CN112933045B - 共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法 - Google Patents

共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法，所述纳米制剂主要是由混合磷脂同时包载脂溶性药物双氢青蒿素和水溶性药物磷酸氯喹所组装而成。与现有技术相比，本发明制备的DHA/CQ纳米制剂在结肠癌细胞中，可通过作用于线粒体产生ROS，同时抑制细胞自噬，打破胞内ROS平衡，不可逆升高胞内ROS水平；并进一步促进纳米制剂分解和药物完全释放，显著抑制结肠癌细胞的增殖，增强双氢青蒿素对结肠癌的治疗作用。

Description

共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于药物制剂技术领域，具体涉及一种共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法。
背景技术
双氢青蒿素(dihydroartemisinin，DHA)是从菊科植物黄花蒿叶中提取分离得到的一种含有过氧化物基团的倍半萜内酯类化合物。作为一线抗疟药物DHA已被证明可单独或联合其它化疗药物用于结肠癌治疗，且有较好的安全性。由于肿瘤细胞内具有较高的亚铁离子水平，能够高效切断DHA的过氧化物键，形成氧和碳自由基，影响细胞线粒体跨膜电位，进而促进ROS生成，产生氧化应激，导致细胞周期停滞，促使细胞凋亡、自噬和铁坏死，发挥抗结肠癌作用。
自噬作为细胞在不利环境下维持自身稳态的机制，通过降解错误折叠的蛋白质多聚体，抑制ROS产生，减少DNA的损伤和染色体的不稳定性，降低ROS对细胞的毒性伤害。自噬还可通过增强肿瘤细胞在微环境中的适应性，促进肿瘤转移的发生。因而，自噬抑制剂可有效阻断肿瘤细胞内自噬的发生，促进细胞凋亡，并抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。磷酸氯喹(Chloroquine phosphate，CQ)是临床上极具潜力的自噬抑制剂，作为联合用药已被用于多项临床试验。由于缺乏组织和细胞特异性，临床上需要使用较大的剂量以实现治疗效果。
发明内容
发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂及其制备方法，所述纳米制剂具有ROS和pH双敏感性，并且两种药物在制剂的基础上协同作用，抑制结肠癌效果显著。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂，所述纳米制剂主要是由混合磷脂同时包载脂溶性药物双氢青蒿素和水溶性药物磷酸氯喹所组装而成。
作为优选：
所述混合磷脂包括大豆卵磷脂SPC、合成磷脂DOPE和DOPC。
进一步优选，所述SPC、DOPE、DOPC的重量比为2:(1～3):(1～3)。
所述双氢青蒿素和磷酸氯喹的重量比为(3～4):(3～4)。
所述纳米制剂主要是由如下重量份的原料制成：
Figure BDA0003013635450000021
更优选的，所述纳米制剂主要是由如下重量份的原料制成：
Figure BDA0003013635450000022
优选，所述RGD靶头材料选自DSPE-PEG-RGD。
所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂的制备方法，包括如下步骤：
取混合磷脂、双氢青蒿素和辅料溶解于有机溶剂中，蒸发除去溶剂形成薄膜，以硫酸铵水溶液水合，并与磷酸氯喹水溶液共孵育，在磷酸缓冲液中透析除去未包裹药物，得到所述共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂。
优选，所述混合磷脂选自大豆卵磷脂SPC、合成磷脂DOPE和DOPC；所述辅料选自胆固醇油酸酯和三油酸甘油酯；所述有机溶剂选自二氯甲烷。
本发明提出利用混合脂质的ROS和pH敏感性，构建包载DHA和CQ的双敏感纳米制剂，并插入具有结肠癌靶向功能的RGD靶头材料，如DSPE-PEG-RGD，以期实现纳米制剂特异性被结肠癌细胞摄取，在溶酶体酸性环境中分解和释放DHA/CQ药物组合，促ROS生成和阻断细胞自噬，打破胞内ROS平衡，使胞内ROS水平不可逆升高；ROS敏感键断裂和药物释放进一步加速上述过程，实现药物组合完全释放，诱导结肠癌细胞凋亡坏死，抑制结肠癌的增殖和转移。双氢青蒿素/磷酸氯喹在本发明纳米制剂中，能够协同作用，进一步提高药物的治疗效果。
本发明构建了共载双氢青蒿素/磷酸氯喹的脂质纳米粒(RLNP/DC)。其中，混合磷脂中大豆卵磷脂(SPC)、DOPE和DOPC三者的配比直接影响纳米粒的质量。
本发明所涉及的比例均为重量比。
当混合磷脂总量取一个固定值，SPC、DOPE和DOPC不同的重量时，RLNP/DC的平均粒径和药物包封率也不同。结果见表1。
表1：SPC、DOPE和DOPC的比例对纳米粒粒径和包封率的影响(n＝3)
Figure BDA0003013635450000031
从表可以看出，随着DOPE和DOPC的比例逐渐增大时，纳米粒粒径增大，DHA和CQ的载药效率下降；当SPC:DOPE:DOPC为1:0:0时，粒径小于200nm，DHA载药效率为50％，CQ载药效率大于90％，但是混合磷脂中无DOPE和DOPC，无法发挥敏感性释药作用；当SPC:DOPE:DOPC为0:1:1时，纳米粒粒径大于200nm，且DHA载药效率显著降低至35％以下，CQ载药效率降低至85％以下，粒径较大，载药效率较低；当SPC:DOPE:DOPC为2:1:1和2:3:3时，纳米粒粒径小于200nm，DHA载药效率为50％左右，CQ载药效率大于85％，粒径和载药效率符合要求，且DOPE和DOPC在混合磷脂中的占一定比例，可发挥敏感性释药作用，因此本发明中SPC:DOPE:DOPC优选为2:1～3:1～3。
技术效果：与现有技术相比，本发明制备共载双氢青蒿素/磷酸氯喹的脂质纳米粒，可有效实现药物敏感性释药，提高药物组合体内治疗结肠癌疗效，降低化疗药物的毒副作用，提高患者的顺应性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明，以便全面解本发明。
