甘草次酸及其衍生物在肝靶向载药系统中的应用

魏田田，周洪伟，邬瑞光*

(1.北京中医药大学中药学院，北京 100102；2.中国中医科学院，北京 100700)



综 述

甘草次酸及其衍生物在肝靶向载药系统中的应用

魏田田1，周洪伟2，邬瑞光1*

(1.北京中医药大学中药学院，北京 100102；2.中国中医科学院，北京 100700)

目前临床上肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌等肝脏疾病已成为多发病和常见病。开发肝靶向载药系统是肝病治疗的研究热点。甘草次酸(GA)是甘草的主要有效成分之一，研究表明肝细胞膜上存在能够与甘草次酸特异性结合的位点。对以甘草次酸及其衍生物为载体的靶向前药、脂质体、纳米粒等肝靶向载药系统的最新研究进展进行综述。

甘草次酸及其衍生物；肝靶向；靶向前药；脂质体；纳米粒

靶向给药系统(TDDS)诞生于20世纪70年代，具有将药物选择性的传输并释放于靶组织、靶器官或靶细胞，使靶区药物浓度增大，降低其他非靶部位浓度以减少毒副作用的特性[1]。目前，肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌等肝脏疾病属于多发病和常见病，临床用于治疗此类疾病的的药物虽多，但是治疗效果却大都不理想，并且伴有对其他脏器的毒副作用，使得临床应用受到很多限制[2]，究其原因则是药物缺乏选择性，不能有选择的、高效的到达病变部位发挥作用[3]，因此开发肝靶向载药系统成为研究重点。20世纪90年代，Negishi等[4]首次证实大鼠肝细胞膜组分中含有大量甘草次酸特异结合位点，甘草次酸与这些位点的结合呈可饱和性、高度特异性，且这些位点具有蛋白质性质。国内学者顾云娣[5]等人也证明了甘草次酸和甘草酸对大鼠离体肝细胞具有明显的生物膜效应，肝细胞膜上有与甘草次酸、甘草酸相结合的位点，且以甘草次酸更为显著。从此，对以甘草次酸为载体的肝靶向载药系统的研究逐渐升温。本文对以甘草次酸及其衍生物为载体的肝靶向给药系统的最新研究成果进行综述。

1 甘草次酸及其衍生物介导的肝靶向前药

靶向前药可以提高药物在病变部位的局部浓度，降低全身性毒副作用和耐药性，从而成为新药研究的热点[6]。肝脏具有甘草次酸特异性结合位点，以甘草次酸为载体，可使药物准确作用于病变部位，减少药物对其他器官的损伤，因此，采用拼合原理将甘草次酸与抗癌药物制成靶向前药近年来受到广泛的关注。

木合布力·阿布力孜等[7]将甘草次酸与环磷酰胺的代谢产物二氯磷酰氮芥偶联制得18β-甘甲磷氮芥和18α-甘甲磷氮芥，以顺铂为阳性对照物，其中18α-甘草次酸、18α-甘甲磷氮芥和18β-甘甲磷氮芥等3种化合物对人肝癌细胞株BEL-7402的增殖具有明显的抑制作用。该课题组[8]又将甘草次酸与顺铂偶联制成前药，其对细胞增殖的抑制活性优于顺铂，表现出增效作用。张娜等[9]将甘草次酸与抗肿瘤中药苦参碱拼合制得甘草次酸-苦参碱复合物，其抗肿瘤活性高于母体甘草次酸及苦参碱，优于对照品美法仑，尤其对肝癌细胞增长具有较好的抑制作用。

2 甘草次酸及其衍生物修饰脂质体

脂质体是由脂质双分子层构成的封闭囊泡，它具有细胞亲和性、靶向性、缓释性和降低药物毒性等很多优良性质。脂质体经常用作被动靶向的载体，进入机体后，主要被肝脏等器官的非实质细胞吞噬，从而将药物带到肝脏等器官。然而，许多肝脏病变发生在肝脏的实质细胞，因此提高药物在肝脏实质细胞的靶向性成为肝靶向给药系统研究的关键[10]。甘草次酸表面修饰脂质体成为该领域的研究热点之一。

