CN105944108B - 含薄荷缩酮的脂质体pH敏感性修饰剂以及紫杉醇-姜黄素复方脂质体制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于修饰脂质体pH敏感性的修饰剂，其特征在于，由在低分子量透明酸上的D‑葡萄糖醛酸单元连接薄荷酮甘油缩酮而成，其结构式为
Figure DDA0000972242350000011
其中，n为2‑20。本发明还提供了一种制备所述修饰剂的方法。本发明还提供了一种包含磷脂、胆固醇、药物以及所述修饰剂的pH敏感的脂质体制剂。通过使用本发明的修饰剂，可使所得到脂质体倾向于在低pH的环境下释放内储的药物，并且还孵育脂质体缓释性。

Description

含薄荷缩酮的脂质体pH敏感性修饰剂以及紫杉醇-姜黄素复 方脂质体制剂
技术领域
本发明涉及药物制剂，更特别地，涉及一种含薄荷缩酮的脂质体pH敏感性修饰剂，以及包含该修饰剂的紫杉醇-姜黄素复方脂质体制剂。
背景技术
肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病，而目前***的有效且常见的手段之一是药物治疗。然而，多数抗代谢类抗肿瘤药物缺乏对细胞的选择性，在抑制肿瘤细胞的DNA复制的同时亦会抑制正常细胞的DNA复制，毒性较大。目前临床使用的多数传统剂型的抗肿瘤药物生物利用度低，有些具有致敏性和严重的毒副作用，难以发挥治疗效果的同时给患者造成痛苦。
脂质体是一种与生物膜结构类似的双层磷脂分子，可以使药物的体内分布发生改变，降低抗肿瘤药物的毒性。肿瘤组织间质液会出现异常酸化现象，根据此特性，制备有特定pH响应修饰剂修饰的脂质体，可以实现脂质体的pH敏感性，从而实现抗肿瘤药的靶向给药。
发明内容
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种用于修饰脂质体pH敏感性的修饰剂，其由在低分子量透明酸上的D-葡萄糖醛酸单元连接薄荷酮甘油缩酮而成，其结构式如下：
Figure BDA0000972242330000021
其中，n为2至20。
所述修饰剂通过以下方法来制备：
1)使薄荷酮甘油缩酮(MGK)与Nα-苄氧羰基-L-组氨酸(Cbz-His)在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的存在下反应生成Cbz-MH：
Figure BDA0000972242330000022
2)使步骤1)中得到Cbz-MH与H2在钯碳(Pd/C)的存在下反应，生成MH：
Figure BDA0000972242330000023
3)使步骤2)中的MH与透明质酸钠(nHS)在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的存在下反应生成nHM：
Figure BDA0000972242330000031
本发明还提供了一种pH敏感的脂质体制剂，其包含本发明的修饰剂。优选地，所述脂质体制剂还包含磷脂、胆固醇和药物。其中所述修饰剂与磷脂的重量比为1:4-1:16，优选为1:10；所述药物与所述磷脂的重量比为1:10-1:30，优选为1:30；并且所述胆固醇与所述磷脂的重量比为1:10-1:1.25，优选为1:4。
所述药物可为抗肿瘤药物。例如，所述药物可由姜黄素和紫杉醇组成，并且所述姜黄素与所述紫杉醇的重量比为1:0.5-1:10，优选为1:1。
本发明提供的pH敏感的脂质体制剂可用于***。
附图说明
图1为本发明合成的脂质体pH敏感性修饰剂的质谱图；
图2为oHM的临界胶束浓度曲线；
图3为pH对修饰的脂质体的粒径和包封率的影响的图；
图4为修饰的脂质体在不同pH下和孵育时间下的释药量，其中C1％为修饰的脂质体在pH 7.0下的释药量，C2％为修饰的脂质体在pH 5.0下的释药量，C3％为普通脂质体在pH 7.0下的释药量，C1％为普通脂质体在pH 5.0下的释药量；
