藤黃酸新型給藥系統的研究進展

呂邵娃 蘇發麗 郭玉巖 李孟 趙洋 張歡 李建民

關鍵詞藤黃酸;給藥系統;生物利用度;臨床應用

藤黃酸（gambogic acid，GA）是藤黃科植物藤黃樹Garcinia hanburyi Hook. f.的主要活性成分[1] ，具體結構見圖1。GA能夠抑制多種腫瘤細胞的生長，如肺癌、肝癌、黑色素瘤、前列腺癌等[2-5]。GA具有溶解度低、半衰期短、穩定性差的缺點，從而限制了其在臨床中的應用。相關研究發現，采用共價結合和物理包封法可獲得具有靶向性、高滲透性、穩定性、生物兼容性、體內長循環等性質的新型GA給藥系統?；诖?，本研究對GA的新型給藥系統進行綜述，以期為GA的進一步開發及臨床應用提供參考。

1 共價結合前藥遞送系統

為提高藥物的穩定性、靶向性和溶解度等，將GA和藥物載體以共價結合的方式連接在一起，形成前藥遞送系統，可避免藥物在體內失活，增加藥物的生物利用度，加強藥物的靶向性，并降低藥物的毒副作用?；诖?，本文從聚合物前藥遞送系統、缺氧型前藥遞送系統等方面對不同類型的GA共價結合前藥遞送系統進行介紹。

1.1 聚合物前藥遞送系統

水溶性高分子載體聚乙二醇能夠阻止脂質體與血清蛋白結合，減輕巨噬細胞的攝取作用，通過共價鍵與藥物結合后，可延長藥物的體內循環，并改變其體內分布[6]。Yu 等[7]開發了一種采用聚乙二醇-β-谷甾醇（PEG-SS）偶聯物修飾的磷脂制備的GA 長循環脂質體。結果發現，與普通長循環脂質體相比，該制劑具有更好的長循環效果。Cai 等[8]通過酯鍵將甲氧基聚乙二醇（mPEG）-2000 連接到GA上，制備成兩親性聚合物-藥物偶聯物（GA-mPEG2000）膠束（制備過程具體見圖2）。結果發現，與GA相比，該制劑具有更好的水溶性、抗腫瘤活性和穩定性，這可能是由于形成的膠束可保護GA不被酶解，從而使其緩慢釋放至腫瘤細胞，并降低其對組織器官的毒副作用。

相關研究發現，低分子肝素（low-molecular weightheparin，LMWH）可通過腫瘤源性黏附因子、肝素結合性表皮生長因子、肝細胞生長因子、血管內皮生長因子和硫酸肝素蛋白多糖抑制腫瘤的侵襲、轉移[9]。Yan 等[10]制備了GA接枝低分子肝素（GA-LMWH）（制備過程具體見圖2），并在水溶液中自組裝成膠束。進一步動物實驗結果表明，與GA相比，GA-LMWH膠束不僅改善了肝癌模型小鼠的肝功能和病理形態，還顯著延長了小鼠的壽命。

1.2 缺氧型前藥遞送系統

在缺氧條件下，具有缺氧敏感基團的藥物可被激活，從而被釋放出來。缺氧靶向近紅外染料（Cy7）與GA共價結合后，可在水溶液中與表面蛋白自組裝成新型“鑲嵌型”納米顆粒，該納米顆粒最大的優點就是可以選擇性地將負載的藥物偶聯物釋放至缺氧的腫瘤細胞中，從而減少藥物在肝臟中的非特異性積聚，進而提高抗腫瘤效果[11]。

1.3 磁場響應型前藥遞送系統

磁性Fe3O4納米顆粒（MNP-Fe3O4）是一種具有良好化學穩定性、生物相容性和超順磁性的納米材料，已被廣泛用于靶向性和緩釋性藥物載體的制備[12]。Zhang等[13] 使用二巰基琥珀酸（DMSA）修飾的氧化鐵（DMSA-Fe3O4）磁性納米顆粒與硼替佐米（BTZ）和GA聚合，得到化療藥物BTZ-GA/MNPs（制備過程具體見圖3）。該藥物可通過上調促凋亡蛋白的表達，下調抑凋亡蛋白的表達，誘導細胞凋亡，從而發揮較好的抗腫瘤作用。Wang 等[14]在氮氣環境下，將Fe3+、Fe2+與氫氧化銨共沉淀制備得MNP-Fe3O4，再于4 ℃條件下通過機械吸收法將GA 與獲得的MNP-Fe3O4 結合，即得GA-MNPFe3O4。當機體發生病變時，細胞膜的電位差可誘導GA-MNP-Fe3O4做出響應，從而釋放GA，起到緩釋和靶向作用。

