CN109223769A - 一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒,属于药物制剂领域。本发明以泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种为辅料,通过限定了辅料的种类以及用量,解决了番荔枝内酯的难溶、难给药问题,更重要的是在提高其体内抗肿瘤作用的同时,具有较好的安全性,突破了番荔枝内酯治疗窗口狭窄的瓶颈问题,为实现临床应用提供了可行的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及药物制剂技术领域,尤其涉及一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒及其制备方法和应用。
背景技术
番荔枝内酯(annonaceous acetogenins,AAGs),又称番荔枝内酯,是来自番荔枝的一大类长链脂肪酸内酯化合物,其基本化学结构为35-37个碳原子构成的化学骨架,分子中含有0~3个四氢呋喃环(THF),末端有1个甲基取代或经重排的γ-内酯环和2条连接这些部分的长烷基直链,在长脂肪链上通常含一些立体化学多变的含氧官能团(如羟基、乙酰氧基、酮氧基)或双键等,通常有多个手性碳原子,立体结构比较复杂,结构式如下式所示:
但是ACGs水溶性差,小于1μg/mL,难于给药,导致体内研究大大受限。已有的体内研究多采用悬浮灌胃,或者分散在植物油中口服给药,由于生物利用度低导致其疗效难以最大程度发挥。并且ACGs由于强效的细胞毒和抗肿瘤作用,导致毒副作用巨大,治疗剂量距离中毒剂量比较接近,治疗窗口窄。毒副作用大,治疗窗口窄,成为限制ACGs进入临床应用最大的瓶颈问题。
纳米粒是将药物通过不同的方法制备成纳米大小的颗粒,包括胶束、聚合物纳米粒、纳米粒等。由于具有较大的表面积,药物溶出速度和程度均较高,纳米粒已成为解决难溶性药物的给药问题的主要方法之一。同时,药物多包封在纳米粒内部,进入体内之后可以在一定时间内与外界环境隔离,从而在一定程度上保护不稳定的药物,延缓代谢。因此,纳米给药***是解决难溶性药物,尤其是难溶性抗肿瘤药物的临床应用的有效手段。申请号为201610367608.7的专利提供了以PCL-mPEG、PLA-mPEG、PLGA-mPEGDSPE-mPEG、Chol-mPEG、SPC、Tween 80、BSA、TPGS等两亲性稳定剂制备ACGs纳米混悬剂的方法,和原料药相比,在体内外显著提高了ACGs的抗肿瘤作用。但是也存在ACGs毒副作用大,治疗窗口窄的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒及其制备方法和应用。本发明提供的纳米粒对番荔枝内酯具有增效减毒作用,解决了番荔枝内酯难溶、难给药的问题,在提高其体内抗肿瘤作用的同时,具有较好的安全性,突破了番荔枝内酯治疗窗口狭窄的瓶颈问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒,包括活性成分和辅料,所述活性成分和辅料的质量比为1:0.05~10,所述活性成分包括番荔枝总内酯和从番荔枝总内酯分离出来的单体中的一种或多种,所述辅料包括泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种。
优选地,所述单体包括Squamocin、bullatacin、squamostatin、annosquacin和Desacetyluvaricin中的一种或多种。
优选地,所述纳米粒的粒径为10~1000nm。
优选地,所述纳米粒的粒径为20~300nm。
本发明还提供了上述技术方案所述对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒的制备方法,包括以下步骤:
将活性成分、辅料和有机溶剂混合,得到混合溶液;
在超声或搅拌条件下将所述混合溶液加入到水中后除去有机溶剂,得到所述对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒。
优选地,所述有机溶剂包括DMSO、DMF、甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、异丙醇、PEG400和PEG600中的一种或多种。
优选地,所述有机溶剂中还包括乙酸乙酯、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或多种。
优选地,所述除去有机溶剂后还包括冷冻干燥或喷雾干燥固化处理,所述固化处理使用的冻干保护剂包括泊洛沙姆、葡萄糖、甘露醇、HP-β-CD、海藻糖、麦芽糖、半乳糖和蔗糖中的一种或多种。
本发明还提供了上述技术方案所述的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒或上述技术方案所述制备方法制得的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒在制备肿瘤细胞抑制药物中的应用。
优选地,所述药物包括口服剂、注射、外用或腔道给药制剂。
本发明提供了一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒,包括活性成分和辅料,所述活性成分和辅料的质量比为1:0.05~10,所述活性成分包括番荔枝总内酯和从番荔枝总内酯分离出来的单体中的一种或多种,所述辅料包括泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种。本发明以泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种为辅料,通过限定了辅料的种类以及用量,解决了番荔枝内酯的难溶、难给药问题,更重要的是在提高其体内抗肿瘤作用的同时,具有较好的安全性,以突破番荔枝内酯治疗窗口狭窄的瓶颈问题,为实现临床应用提供可行的解决方案。