图5为不同剂型通过静脉给药后紫杉醇在全血中的浓度随时间的变化。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1oHM的制备
1)Cbz-MH的合成
于50mL反应器中，加入Cbz-His(0.5g，1.72mmol)、DMAP(0.3g，2.58mmol)、EDC(0.36g，1.89mmol)，DMF 15mL溶解，搅拌30min，溶液澄清，加入MGK(0.43g，1.89mmol)，室温反应8h(TLC检测反应进度)。反应完全后，于250mL分液漏斗中，40ml乙酸乙酯萃取三次，70mL去离子水洗两次反应液，无水硫酸钠干燥，减压去除有机溶剂，过柱分离纯化，得到浅黄色油状产物0.858g。
Figure BDA0000972242330000041
2MH的合成
于25mL反应器中，加入Cbz-MH 200mg、甲醇5mL，搅匀溶解，得澄清透明溶液，加入少许钯碳，H2保护，室温反应24h(TLC监测反应进度)。过滤除去钯碳，减压去除有机溶剂，得到浅黄色油状物。
Figure BDA0000972242330000042
3)oHM的合成
于25mL反应器中，加入透明质酸钠(0.020g,0.05mmol)、EDC(0.016g,0.08mmol)、NHS(0.010g，0.08mmol)，3mL去离子水溶解，35℃搅拌4h后，1mL四氢呋喃溶解MH(0.029，0.08mmol)加入到反应器中，中间检测反应液的酸碱性，35℃搅拌48h后，反应混合液用过量蒸馏水透析4h，然后将样品真空冷冻干燥，得淡黄色粉末，低温保存待用。
Figure BDA0000972242330000051
通过质谱图(图1)显示所得到的分子中存在缩酮结构、组氨酸结构和透明质酸结构。通过将所得到的分子的红外光谱图与寡聚透明质酸的红外光谱图相比较，显示所得到的分子中体现出寡透明质酸的峰，说明该分子中的透明质酸结构为寡透明质酸。该分子的红外光谱图中还体现出存在酯羰基和咪唑环。结合氢谱和红外光谱信息，证明得到目标产物oHM，产率为56.44％。
oHM在常用溶剂中的溶解性如表1所示：
表1.oHM在常用溶剂中的溶解性
Figure BDA0000972242330000052
以I373/I384值对logC作图，拐点处即为芘由亲水环境进入胶束疏水内核的oHM浓度，即oHM胶束的CMC值，如图2。芘荧光法测得的聚合物oHM的临界胶束浓度为0.082mg/ml。因此，后期制备的胶束中载体材料oHM的浓度应该大于0.082mg/ml。
实施例2.包含pH敏感性修饰剂的姜黄素-紫杉醇复方脂质体制剂的制备
1.脂质体制备方法
本领域常常使用三种方法来制备脂质体，包括：薄膜蒸发法(Hand ShakenMethod,HSM)、乙醇注入法(Ethanol Injection Method,EIM)和逆向蒸发法(ReversePhase Evaporation Method,RPEM)。在本文中，发明人以薄膜蒸发法来制备所述脂质体，但是应理解，所述脂质体还可使用另外两种制备方法，或本领域已知的其他制备方法来制备。本文所用的制备方法包括以下步骤：
精密称取处方量的卵磷脂、胆固醇、OHM、紫杉醇、姜黄素在100mL茄形烧瓶中用适量成膜介质(氯仿)溶解，于约40℃水浴减压充分蒸去成膜介质，在烧瓶内壁形成脂质薄膜，加入与成膜介质等体积的水合介质(磷酸缓冲液，PBS)，40℃充分振荡水合，得到约含紫杉醇1mg/mL的紫杉醇脂质体混悬液，为了减小粒径使用了超声波细胞粉碎机均质化。
2.脂质体包封率的影响因素
脂质体制备过程中，以下三个因素对脂质体的包封率有影响：磷脂含量、oHM含量和药脂比。
根据参考文献和研究经验，发明人选择了1％、2％和3％的磷脂含量；1:10、1:20和1:30的药脂比以及1:4、1:10和1:16的oHM:磷脂比进行分别组合，以找到最优制备参数，结果列于表2中。
表2.三种因素对包封率的影响
Figure BDA0000972242330000061
Figure BDA0000972242330000071