2.1 甘草次酸及其衍生物修饰脂质体的体外评价

体外评价是药物靶向性常用评价方法之一。Mao等[11]以钙黄绿素(Cal)为模型药，制备甘草次酸修饰的药物脂质体(Cal-LP-GLA)和未经修饰的药物脂质体(Cal-LP)，二者均成规则的球形，Cal-LP-GLA的粒径、载药量、包封率与Cal-LP相比均无显著差异。通过体外细胞摄取实验对其靶向性进行考察，实验结果表明大鼠肝细胞对Cal-LP-GLA的摄取率明显高于Cal-LP，并且呈剂量依赖性和饱和性，当添加多余游离的GLA时，Cal-LP-GLA的细胞摄取率存在竞争抑制，而Cal-LP则不受影响，充分证明Cal-LP-GLA是通过与肝细胞表面的GLA位点结合而进入肝细胞，表明GLA可以作为肝靶向制剂的载体。肖璐等[12]制备马钱子碱普通脂质体(LP)和新型高分子材料胆固醇-聚乙二醇-甘草次酸(Chol-PEG-GA)修饰的马钱子碱脂质体(CPGL)，以单位蛋白摄取量作为评定指标，选用人肝癌SMMC-7721细胞株对CPGL进行摄取特性的研究，结果表明CPGL可以显著提高马钱子碱脂质体在肝癌细胞中的摄取率，并且摄取率随着温度的降低而降低，随着甘草次酸的加入而被显著抑制，证实了CPGL是通过甘草次酸受体主动转运进入肝细胞，为甘草次酸修饰的载药脂质体可提高肝癌细胞的摄取率提供了实验依据。通过体外细胞毒性试验研究表明[13-14]，经甘草次酸修饰的药物脂质体的体外抑瘤率随着浓度的增加而增加，并且高于普通药物脂质体。

2.2 甘草次酸及其衍生物修饰脂质体的体内评价

吴超等[15]制备甘草次酸衍生物修饰去甲斑蝥素脂质体，并与去甲斑蝥素水溶液比较去甲斑蝥素在小鼠肝肾中浓度随时间的变化。结果显示修饰组在所考察时间点内，肝脏组织中药物浓度均明显高于溶液组，肾脏组织药物浓度则明显下降；以靶向指数TI判断靶向性，肝的靶向指数大于1，而肾的靶向指数小于1，表明该脂质体具有肝靶向性。为直接检测药物在体内的分布情况，陈志鹏等[16]采用活体成像系统观察小鼠活体及离体器官中药物荧光强度，实验结果表明尾静脉注射马钱子碱普通脂质体后药物随循环系统迅速分布到各器官，肝靶向性较差；尾静脉注射胆固醇-聚乙二醇-甘草次酸(Chol-PEG-GA)修饰的马钱子碱脂质体(CPGL)后药物主要聚集于肝脏，并且滞留时间延长，证明了CPGL在体内有明显的长循环性和肝靶向性。Li等[13]对甘草次酸修饰的多西紫杉醇脂质体(GA-DX-Lip)和普通脂质体(DX-Lip)在体内的抑瘤效果进行考察，结果表明甘草次酸修饰组的肿瘤体积、相对肿瘤增殖率都明显小于未修饰组，表现出良好的抗肿瘤效果。Tian等[14]对比甘草次酸修饰汉黄芩素脂质体(GA-WG-Lip)与普通脂质体(WG-Lip)的体内抑瘤率，发现GA-WG-Lip的抑瘤率明显高于WG-Lip，抑瘤效果良好。Chen等[17]对给药后大鼠的组织形态进行考察，结果显示，甘草次酸修饰奥沙利铂脂质体给药后的大鼠的心、肝、脾、肺、肾等组织均未出现异常，表明该药毒副作用小，对组织器官无损伤作用。

甘草次酸具有强疏水性，并且可以导致钠潴留、水肿、血压升高，抑制肾素、血管紧张素和醛固酮系统[18]。为了克服这些困难，已有学者使用半乳糖和聚乙二醇对甘草次酸进行进一步修饰，并且通过体内分布实验证实，对甘草次酸修饰后制成的脂质体的肝靶向性明显强于未修饰的脂质体，具有治疗肝脏疾病的潜力[19-20]。

3 甘草次酸及其衍生物修饰纳米粒

纳米粒是利用天然或合成高分子材料为载体的固体载药微粒，粒径界定在1～1000 nm，包括聚合物纳米囊、纳米球、药质体、脂质纳米粒、纳米乳和聚合物胶束等，具有靶向性、缓释性、提高疗效及降低毒性等特点，其中靶向性是其最突出的优点[21-22]。纳米粒可以作为被动靶向的载体, 为了提高靶向性和选择性，将其制备成主动靶向制剂则是更佳的选择。