本发明提供的纳米粒具有以下优势:(1)成分简单,可以只含有活性成分和辅料;(2)药载比大于或等于1:1时口服安全性最好,小鼠口服LD50大于120mg/kg,显著大于非泊洛沙姆辅料制备的载药纳米粒,可有效扩展番荔枝内酯类药物的治疗窗口,同时口服给药的肿瘤抑制率大于60%;(3)在人工胃肠液和血浆中稳定,既不发生聚沉,粒径也无明显变化,从而既适合口服给药,也适合包括静脉注射在内的注射给药,以及外用和腔道给药。本发明提供的纳米粒经体外细胞毒实验表明,与药物的DMSO溶液的肿瘤细胞抑制率相比有所提高,经荷瘤小鼠实验证明,静脉注射可实现对肿瘤的靶向聚集,有助于提高药效,降低毒副作用,经荷瘤小鼠药效实验证明,表现出较市售紫杉醇注射液(阳性药)以及传统油溶液灌胃显著提高的抗肿瘤药效,且量效关系明确,用于肿瘤治疗是一种很有前途的药物递送***,用于肿瘤治疗有效,安全,治疗窗口显著扩展,体外表现出较番荔枝内酯DMSO溶液更高的肿瘤细胞抑制率,给药后能在与传统给药方法(如混悬剂、油溶液等)相近治疗效果(如抑瘤率)情况下降低用药剂量,有广阔的产业化前景和临床应用前景。
附图说明
图1为制备例1的ACGs-NPs透射电镜照片;
图2为制备例2中ACGs-NPs的粒径分布图和透射电镜照片;
图3为制备例中2中ACGs-NPs透射电镜照片(×19000);
图4为制备例中2中ACGs-NPs在不同介质中孵育时平均粒径随时间变化曲线(n=3);
图5为制备例1中ACGs-Nps(药载比1:5)溶血率随浓度的变化(n=3);
图6为制备例2中ACGs-NPs(药载比1:1)溶血率随浓度的变化(n=3);
图7为制备例1中ACGs-NPs(药载比1:5)在PBS中的体外释放曲线(n=3);
图8为制备例2中ACGs-NPs(药载比1:1)在PBS中的体外释放曲线(n=3);
图9为制备例2中ACGs-NPs对4T1、MCF-7、Hela和HepG2肿瘤细胞的体外生长抑制情况(n=6);
图10为制备例2中ACGs-NPs在4T1荷瘤小鼠的组织分布图;
图11为制备例1中4T1荷瘤小鼠体重随时间变化曲线(n=10);
图12为制备例1中4T1荷瘤小鼠肿瘤体积随时间变化曲线(n=10);
图13为制备例2中Hela荷瘤小鼠肿瘤体积随时间变化曲线(n=10);
图14为制备例2中Hela荷瘤小鼠体重随时间变化曲线(n=10);
图15为制备例1中ACGs纳米粒急性毒性实验的小鼠体重随时间变化曲线(n=10)。
具体实施方式
本发明提供了一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒,包括活性成分和辅料,所述活性成分和辅料的质量比为1:0.05~10,所述活性成分包括番荔枝总内酯和从番荔枝总内酯分离出来的单体中的一种或多种,所述辅料包括泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种。
在本发明中,所述单体优选包括Squamocin、bullatacin、squamostatin、annosquacin和Desacetyluvaricin中的一种或多种。本发明对所述番荔枝总内酯的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可,本发明对所述从番荔枝总内酯分离出来单体的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的分离方法即可。当所述单体优选为混合物时,本发明对所述混合物中各单体的质量比没有特殊的限定,优选为Squamocin与Desacetyluvaricin按1:1、Bullatacin与Squamocin按1:5混合、Bullatacin、的Squamocin以及Desacetyluvaricin按1:1:1混合。
在本发明的具体实施例中,所述活性成分优选为番荔枝总内酯和Bullatacin的混合物,所述为番荔枝总内酯和Bullatacin的质量比优选为3:2。
在本发明中,当所述辅料优选为混合物时,所述混合物优选为泊洛沙姆P188和泊洛沙姆P124的混合物、泊洛沙姆P188和泊洛沙姆P237的混合物、泊洛沙姆P188和泊洛沙姆P338的混合物、或泊洛沙姆P407和泊洛沙姆P124的混合物。在本发明中,所述混合物中各物质的质量比优选为1:1。
在本发明中,所述泊洛沙姆P188的分子量范围优选为1100~15000,泊洛沙姆P407的分子量范围优选为9800~15000,泊洛沙姆P124的分子量范围优选为2090~2360,泊洛沙姆P237的分子量范围优选为6840~8830,泊洛沙姆P338的分子量范围优选为12700~17400。本发明对所述泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中,所述纳米粒的粒径优选为10~1000nm,更优选为20~300nm。
本发明还提供了上述技术方案所述对番荔枝总内酯具有增效减毒作用的纳米粒的制备方法,包括以下步骤:
将活性成分、辅料和有机溶剂混合,得到混合溶液;
超声或搅拌条件下将所述混合溶液加入到水中后除去有机溶剂,得到所述对番荔枝总内酯具有增效减毒作用的纳米粒。
本发明将活性成分、辅料和有机溶剂混合,得到混合溶液。在本发明中,所述有机溶剂优选包括DMSO、DMF、甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、异丙醇、PEG400和PEG600中的一种或多种。
在本发明中,所述混合溶液中活性成分的的质量体积浓度优选为0.001%~20%w/v,辅料的质量体积浓度优选为0.001%~50%(w/v)。