以上实验结果表明，磷脂浓度的影响最大，当磷脂的浓度为1％时，包封率都在80％以下，磷脂浓度为2％以上时，姜黄素+紫杉醇脂质体的包封率都在80％以上，3％的磷脂浓度包封率很高。药脂比为次要因素，当药脂比在l:10以下时，包封率都比较高。实验结果表明药脂比在1:30时包封率最高。在这三个因素中，oHM与磷脂的比例是影响最小的因素。由上表可得，优化组合为3％的磷脂、1:30的药脂比以及1:10的oHM:PC，即最优处方为磷脂浓度3％，紫杉醇和磷脂的比例为1:30，oHM和磷脂的比例为1:10。
3.脂质体粒径的优化
为了满足静脉给药的要求，通常将以上得到的脂质体进行超声处理，以减小脂质体的粒径。在超声过程中对结果有影响的因素主要有：输出功率、工作时间、间隔时间和周期次数。
根据参考文献和研究经验，发明人选择了200、400和600W的输出功率；超1停2、超2停2和超3停2的超声模式；以及90、180和270次的周期次数进行组合，以找到最优制备参数，结果列于表3中。
表3.三种因素对粒径、PI和包封率的影响
Figure BDA0000972242330000072
Figure BDA0000972242330000081
通过多指标Z－评分法得到，最佳工艺参数应当为输出功率200W、超1停2以及180次。
4.pH对脂质体粒径和包封率的影响
在制备过程中分别使用pH为5.0、5.5、6.0、6.5、7.4的磷酸盐缓冲液，以观察不同pH对粒径和包封率的影响，结果如图3所示，在pH 6.0时，包封率达到最高，粒径也比较小。故pH 6.0为制备过程中使用的磷酸盐缓冲液的最佳pH值。
实施例3修饰的脂质体的性质
1.修饰的脂质体在不同pH下和孵育时间下的释药量
取处方量的PC、OHM和PTX，加入处方量氯仿，旋转蒸发成膜，分别加入pH为5.0和7.0的磷酸缓冲液中，于37℃中水浴孵化。每隔一个小时取样，测定PTX含量。结果如图4所示，在孵育1-4个小时期间，本发明的脂质体在5.0的pH下的释药量(C2％)比在pH 7.0下的释药量(C1％)高得多并且在pH 5.0下孵育4小时达到70％左右，而普通脂质体在两个pH下的释药量(C3％和C4％)相差不大，并且孵育4小时达到近100％。该结果说明，本发明的脂质体倾向于在pH较低的环境中释放内储的药物，并且具有缓释作用。
2.本发明的脂质体在大鼠体内的药代动力学研究
采用三种剂型向大鼠进行紫杉醇给药：注射剂(PTX-INJ)(n＝5)、普通脂质体(PTX-PL)(n＝5)以及本发明的修饰的脂质体(PTX-ML)(n＝5)。在给药后15min、30min、1小时、2小时、4小时、6小时、8小时和12小时处取血，测定全血中的紫杉醇浓度。
结果如图5所示，注射剂在6小时后基本检测不到紫杉醇浓度，普通脂质体在8小时后基本检测不到，本发明的修饰的脂质体在12小时后仍能在全血中检测到紫杉醇。这表明，本发明的修饰的脂质体增强了体内缓释作用。
各组的主要药代动力学参数如表4所示。
表4静脉施用紫杉醇后的主要药代动力学参数
Figure BDA0000972242330000091
*相对于注射剂p<0.05。
以上数据说明，各组制剂快配置常数α的大小顺序为：PTX-ML>PTX-PL>PTX-INJ，快配置常数越大说明快速消除相PTX全血浓度随时间降低越快；各组制剂慢配置常数β的大小顺序为：PTX-ML>PTX-PL>PTX-INJ；慢配置常数越大说明慢速消除相PTX全血浓度随时间降低越快；各组制剂表观分布容积V的大小顺序为：PTX-INJ>PTX-ML>PTX-PL，表观分布容积越大说明药物在组织中的分布比例相对于全血越高；各组制剂清除率CL的大小顺序为：PTX-INJ>PTX-PL>PTX-ML；各组制剂曲线下面积AUC(0-tn)的大小顺序为：PTX-ML>PTX-PL>PTX-INJ；PTX-ML的AUC(0-tn)均大于PTX-PL及PTX-INJ，其中AUC(0-tn)最高的PTX-ML为PTX-INJ的1.5倍，相对于PTX-INJ达到了较好的长循环效果，各组制剂平均驻留时间MRT(0-tn)的大小顺序为：PTX-ML>PTX-PL>PTX-INJ。