1.4 多環境敏感型前藥遞送系統

將多種響應型藥物遞送系統結合在一起是一種有效的治療腫瘤的方法。Du 等[15]將葉酸-殼聚糖結合物（FA-CS）與端氨基熱敏聚N- 異丙基丙烯酰胺（NH2-PNIPAM）絡合，制備出殼聚糖接枝體（FA-CSPN），再將GA通過酯化作用與FA-CSPN 結合成多環境敏感型前藥納米膠束（GFCP）（制備過程具體見圖4）。進一步對GFCP進行表征發現，該膠束具有較高的載藥量，可靶向腫瘤，且對多種腫瘤微環境均具有響應性。

2 物理包封藥物遞送系統

物理包封藥物遞送系統是采用乳化法、溶劑蒸發法、固相分散法、薄膜水合法、脂質插入法等物理制備方法將藥物以非共價結合的方式包封于空白脂質體、納米粒、膠束等藥物載體中的新型給藥系統。該給藥系統制備簡單、價格低廉，具有較好的應用前景。

2.1 納米靶向藥物遞送系統

納米結構脂質載體是固體和液體脂質的混合物，具有良好的生物相容性，且可在血液中長期停留，對腫瘤具有靶向性[16]。腫瘤穿透肽（RGERPPR）被證明對神經纖毛蛋白1 過度表達的腫瘤細胞具有高親和力[17]。Liu等[18]采用乳化法和溶劑蒸發法制備了負載GA的非結合納米脂質體（GA-NLC）。在此基礎上，Huang 等[19]用RGERPPR 修飾GA-NLC，得到GA-NLC-RGE。結果發現，GA-NLC-RGE可顯著抑制腫瘤生長。

電噴霧是一種制備直徑從納米到微米的單分散顆粒技術[20]。Yin 等[21]采用電噴霧技術制備了不同粒徑的GA載藥顆粒（GA-Ps），經藥代動力學研究發現，不同粒徑的GA-Ps 可靶向定位于不同器官，可用于靶向治療各種惡性腫瘤（病灶）。

Fang 等[22]通過共軛亞油酸（LA）來修飾普朗尼克F68（pluronic F68，F68），以增加親水-疏水相互作用，提高F68 納米球的穩定性;將F68-亞油酸（F68-LA）偶聯物與GA構建得到F68-LA/GA 納米球。結果發現，該納米球對人卵巢癌A2780 細胞具有較強的細胞毒性和促凋亡作用，可作為治療卵巢癌的一種有前景的腫瘤靶向給藥系統。

核-殼納米顆粒（CS-NPs）結合了聚合物納米顆粒、脂質體、膠束獨特優勢的同時，也解決了它們的一些局限性[23]。大多數CS-NPs 表現出受控釋放行為[24]。Liu等[25]以芐酰胺化聚（γ-谷氨酸）（BzPGA）衍生物為核材料，全反式維甲酸兩親性透明質酸（HA）衍生物（HA-C6-ATRA）為殼材料，通過π-π堆積的非共價鍵相互作用，將GA封裝于BzPGA中形成雜化納米粒。結果發現，該納米粒兼具穩定性和腫瘤靶向性，且抗腫瘤活性較強。

包載疏水性藥物的內部核和外部親水性殼構成的兩親性納米粒[26]，具有促進藥物局部累積、延長藥物體內循環的作用[27]。Zhang 等[28]采用單乳液法，將一定量的GA溶于氯仿中，與聚乙烯醇水溶液混勻、超聲得到O/W型乳液，再于室溫下攪拌，直至有機溶劑揮干，即得到負載GA的聚乙二醇聚己內酯納米粒。結果發現，該納米粒具有良好的穩定性、生物相容性和緩釋特性，且腫瘤細胞對其吸收效果較好，具有時間依賴性。