得到混合溶液后,本发明在超声或搅拌条件下将所述混合溶液加入到水中后除去有机溶剂,得到所述对番荔枝总内酯具有增效减毒作用的纳米粒。
在本发明中,所述有机溶剂与水的体积比优选为1:2~100。
在本发明中,所述有机溶剂中优选还包括乙酸乙酯、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或多种。
在本发明中,所述超声的功率优选为250HZ,温度优选为12~60℃,时间优选为1~60min。在本发明中,所述搅拌的转速优选为100~1000rpm,温度优选为12~60℃,时间优选为1~60min。
本发明对所述除去有机溶剂的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的技术方案即可,具体的如减压旋转蒸发或透析法。
在本发明中,所述除去有机溶剂后优选还包括冷冻干燥或喷雾干燥固化处理,所述固化处理使用的冻干保护剂优选包括泊洛沙姆、葡萄糖、甘露醇、HP-β-CD、海藻糖、麦芽糖、半乳糖和蔗糖中的一种或多种,更优选为泊洛沙姆或葡萄糖。
在本发明中,所述冻干保护剂的用量优选为0.1~20%(g/100mL),更优选为0.5~5%(g/100mL)。
本发明还提供了上述技术方案所述的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒或上述技术方案所述制备方法制得的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒在制备肿瘤细胞抑制药物中的应用。
在本发明中,所述药物优选包括口服、注射、外用或腔道给药制剂。在本发明中,所述口服剂优选包括口服液和无菌粉末以及其他便于口服的制剂形式。
在本发明中,所述口服剂优选用氯化钠或葡萄糖水溶液制成0.9%氯化钠或者5%葡萄糖生理等渗体系,用于临床应用。
在本发明中,所述无菌粉末优选包括用无菌药用0.9%氯化钠、5%葡萄糖水溶液或去离子水稀释,重建成供口服或静脉给药用的分散体系,用于临床使用。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒及其制备方法和应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1以泊洛沙姆为辅料制备番荔枝总内酯的载药纳米粒
制备例1
称取5mg番荔枝总内酯、25mg泊洛沙姆P188共溶于0.2mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒(P188-ACGs-NPs)。平均粒径为179.9nm,多分散性指数(PDI)为0.130,电位值-19.4mV。
取制备例1中的P188-ACGs-NPs(1mg/mL),稀释到100μg/mL,吸取5μL滴到300目的铜网上,空气中自然晾干,后用0.1%醋酸铀染色10min,透射电镜图如图1所示,可见所制备的ACGs-NPs呈球形或类球形。
制备例2
称取5mg番荔枝总内酯、5mg泊洛沙姆P188共溶于0.2mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒(P188-ACGs-NPs)。平均粒径为163.2nm(图2),多分散性指数(PDI)为0.080,电位值-26.4mV。
取制备例2中的P188-ACGs-NPs(1mg/mL),稀释到100μg/mL,吸取5μL滴到300目的铜网上,空气中自然晾干,后用0.1%醋酸铀染色10min,透射电镜图如图3,可见所制备的ACGs-NPs也呈球形或类球形。
制备例3
称取10mg番荔枝总内酯、2mg泊洛沙姆P188共溶于0.2mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至10mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。平均粒径为177.3nm,多分散性指数(PDI)为0.121,电位值-17mV。
制备例4
称取番6mg番荔枝总内酯、6mg泊洛沙姆P407共溶于0.2mL丙酮中,常温,250HZ超声条件下将上述丙酮溶液缓慢滴注至6mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去丙酮,即得ACGs纳米粒。平均粒径为223.1nm,多分散性指数(PDI)为0.346,电位值-12.4mV。
制备例5
称取5mg番荔枝总内酯、5mg泊洛沙姆P124共溶于0.2mL甲醇中,常温,250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。平均粒径为283.8nm,多分散性指数(PDI)为0.430,电位值-13.0mV。
制备例6
称取番荔枝总内酯7mg、5mg泊洛沙姆P237溶于0.2mL甲醇中,常温,250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至7mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。平均粒径为259.9nm,多分散性指数(PDI)为0.331,电位值-21.9mV。
制备例7
称取番荔枝总内酯7mg、5mg泊洛沙姆P338溶于0.2mL甲醇中,常温,250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至7mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。平均粒径为247.8nm,多分散性指数(PDI)为0.216,电位值-17.6mV。
制备例8