实施例1
分别称取处方量的SPC 40mg、DOPC 20mg、DOPE 20mg、胆固醇油酸酯20mg、三油酸甘油酯40mg、DHA4mg置于茄形瓶中，加入适量二氯甲烷，超声使之完全溶解；旋转减压蒸发除去有机溶剂，在瓶壁上形成干燥均匀的脂质薄膜。加入200mmol/L的硫酸铵溶液4mL洗膜，40℃下水合1h，形成脂质体初乳液。超声波细胞破碎仪超声(200W，3min，开3s，停3s)，即得载DHA脂质纳米粒。取上述脂质纳米粒以0.9％NaCl为介质透析3h(每1h换一次透析液)后，加入CQ溶液(10mg/mL)0.3mL，40℃水浴孵育30min，即得LNP/DC。将购买的DSPE-PEG-RGD(购自西安瑞禧生物科技有限公司)配置为20mg/mL溶液，取0.8mL与LNP/DC在60℃水浴孵育30min，以pH7.4磷酸缓冲液为介质透析3h(每1h换一次透析液)，将上述溶液无菌过滤后(膜滤器孔径0.22μm)，将续滤液分装于西林瓶中即得RLNP/DC。
成品性状：本品为白色有乳光液体。
粒径测定：取本品适量用采用激光粒度分析仪测定粒径，平均粒径为172.91nm，多分散系数为0.204。
实施例2
分别称取处方量的SPC 20mg、DOPC 30mg、DOPE 30mg、胆固醇油酸酯20mg、三油酸甘油酯40mg、DHA4mg置于茄形瓶中，加入适量二氯甲烷，超声使之完全溶解；旋转减压蒸发除去有机溶剂，在瓶壁上形成干燥均匀的脂质薄膜。加入200mmol/L的硫酸铵溶液4mL洗膜，40℃下水合1h，形成脂质体初乳液。超声波细胞破碎仪超声(200W，3min，开3s，停3s)，即得载DHA脂质纳米粒。取上述脂质纳米粒以0.9％NaCl为介质透析3h(每1h换一次透析液)后，加入CQ溶液(10mg/mL)0.3mL，40℃水浴孵育30min，即得LNP/DC。将购买的DSPE-PEG-RGD(购自西安瑞禧生物科技有限公司)配置为20mg/mL溶液，取0.8mL与LNP/DC在60℃水浴孵育30min，以pH7.4磷酸缓冲液为介质透析3h(每1h换一次透析液)，将上述溶液无菌过滤后(膜滤器孔径0.22μm)，将续滤液分装于西林瓶中即得RLNP/DC。
成品性状：本品为白色有乳光液体。
粒径测定：取本品适量用采用激光粒度分析仪测定粒径，平均粒径为191.41nm，多分散系数为0.198。
实施例3
MTT法考察RLNP/DC制剂对HCT116人源结肠癌细胞的体外毒性。对实施实例2的产品进行体外细胞实验研究。
MTT全称为3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐，商品名为噻唑蓝。其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瓒(Formazan)并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。然后通过二甲基亚砜(DMSO)溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在特定波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。
制剂组：RLNP/DC组
对照组：DHA溶液组、CQ溶液组、DHA+CQ联用组
空白载体组：未载药脂质纳米粒(RLNP)
实验方法
取对数生长期的HCT116细胞以1×104个/孔接种于96孔板中，完全培养基37℃培养12h，移去培养液，用PBS清洗两次。用RPMI1640培养基稀释RLNP、DHA、CQ、DHA+CQ和RLNP/DC。孵育48h后，弃去孵育液，用PBS洗涤一次。取25μL四甲基偶氮唑蓝(MTT，5mg/mL)加入各孔内，37℃孵育4h，弃去上清液，加入100μL DMSO溶解甲瓒结晶，用酶标仪于570nm测定吸光值(ODsample)。并以相同方法测定对照组(无样品)的吸光值，记为ODcontrol。并根据结果计算各组样品对HCT116细胞的生长抑制率。
实验结果
结果表明，空白载体RLNP对HCT116抑制率小于5％，基本没有生长抑制作用。DHA溶液在40μM时抑制率为47.20％，CQ在30μM时抑制率为39.75％，而DHA+CQ联用组在DHA(4μM)和CQ(3μM)时抑制率即达到42.92％。载有相同药物浓度的RLNP/DC进一步增强对HCT116抑制率至53.18％。因此，DHA+CQ联用显著增强了对结肠癌细胞的生长抑制作用，且共载DHA和CQ的纳米制剂RLNP/DC能够小幅提高药物组合的体外细胞生长抑制作用。由于DHA和CQ具有不同的理化性质，在体内分布代谢情况有较大差异，共载DHA和CQ的纳米制剂RLNP/DC能够促使DHA和CQ实现体内分布的一致性，更好的发挥抗结肠癌治疗作用。
实施例4
考察RLNP/DC对HCT116人源结肠癌细胞在裸小鼠体内转移和生长的抑制效果，对实施实例2的产品进行体内抗肿瘤转移初步药效学实验研究。
制剂组：RLNP/DC组
对照组：DHA+CQ联用组、LNP/DC组、RLNP组
实验方法
将裸小鼠适应性饲养一周，在无菌环境下使用小动物麻醉机麻醉，术中皮肤消毒，铺无菌洞单，取左侧腹部横切口，切开进腹。裸鼠开腹后，将细胞(2×106个，100μL)注入盲肠浆液下层。术后继续喂养，分别给每组小鼠尾静脉注射生理盐水、DHA+CQ溶液、LNP/DC、RLNP/DC和RLNP。之后每隔三天再次尾静脉给相同的药物，共给药四次。第60天处死小鼠，分离肠、肝组织，将取得的肠组织称重，肝组织浸入石蜡中进行组织切片，并用苏木伊红(H&E)染色法染色，光学显微镜下观察病理变化。观察转移灶，取10个视野计数转移灶的平均个数。
实验结果
为了研究RLNP/DC抑制结肠癌增殖和转移的能力，本实验选用了裸鼠结肠癌原位转移模型，并进行了生理学H&E组织切片染色，取10个视野计数转移灶的平均个数。结果表明，DHA+CQ溶液表现出一定的治疗效果，RLNP/DC纳米制剂进一步提高了对结肠癌原位增殖和转移的抑制作用。在第60天，相比于DHA+CQ溶液组(P<0.001vs.RLNP/DC组)或者LNP/DC组(P<0.01vs.RLNP/DC组)，RLNP/DC组能更显著的抑制结肠癌原位病灶尺寸和重量，同时减少肝转移灶数目。