2.2 生物聚合物降解膠束藥物遞送系統

生物聚合物降解膠束作為新型GA藥物遞送系統，解決了化療藥物水溶性、分散性和穩定性差的缺點[29-30]。Wang 等[31]用固體分散法將GA包封于單甲基聚乙二醇聚己內酯（MPEG-PCL）內形成載藥納米膠束。結果發現，該納米膠束提高了GA的分散性和穩定性。相關研究表明，D-α-生育酚聚乙二醇1000 琥珀酸酯（TPGS）可提高抗腫瘤藥物的溶解度，抑制P-糖蛋白介導的多藥耐藥[32]。聚合物泊洛沙姆407 具有生物相容性、生物降解性和低毒性;混合膠束具有穩定性好和載藥率高的優點[33]。Saxena 等[34]采用薄膜水合法制備了負載GA的泊洛沙姆407/TPGS 混合膠束，結果表明，該混合膠束可使GA的釋放持續4 d 以上，顯著提高了GA的半衰期，增加了乳腺癌MCF-7 細胞及耐多藥卵巢腺癌貼壁細胞（NCI/ADR-RES）對GA的攝取。

2.3 仿生納米藥物遞送系統

作為外源性物質的納米粒容易被免疫系統識別和清除，因此細胞膜仿生納米藥物遞送系統逐步興起。仿生納米載體由合成共聚物和天然生物膜2 種材料組成，可延長藥物體內循環，增加藥物腫瘤部位蓄積[35]。Zhang 等[36]采用O/W乳液法制備了負載GA的PLGA納米粒子（GA/PLGA NPs），然后采用脂質插入法將GA/PLGA 裝載到表面修飾抗EGFR-iRGD 重組蛋白（anti-EGFR-iRGD）的紅細胞膜納米顆粒（RBCm-NPs）中，形成iE-RBCm-GA/PLGA NPs（具體制備過程見圖5）。結果發現，該給藥系統顯著提高了GA對結直腸癌細胞的靶向能力和滲透性。這可能是由于紅細胞膜與腫瘤細胞具有很好的生物兼容性，能夠有效避免網狀內皮系統的識別和吞噬作用，從而有效到達腫瘤部位。

2.4 氧化還原敏感型藥物遞送系統

陽離子氧化還原敏感型聚合物膠束（HECS-ss-OA）因缺乏腫瘤靶向性，在遇到血清蛋白介導的網狀上皮系統時，易被聚集和消除[37]。HA因其具有電負性、低免疫原性、生物相容性、特異性而被用于屏蔽陽離子型殼聚糖膠束[38]。Xu等[39]將GA溶解于HECS-ss-OA 內核中形成（HECS-ss-OA）/GA，然后將HA 涂布于（HECS-ss-OA）/GA 外層，即得具有氧化還原敏感特性的HA（HECS-ss-OA）/GA。進一步研究表明，相較于未涂布HA 的（HECS-ss-OA）/GA，HA（HECS-ss-OA）/GA 表現出更高的細胞毒性。

3 結論

溶解性差、副作用多是小分子抗腫瘤藥物的主要缺點，高效低毒的載體可以改善這類藥物的缺點，并提高其生物利用度。目前已有的載體包括各種新型納米粒和脂質體，對其表面進行修飾，能夠提高藥物的生物靶向性、載藥量、滲透性。GA對多種腫瘤細胞的生長均有抑制作用，但其溶解度低、半衰期短，從而降低了其臨床應用價值。通過對藥物載體的設計可以解決GA存在的一系列缺點。在藥物載體表面修飾腫瘤穿透肽，可增加GA對腫瘤細胞的靶向性和滲透性;在藥物載體中引入多環境敏感型響應基團，可將GA靶向緩釋至腫瘤部位;在藥物載體表面修飾紅細胞膜，可避免網狀內皮系統對GA的識別和吞噬，并提高其生物兼容性?？傊?，藥物載體的設計，較大程度地改善了GA的自身缺陷;GA藥物載體中引入更多的響應基團可能會使其達到更好的抗腫瘤效果。