称取1mg番荔枝总内酯溶于0.2mL甲醇中,取10mg泊洛沙姆P188溶于2mL去离子水中,常温和250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至水相,继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。动态光散射法测得其平均粒径为103.6nm,多分散性指数(PDI)为0.120,电位值-23.0mV。
制备例9
称取10mg番荔枝总内酯、0.5mg泊洛沙姆P188共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。动态光散射法测得平均粒径为273.6nm,多分散性指数(PDI)为0.260,电位值-16.0mV。
制备例10
称取10mg番荔枝内酯总内酯溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述甲醇溶液缓慢滴注至5mL含有5mg泊洛沙姆P188的去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去甲醇,即得ACGs纳米粒。动态光散射法测得平均粒径为143.6nm,多分散性指数(PDI)为0.164,电位值-18.2mV。
制备例11
称取6mg番荔枝总内酯溶于0.5mL乙醇中,称取6mg泊洛沙姆P407溶于5mL去离子水中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至水相中。继续超声15min后,随后旋蒸除去丙酮,即得ACGs纳米粒。马尔文nano ZS测得其平均粒径为206.1nm,多分散性指数(PDI)为0.253,电位值-13.8mV。
制备例12
称取5mg番荔枝内酯Bullatacin、5mg泊洛沙姆P188共溶于0.5mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Bullatacin纳米粒。测得平均粒径为198.2nm,多分散性指数(PDI)为0.280,电位值-21.4mV。
制备例13
称取5mg番荔枝内酯Squamostatin、5mg泊洛沙姆P188共溶于0.5mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Squamostatin纳米粒。测得平均粒径为236.4nm,多分散性指数(PDI)为0.279,电位值-18.6mV。
制备例14
称取5mg番荔枝内酯Annosquacin、5mg泊洛沙姆P188共溶于0.5mL乙醇中,常温,250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Annosquacin纳米粒。测得平均粒径为236.4nm,多分散性指数(PDI)为0.279,电位值-18.6mV。
制备例15
称取3mg番荔枝总内酯、2mg番荔枝内酯Bullatacin、5mg泊洛沙姆P188共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得纳米粒。测得平均粒径为176.3nm,多分散性指数(PDI)为0.212,电位值-22.6mV。
制备例16
称取5mg番荔枝总内酯、2.5mg泊洛沙姆P188、5mg泊洛沙姆P407共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。测得平均粒径为149.1nm,多分散性指数(PDI)为0.172,电位值-16.7mV。
制备例17
称取5mg番荔枝总内酯、2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。测得平均粒径为142.4nm,多分散性指数(PDI)为0.154,电位值-18.9mV。
制备例18
称取5mg番荔枝总内酯、2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P237共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。测得平均粒径为161.5nm,多分散性指数(PDI)为0.148,电位值-17.2mV。
制备例19
称取5mg番荔枝总内酯、2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P338共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。测得平均粒径为182.1nm,多分散性指数(PDI)为0.187,电位值-19.8mV。
制备例20
称取5mg番荔枝总内酯、2.5mg泊洛沙姆P407、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得ACGs纳米粒。测得平均粒径为197.8nm,多分散性指数(PDI)为0.201,电位值-17.3mV。
制备例21
称取5mg番荔枝内酯Bullatacin、2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Bullatacins纳米粒。测得平均粒径为186.9nm,多分散性指数(PDI)为0.195,电位值-17.6mV。
制备例22
称取5mg番荔枝内酯Squamocin、5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Squamocin纳米粒。测得平均粒径为237.2nm,多分散性指数(PDI)为0.236,电位值-15.7mV。
制备例23
称取5mg番荔枝内酯Desacetyluvaricin、2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Squamocin纳米粒。测得平均粒径为226.3nm,多分散性指数(PDI)为0.215,电位值-16.1mV。
