using the same
CN108379224A (zh) * 2018-03-26 2018-08-10 温岭汉德高分子科技有限公司 一种基于多糖的还原响应自解聚接枝聚合物载药胶束的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DEY SOMA等: "Conjugation of curcumin onto alginate enhances aqueous solubility and stability of curcumin", 《CARBOHYDRATE POLYMERS》 *
LACHOWICZ D等: "Blood-compatible, stable micelles of sodium alginate - Curcumin bioconjugate for anti-cancer applications", 《EUROPEAN POLYMER JOURNAL》 *
刘蜀宝: "《药剂学》", 31 July 2007, 河南科学技术出版社 *
曾戎、屠美: "《生物医用仿生高分子材料》", 31 October 2010, 华南理工大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114010798A (zh) * 2021-12-27 2022-02-08 安徽大学 一种酶控自组装与解组装的负载姜黄素药物的水凝胶前体及其应用

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