壳聚糖(CTS)来源广泛、廉价易得且具有很好的生物相容性和可降解性，作为一种新型药用辅料在缓控释给药系统，特别是在微球中得到了广泛的应用。张亚会等[23]制备甘草次酸-壳聚糖纳米粒，并通过单因素、正交实验对工艺及处方进行优化，制得的纳米粒形态完整，粒径分布均匀，包封率稳定，为进一步研究提供了方法学和相关实验依据。徐宏智等[24]合成甘草次酸修饰的壳聚糖( GA-CTS)纳米材料，并对抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)包封，制成GA-CTS/5-Fu纳米粒。GA-CTS/5-Fu纳米粒在原位肝癌模型中的药物分布及其对肝癌细胞的体外抑制作用的研究结果显示，肝脏中5-Fu浓度最高。GA-CTS/5-Fu纳米粒体外对肝癌细胞有杀伤作用，且对肝癌细胞有效作用时间明显比5-Fu长，同时发现GA-CTS纳米粒对肝癌耐药细胞株具有明显的抑制作用。Cheng等[25]同样制备了GA-CTS/5-Fu纳米粒，通过体内外实验证明了该纳米粒进入体内后主要聚集在肝脏，在一定范围内，其抗癌疗效呈现剂量-时间依赖性，并能改善5-Fu的耐药问题，可显著抑制肿瘤生长，延长寿命。

海藻酸钠(ALG)具有优良的生物相容性和生物可降解性，并且来源丰富，价格低廉，是理想的载体材料。张闯年等[26]将甘草次酸与海藻酸钠偶联得到甘草次酸改性的海藻酸钠，并对广谱抗癌药物阿霉素(DOX)进行包封，制备成肝靶向载药纳米粒(DOX/GA-ALG NPs)。DOX/GA-ALG NPs在模拟生理条件下(pH 7.4)可持续释药长达20天，具有良好的药物缓释作用，对7703肝癌细胞具有明显的杀伤作用。之后该课题组[27]采用单光子发射型计算机断层成像技术(SPECT)和药物体内分布实验对DOX /GA-ALG NPs肝靶向性进行评估。评估结果显示99 mTc标记的GA-ALG空白纳米粒子主要在肝脏聚集；DOX在体内主要被运送到肝脏，对肝脏和心脏有明显的区分，显著降低了DOX对心脏的毒副作用，说明DOX /GA-ALG NPs具有良好的肝靶向性。郭华等[28]为降低海藻酸钠的黏度，提高甘草次酸的负载量，采用寡聚聚乙二醇单甲醚(mOEG)对海藻酸钠进行修饰，以ALG-mOEG 为载体材料，制备了载药纳米粒DOX-ALG-mOEG/GA-ALG-mOEG NPs，实验结果表明甘草次酸的负载量显著提高，并具有更高的肝细胞靶向性及抑瘤活性。

人血清白蛋白是一种内源性物质，具有能装载疏水性药物和有良好生物降解性的特点，作为纳米粒的载体有其特殊的优势，其中由美国Abraxis BioScience Inc公司开发的紫杉醇人血清白蛋白纳米粒注射剂获得FDA批准上市[29]，成为首个白蛋白纳米粒给药系统的成功案例。Qi等[30]利用甘草次酸修饰人血清白蛋白纳米粒，提高了其对肝癌细胞的靶向性。此外，还有以甘草次酸修饰的透明质酸[31]、聚谷氨酸苄酯[32]、聚天冬氨酸苄酯[33]为载体的肝靶向载药纳米粒，均显示出良好的缓释性和肝靶向性。

肝靶向纳米粒载体有多种选择，载体与药物的组合可能将影响甘草次酸的负载量及药物到达靶部位的有效浓度，因此载体和药物的搭配将成为这一剂型研发的关键技术之一。

4 结语与展望

肝实质细胞表面具有甘草次酸的结合位点，使得甘草次酸成为肝靶向制剂载体的候选对象，因此甘草次酸载药系统是目前肝靶向制剂领域的研究热点之一。虽然以甘草次酸及其衍生物为载体的靶向前药、脂质体、纳米粒等剂型已经得到了广泛的、深入的研究，但对甘草次酸修饰的肝靶向制剂的稳定性、毒理学等的研究还不够深入；其次，目前这一领域的研究多以单一药物为主，对甘草次酸修饰的肝靶向复方制剂的研究还比较少；再次，因为甘草次酸本身也是保肝药物，因此在甘草次酸修饰的肝靶向载药系统中甘草次酸和其他药物之间可能存在协同作用，目前对于这一问题的研究也比较少。

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北京市自然科学基金资助项目(No.7153171)

魏田田(1991-)，女，北京中医药大学2015级硕士研究生。

邬瑞光*(1975-)，男，副教授，硕士研究生导师，主要研究方向：物理药剂学与新型给药系统。

2016-06-02

R28

A

1002-2406(2016)06-0109-03

修回日期：2016-07-01