制备例24
称取2.5mg的Squamocin、2.5mg的Desacetyluvaricin,与2.5mg泊洛沙姆P188、2.5mg泊洛沙姆P124共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Squamocin和Desacetyluvaricin共载药纳米粒。测得平均粒径为202.6nm,多分散性指数(PDI)为0.191,电位值-17.4mV。
制备例25
称取1mg的Bullatacin、5mg的Squamocin,与6mg泊洛沙姆P188、共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Bullatacin、Squamocin共载药纳米粒。测得平均粒径为187.6nm,多分散性指数(PDI)为0.182,电位值-19.5mV。
制备例26
称取2.5mg的Bullatacin、2.5mg的Squamocin、2.5mg的Desacetyluvaricin,与5mg泊洛沙姆P188、共溶于0.5mL乙醇中,常温和250HZ超声条件下将上述乙醇溶液缓慢滴注至5mL去离子水中。继续超声15min后,随后旋蒸除去乙醇,即得Bullatacin、Squamocin和Desacetyluvaricin共载药纳米粒。测得平均粒径为197.2nm,多分散性指数(PDI)为0.186,电位值-18.3mV。
实施例2制备例1中的ACGs-NPs(药载比1:5)在生理介质中的稳定性
按照《中国药典》方法配人工胃液和人工肠液。配置方法分别是:人工胃液:取16.4mL的1mol/L稀盐酸溶液,加入800mL的蒸馏水,10g的胃蛋白酶,三者混匀,再加入去离子水稀释至1L;人工肠液:称取6.8g的磷酸二氢钾加入到500mL去离子水中,用0.1mol/LNaoH溶液调节pH至6.8,另称取10g胰蛋白,加入去离子水溶解,混合,加去离子水稀释至体积为1L。
使用时取按上述配制的人工胃液和人工肠液,10000r/min离心10min,经0.45μm的微孔滤膜过滤,各取4mL与制备例1中的纳米粒按体积比4:1混匀,在37℃下孵育,从0h开始进行间隔测定粒径变化。
按照制备例1制备P188-ACGs-Nps,各精密吸取1mL,分别加入到等体积的10%葡萄糖(Glu)溶液、1.8%NaCl溶液和pH为7.4的PBS缓冲液中以及4倍体积的人工胃液、人工肠液,在37℃下孵育,于不同时间点进行取样并测定溶液粒径变化。
表137℃条件下P188-ACGs-NSps(药载比1:5)在各介质中的粒径变化(n=3,mean±SD)
由表1可见,5h内纳米粒粒径在各生物介质中粒径变化均较小,并无沉淀产生情况,故制备例1中的P188-ACGs-NSps在各生物介质中能够稳定存在。该纳米粒可用生理盐水、PBS缓冲液、葡萄糖溶液调成等渗溶液用于口服给药,还可注射给药。
实施例3制备例2中的ACGs-NPs(药载比1:1)在生理介质和血浆中的稳定性
配置1.8%NaCl、10%Glu的溶液,随后将此溶液和PBS分别与制备例2中的ACGs-NPs(1mg/mL)按照1:1等体积混合;同实施例2的方法配制人工胃液和人工肠液,取人工胃液、人工肠液和大鼠血浆各4mL与制备例2中的纳米粒按体积比4:1混匀。以上样品在37℃下孵育,从0h开始在不同时间取样测定粒径变化。结果如图4所示,由图4可知,ACGs纳米粒在0.9%NaCl、5%Glu、PBS、人工胃液、人工肠液和大鼠血浆中基本稳定,孵育8h之内未见有聚集或沉淀显像,粒径增大有限。
实施例4制备例2中的ACGs-NPs在血浆中的稳定性考察
取制备例2中的ACGs-NPs与大鼠血浆混匀(1:4,v/v),37℃孵育并在特定的时间点测其粒径的变化。结果该纳米粒与血浆孵育后,8h之内粒径略有增加但并未发现大颗粒出现,说明ACGs纳米粒在血浆中基本稳定。
实施例5以泊洛沙姆为辅料制备的ACGs-NPs的溶血考察
将新鲜小鼠血液5000r/min离心10分钟,沉淀的红细胞用0.9%NaCl多次离心洗涤至上清无血色,稀释成4%(v/v)的红细胞悬液。取获得的红细胞悬浮液0.5mL分别与0.5mL去离子水(阳性对照)、0.5mL的0.9%NaCl(阴性对照)和0.5mL不同浓度的ACGs-NSps(制备例1中纳米粒,0.0625、0.125、0.25、0.5、1mg/mL;制备例2中的纳米粒,0.25、0.5、1.5、2和2.5mg.mL-1,均以生理盐水为分散介质)混合,37℃孵育4小时,5000r/min离心5分钟,在540nm处测量上清液的吸光度。另取0.5mL不同浓度的ACGs-NSps(0.25、0.5、1.5、2和2.5mg/mL,以生理盐水为分散介质),加入0.5mL生理盐水,37℃孵育4小时,5000r/min离心5分钟,在540nm处测量上清液的吸光度,作为样品对照。
溶血率(%)=(A样品-A阴性对照)/(A阳性对照-A阴性对照)*100%
结果如图5和图6所示,低药载比(制备例1,1:5)时,所制备的ACGs-NPs溶血性较强,0.5mg/mL时,溶血率即达到越40%,只有在低浓度(<0.25mg/mL)应用时才不至于引起溶血:而提高药载比之后(制备例2,1:1),所制备的ACGs-NPs溶血性显著减弱,在2mg/mL时溶血率仍低于5%(图6),稀释到1mg/mL及更低浓度时,完全不溶血。从而满足静脉注射给药的基本要求,可以静脉给药。
该研究同时显示,虽然辅料和制备方法相同、粒径相似,但由于药载比不同,导致所制备的ACGs纳米粒在结构上有所不同,故而与细胞的相互作用以及体内行为会有所差异。
实施例6以泊洛沙姆为辅料制备的ACGs-NPs的体外释放实验