Claims (6)

1.一种共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂主要是由混合磷脂同时包载脂溶性药物双氢青蒿素和水溶性药物磷酸氯喹所组装而成；所述混合磷脂包括大豆卵磷脂SPC、合成磷脂DOPE和DOPC，所述SPC、DOPE、DOPC的重量比为2:（1~3）:（1~3）。
2.根据权利要求1所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂，其特征在于，所述双氢青蒿素和磷酸氯喹的重量比为（3~4）:（3~4）。
3.根据权利要求1所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂主要是由如下重量份的原料制成：
双氢青蒿素 3~4
磷酸氯喹 3~4
大豆卵磷脂 1~80
DOPE 1~40
DOPC 1~40
胆固醇油酸酯 10~20
三油酸甘油酯 20~40
RGD靶头材料 16。
4.根据权利要求1所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂主要是由如下重量份的原料制成：
双氢青蒿素 4
磷酸氯喹 3
大豆卵磷脂 20~40
DOPE 20~30
DOPC 20~30
胆固醇油酸酯 20
三油酸甘油酯 40
RGD靶头材料 16。
5.权利要求1所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
取混合磷脂、双氢青蒿素和辅料溶解于有机溶剂中，蒸发除去溶剂形成薄膜，以硫酸铵水溶液水合，并与磷酸氯喹水溶液共孵育，在磷酸缓冲液中透析除去未包裹药物，得到所述共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂。
6.根据权利要求5所述的共载双氢青蒿素/磷酸氯喹双敏感纳米制剂的制备方法，其特征在于，所述辅料选自胆固醇油酸酯和三油酸甘油酯；所述有机溶剂选自二氯甲烷。
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