3.本发明的脂质体的靶向性评价
以PTX-INJ为对照组，以相对摄取率(Re)、峰浓度比(Ce)、靶向效率(Te)作为评价参数相对摄取率(re)、峰浓度比(Ce)、靶向率(Te)，进行靶向性评价。
Re＝(AUCi)m/(AUCi)s，Re为同一器官或组织中实验组和对照组的AUC之比，表示同一器官或组织中两种不同制剂的分布情况。Re>1表示在该器官或组织有靶向性，Re越大靶向效果越好；Re<1表示在该器官或组织没有靶向性。脚注m和s分别为实验组和对照组。
表5全血和组织中的紫杉醇的相对摄取率(Re)
Figure BDA0000972242330000101
修饰的脂质体和普通脂质体在血液中较长时间维持一定浓度，这与前面的药动学数据基本一致，修饰的脂质体明显高于普通脂质体和注射剂，显示出一定长循环效果。Re>1，修饰的脂质体和普通脂质体与注射剂型相比在肝、脾中靶向效果最好。Re接近1，在其他脏器中不明显，修饰的脂质体比普通脂质体在肾中略高。
Ce＝(Cmaxi)m/(Cmaxi)s，每个组织或器官的Ce值表明药物分布的差异性，Ce值越大，表明药物分布差别越大。
表6全血和组织中的紫杉醇的峰浓度比(Ce)
Figure BDA0000972242330000102
Figure BDA0000972242330000111
修饰的脂质体和普通脂质体主要分布于血液、肝脏、脾脏，且修饰pH敏感脂质体在血液分布中较普通脂质体高，而在肝脏、脾脏中普通脂质体为高，可能是修饰的脂质体有长循环作用，所以在血液分布中较高，能提高在血液中的分布，降低在肝、脾***的蓄积和吞噬；其他脏器差别不明显。
靶向效率Te，Te＝AUCtissue/AUCblood，表示制剂对器官的选择性，比值越大，选择性越强。
表7全血和组织中的紫杉醇的靶向率(Te)
Figure BDA0000972242330000112
*p<0.05vs PTX-INJ
普通脂质体在肝脏、脾脏靶向效率较高，经t检验明显高于修饰修饰pH敏感脂质体和注射剂，具有显著性；而修饰的质体和注射剂在组织分布中无显著性，说明本发明的修饰材料可以明显降低脂质体被肝脏、脾脏单核巨噬细胞的吞噬和摄取，避免肝脾***的毒性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种pH敏感的脂质体制剂，其特征在于，包含磷脂、胆固醇、药物以及修饰剂，所述修饰剂由在低分子量透明酸上的D-葡萄糖醛酸单元连接薄荷酮甘油缩酮而成，其结构式如下：
Figure FDF0000009348750000011
其中，n为2-20；
所述修饰剂的制备方法包括以下步骤：
1)使薄荷酮甘油缩酮与Nα-苄氧羰基-L-组氨酸在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶的存在下反应生成Cbz-MH：
Figure FDF0000009348750000012
2)使步骤1)中得到Cbz-MH与H2在钯碳的存在下反应，生成MH：
Figure FDF0000009348750000021
3)使步骤2)中的MH与透明质酸钠(nHS)在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的存在下反应生成oHM：
Figure FDF0000009348750000022
所述修饰剂与磷脂的重量比为1:10，所述药物与所述磷脂的重量比为1:30，并且所述胆固醇与所述磷脂的重量比为1:4；所述药物是抗肿瘤药物；所述抗肿瘤药物由姜黄素和紫杉醇组成，所述姜黄素与所述紫杉醇的重量比为1:1。
2.一种权利要求1所述的pH敏感的脂质体制剂的用途，其特征在于，用于制备抗肿瘤药剂。
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