取制备例1和2中的ACGs纳米粒4mL(1mg/mL,平行三份),于即用型透析袋(MWCO=20000,Spectra/Por,USA)中,分别置于2L释放介质PBS中,37℃下100rpm搅拌,定时从透析袋内吸取50μL释放内液,加950μL甲醇溶解纳米粒和未释放的药物,HPLC测定ACGs的含量,计算累积释放率。
结果:两个制备例的ACGs纳米粒(药载比分别为1:5和1:1)均能够缓慢释放药物,制备例1中的纳米粒144h累积释放约84%(图7),制备例2中的纳米粒144h累积释放约81%(图8)。前12小时相对较快的释放,可能是因为吸附在纳米粒表面或分布于纳米粒浅表层的ACGs快速释放的结果。
实施例7制备例2中ACGs-NPs体外抑制肿瘤细胞增殖活性考察
使用4T1、Hela、MCF-7和HepG2细胞系通过MTT法测定ACGs-NSps的细胞毒性。取消化后的细胞150μL接种于96孔板(每孔1.0×104个细胞)于培养箱温育过夜。加入不同浓度的ACGs-NSps或游离ACGs的DMSO溶液,孵育48小时后,取溶于PBS的MTT溶液(5mg/mL)20μL加入细胞后孵育4小时。除去培养基,每孔加入200μLDMSO以溶解结晶,在摇床上震荡10min后,通过酶标仪在570nm波长下检测最大吸光度。
细胞抑制率(%)=(1-OD实验组/OD空白对照组)×100%。
结果如图9和表2显示,ACGs-NSps对四种受试细胞的体外抗肿瘤均显著或非常显著优于ACGs游离药物,同时将ACGs制备成纳米粒,提高了ACGs的抗肿瘤活性。从敏感性程度看,MCF-7对游离的ACGs和ACGs-NSps最为敏感,HepG2最不敏感。孵育24h后,ACGs溶液和纳米粒的IC50值如表2(n=6,mean±SD,*p<0.05,**p<0.01vs.ACGs solution):
表2制备例2中ACGs-NPs和游离药物对四种受试肿瘤细胞的体外生长的IC50值
实施例8制备例2中ACGs-NPs静脉注射后在4T1荷瘤小鼠的组织分布
将筛选出来的肿瘤大小相近的静脉注射组Balb/C小鼠5只,分别静脉注射给予共包载DiR的番荔枝内酯纳米粒(药物与DiR重量比40:1,药物剂量0.4mg·kg-1)后,处死动物,取出肿瘤及脏器,用小动物活体成像仪(IVIS Spectrum CT)拍照监测纳米粒荧光物质在小鼠不同部位的分布。IVIS Spectra CT荧光探针的参数设置λEexcitation=748nm;λEmission=780nm,Binning factor:8;Exposure time:4s,Field ofview:14cm。图片处理和数据分析用IVIS Living Imaging软件完成。结果如图10,由图10可以看出,由于纳米的EPR效应,纳米粒在肿瘤部位有很明显的荧光累积,表明其在肿瘤中分布比较多,表面制备例2的纳米粒静脉注射后对肿瘤有一定的靶向作用。
实施例9以泊洛沙姆为辅料制备的ACGs-NPs在4T1荷瘤小鼠的抗肿瘤药效研究
将筛选出来的小鼠随机分成7组(每组10只),给予制备例2中的ACGs-NSps(药载比1:1,0.5mg/kg静脉注射给药和3mg/kg灌胃给药)、制备例3中的ACGs-NSps(药载比5:1,0.5mg/kg静脉注射给药和3mg/kg灌胃给药),或ACGs油溶液(原药溶于大豆油,3mg/kg,灌胃给药),静脉注射每2天给药一次,灌胃组每天给药。尾静脉注射市售紫杉醇注射剂(8mg/kg)作为阳性对照组。注射0.9%生理盐水作为阴性对照组。每两天监测体重和肿瘤体积。给药14天后,统一解剖处理小鼠,称量肿瘤和肝脾的重量(W)。
考察指标:每日上午9点至10点,用电子秤称量小鼠体重;用游标卡尺测量肿瘤体积。实验结束后,脱颈椎处死小鼠,完整剥离腋下肿瘤组织称重,计算抑瘤率。
抑瘤率(%)=(1-治疗组平均瘤重/生理盐水组平均瘤重)×100%;
肝指数=W肝/W鼠
脾指数=W脾/W鼠
结果:小鼠体重变化上其他各组小鼠的体重都有所增长,而只有油溶液的小鼠呈现明显的下降趋势,提示除油溶液给药具有较强的毒副作用(图11),图12为制备例1中4T1荷瘤小鼠肿瘤体积随时间变化曲线(n=10)曲线,由图11~12可知,药载比1:1和5:1的ACGs纳米粒和紫杉醇注射液,给药剂量范围内均无明显的毒性作用。ACGs纳米粒静脉注射时表现出卓越的抗肿瘤治疗,阳性药PTX注射液(8mg/kg,iv)抑瘤率为55.08%,ACGs油溶液(3mg/kg)抑瘤率为53.11%;而ACGs-NSps无论口服(3mg/kg)还是静脉注射(0.5mg/kg),抑瘤率均高于阳性对照药(表3)。表明制备例2和3中的ACGs纳米粒都是很有前途的ACGs递送***。
表34T1荷瘤小鼠体内药效学数据(n=10,mean±SD)
Notes:***P<0.001vsnormal saline group;#P<0.05vs ACGs oil solution.
实施例10制备例2的ACGs-NPs对Hela荷瘤鼠的口服抗肿瘤药效研究
给药方案:将筛选出来的小鼠随机分成6组(每组10只),给予ACGs-NSps(1mg/kg、3mg/kg和5mg/kg灌胃给药)或ACGs油溶液(原药溶于大豆油,3mg·kg-1,灌胃给药),静脉注射每2天给药一次,灌胃组每天给药。尾静脉注射紫杉醇注射剂(市售可得(6mg/kg)作为阳性对照组。注射0.9%生理盐水作为阴性对照组。每2天监测体重和肿瘤体积。给药14天后,统一解剖处理小鼠,称量肿瘤和肝脾的重量(W)。
考察指标:每日上午9点至10点,用电子秤称量小鼠体重;用游标卡尺测量肿瘤体积。实验结束后,脱颈椎处死小鼠,完整剥离腋下肿瘤组织称重,计算抑瘤率。
抑瘤率(%)=(1-治疗组平均瘤重/生理盐水组平均瘤重)×100%;
肝指数=W肝/W鼠
脾指数=W脾/W鼠
结果:如图13(制备例2中Hela荷瘤小鼠肿瘤体积随时间变化曲线)和表3所示,低剂量的ACGs-NSps口服组(1mg/kg)抑瘤率为50.67%,与阳性药紫杉醇注射液(8mg/kg,iv)的抑瘤率(52.95%)比较接近,均显著高于3mg/kg的ACGs油溶液的抑瘤率(41.13%)。中剂量组(3mg/kg)和高剂量(5mg/kg)抑瘤率分别为64.11%和75.99%,抑瘤效果显著,且量效关系良好。
小鼠体重所时间变化曲线(图14)显示,各组小鼠的体重都随时间增长,高剂量ACGs-NSps组体重增长较中、低剂量组相对缓慢,这与抗肿瘤药物的一般规律相符。
实施例11以泊洛沙姆为辅料制备的ACGs-NPs(制备例1、2、3)小鼠急性毒性实验
给药方案:选体重20g的昆明小鼠,随机分成7组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,分别单次灌胃给予60、80、110、140、170和200mg/kg的制备例3中的ACGs-NSps(其配制采用等比稀释法)以及P188空白辅料(200mg/kg)。
选体重20g的昆明小鼠,随机分成7组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,分别单次灌胃给予60、80、110、140、170和200mg/kg的制备例2中的ACGs-NSps(其配制采用等比稀释法)以及P188空白辅料(200mg/kg)。
同时选体重20g的昆明小鼠,随机分成7组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,分别单次灌胃给予30、40、60、80、110、140、170mg/kg的制备例1中的ACGs-NSps(其配制采用等比稀释法)以及P188空白辅料(200mg/kg)。
考察指标:观察给药后小鼠的生理状态和中毒反应情况,记录死亡时间与数量,每2天对小鼠体重进行检测,持续观察2周。
结果:制备例1中的ACGs-NPs(药载比1:5)高剂量组在1h内出现中毒症状,小鼠行动逐渐迟缓、停止饮食,死亡前期表现出轻微抽搐,后期逐渐出现四肢僵硬等现象。由表4中小鼠死亡率计算LD50值为36.86mg/kg,与番荔枝内酯原料药LD50值19.21mg/kg相比,提高1.9倍,是最高给药有效剂量(1mg/kg)的37倍。说明将番荔枝内酯制备成纳米粒在一定程度上降低药物毒性。
表4制备例1的P188-ACGs-NSps(药载比1:5)小鼠急性毒性实验死亡率表(n=10,mean±SD)
由表4可以看出,制备例2中的ACGs-NPs(药载比1:1)高剂量组在1h内出现中毒症状,小鼠行动逐渐迟缓、停止饮食,死亡前期表现出轻微抽搐,后期逐渐出现四肢僵硬等现象。但辅料组在200mg/kg的剂量下,小鼠未见有不良反应和异常表现。
由表5小鼠死亡率计算LD50值为135.51mg/kg,与番荔枝内酯原料药LD50值19.21mg/kg相比,提高6.3倍。说明本制备例的纳米粒可以显著降低ACGs的口服毒性。对比制备例1和2小鼠急毒实验的LD50数据可知,辅料相同、粒径相似的情况下,不同药载比的纳米粒,可能因为纳米粒结构、表面性质、与肠道上皮细胞的作用方式有异等原因,导致毒性也有较大差别。存活小鼠平均体重持续增长,提示较高剂量对小鼠的毒副作用持续时间较短(图15)。
表5制备例2的P188-ACGs-NSps(药载比1:1)小鼠急性毒性实验死亡率表(n=10,mean±SD)
Notes:The mortality rate of P188-ACGs-NSpswith 1/1ratios of drug tostabilizer(m/m)(n=10,x s).
由表5可知,制备例3中的ACGs-NPs(药载比5:1)高剂量组也在1h内即出现中毒症状,小鼠行动逐渐迟缓、停止饮食、呼吸急促,死亡前期表现出轻微抽搐,后期逐渐出现四肢僵硬等现象。辅料组在200mg/kg的剂量下,小鼠同样未见有不良反应和异常表现。
急毒研究过程中小鼠死亡率统计情况见表6,可知死亡率与剂量成正相关,其中最高剂量组死亡率达90%,最低剂量组和辅料组无死亡。Bliss软件计算ACGs-NSps对小鼠的LD50值为125.51mg/kg,而本研究中ACGs-NSps口服3mg/kg抑瘤率即超过60%,与LD50值相差超过44倍,说明制备例3中的番荔枝内酯纳米粒,也显著扩展了治疗窗口。
表6制备例3的P188-ACGs-NPs(药载比5:1)小鼠急毒实验结果
对比制备例1、2、3中的纳米粒,均已泊洛沙姆P188为辅料,粒径也相似,只是因为药载比分别为1:5、1:1、5:1,导致小鼠口服LD50分别为36.86mg/kg、135.51mg/kg、121.51mg/kg。首次发现药载比不同会影响纳米粒口服急毒的LD50这一事实。
实施例12
以PEG2000-PCL2000为辅料制备的ACGs-NPs的小鼠急性毒性实验
参照专利“一种番荔枝内酯类药物的纳米粒及其制备方法”(申请号201610367608.7)中实施例1中的方法,取番荔枝总内酯ACGs和相同重量的PEG2000-PCL2000制备药载比1:1的PCL-PEG/ACGs纳米粒。
选体重20g的昆明小鼠,随机分成6组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,在预实验基础上分别单次灌胃给予15、26.15、37.5、48.75和60mg/kg的以PEG2000-PCL2000为辅料的PCL-PEG/ACGs纳米粒(药载比1:1)(其配制采用等比稀释法)以及P188空白辅料(60mg/kg)。
考察指标:观察给药后小鼠的生理状态和中毒反应情况,记录死亡时间与数量,每2天对小鼠体重进行检测,持续观察2周。小鼠死亡率情况见表7,计算得知ACGs/DSPE-mPEG2000-NSps的LD50值为58.25mg/kg。
表7以PCL2000-mPEG2000为辅料制备的番荔枝总内酯纳米粒小鼠急性毒性实验死亡率表
实施例13
以DSPE-mPEG2000为辅料制备的ACGs-NPs的小鼠急性毒性实验
参照专利“一种番荔枝内酯类药物的纳米粒及其制备方法”(申请号201610367608.7)中实施例7中的方法,取番荔枝总内酯ACGs和相同重量的DSPE-mPEG2000制备药载比1:1的DSPE-mPEG/ACGs纳米粒;
选体重20g的昆明小鼠,随机分成6组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,在预实验基础上分别单次灌胃给予15、26.15、37.5、48.75和60mg/kg的以DSPE-mPEG2000为辅料的DSPE-mPEG/ACGs纳米粒(药载比1:1)(其配制采用等比稀释法)以及P188空白辅料(60mg/kg)。
考察指标:观察给药后小鼠的生理状态和中毒反应情况,记录死亡时间与数量,每2天对小鼠体重进行检测,持续观察2周。小鼠死亡率情况见表-X,计算得知ACGs/DSPE-mPEG2000-NSps的LD50值为49.38mg/kg。
表8以DSPE-mPEG2000为辅料制备的番荔枝总内酯纳米粒小鼠急性毒性实验死亡率表
实施例14
以其他辅料制备的ACGs-NPs的小鼠急性毒性实验
参照专利“一种番荔枝内酯类药物的纳米粒及其制备方法”(申请号201610367608.7)中实施例5、6中的方法,取番荔枝总内酯ACGs分别和相同重量的PLA2000-mPEG2000、PLGA2000-mPEG2000、TPGS、吐温-80制备药载比相应的ACGs纳米粒(药载比1:1);参照实施例8制备以人血浆白蛋白HSA为辅料的ACGs纳米粒(药载比1:1)。
选体重20g的昆明小鼠,随机分成10组,每组10只小鼠,雌雄各半,适应性喂养2天后,给药前一天禁食不禁水12h,分别单次灌胃给予60mg/kg的以上纳米粒(药载比1:1)以及相应的五种空白辅料(60mg/kg)。
考察指标:观察给药后小鼠的生理状态和中毒反应情况,记录死亡时间与数量,每2天对小鼠体重进行检测,持续观察2周。结果,各辅料组小鼠全部存活,且生存状态良好,各纳米粒组给药组小鼠死亡率情况见表9,由表9可知,由PLA2000-mPEG2000和PLGA2000-mPEG2000为辅料制备的番荔枝总内酯纳米粒,其小鼠口服的LD50大约为60mg/kg,而以HSA、TPGS、吐温80为辅料制备的纳米粒,其小鼠口服的LD50均大于60mg/kg。
表9由PLA2000-mPEG2000、PLGA2000-mPEG2000、HSA、TPGS、吐温80为辅料制备的番荔枝总内酯纳米粒,以60mg/kg口服给药时小鼠死亡率
对比实施例12、13、14的结果,可以看出,当选择1:1的药载比时,以泊洛沙姆为辅料的番荔枝总内酯纳米粒,其小鼠口服急毒的LD50显著大于其他辅料制备的总内酯纳米粒,说明P188-ACGs-NPs具有显著优于其他辅料纳米粒的安全性;同时,本发明的药效实验显示,P188-ACGs-NPs对***具有非常好的抑瘤效果,说明以泊洛沙姆制备番荔枝总内酯纳米粒较其他辅料制备的纳米粒具有更好的安全性和更广阔的临床应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒,其特征在于,包括活性成分和辅料,所述活性成分和辅料的质量比为1:0.05~10,所述活性成分包括番荔枝总内酯和从番荔枝总内酯分离出来的单体中的一种或多种,所述辅料包括泊洛沙姆P188、泊洛沙姆P407、泊洛沙姆P124、泊洛沙姆P237和泊洛沙姆P338中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的纳米粒,其特征在于,所述单体包括Squamocin、bullatacin、squamostatin、annosquacin和Desacetyluvaricin中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的纳米粒,其特征在于,所述纳米粒的粒径为10~1000nm。
4.根据权利要求1或3所述的纳米粒,其特征在于,所述纳米粒的粒径为20~300nm。
5.权利要求1~4任意一项所述的对番荔枝总内酯具有增效减毒作用的纳米粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将活性成分、辅料和有机溶剂混合,得到混合溶液;
在超声或搅拌条件下将所述混合溶液加入到水中后除去有机溶剂,得到所述对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括DMSO、DMF、甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、异丙醇、PEG400和PEG600中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂中还包括乙酸乙酯、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述除去有机溶剂后还包括冷冻干燥或喷雾干燥固化处理,所述固化处理使用的冻干保护剂包括泊洛沙姆、葡萄糖、甘露醇、HP-β-CD、海藻糖、麦芽糖、半乳糖和蔗糖中的一种或多种。
9.权利要求1~4任意一项所述的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒或权利要求5~8任意一项所述制备方法制得的对番荔枝内酯类药物具有增效减毒作用的纳米粒在制备肿瘤细胞抑制药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述药物包括口服、注射、外用或腔道给药制剂。
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