白芨多糖载纳米粒对肝癌小鼠抗肿瘤活性的实验研究*

万芳，张冕，李瑶瑶

（荆楚理工学院 化工与药学院，湖北 荆门 448000）

白芨多糖为一种新型葡萄甘露聚糖，有抗凝血、抗感染、抗肿瘤及促进伤口愈合等作用[1]。此外，其还具有缓释性、良好的生物相容性及自身降解性等特点，可作为各种形式的载药辅料和生物修复材料[2]。纳米抗肿瘤药物可以使药物集中在肿瘤区域发挥作用[3]。紫杉醇已应用于肝癌、肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤[4]。本研究采用白芨多糖为载体制备紫杉醇纳米粒，观察其对肝癌小鼠的抗肿瘤活性。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与材料

1.1.1 仪器 BX-51型光学显微镜（日本奥林巴斯公司），MDF-40型超低温冰箱（合肥中科都菱公司），DL-5000B高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂），DS-8510DT超声波清洗仪（上海生析超声仪器有限公司），ME-204电子分析天平（美国Mettler TOledo公司）。

1.1.2 材料 ICR雌性小鼠60只购自荆楚理工学院实验动物中心，鼠龄6～8周，体重20～25 g，平均（23.21±1.97）g。H22肝癌细胞（中国科学院上海细胞生物学研究所），紫杉醇原料药（湖南华江药业有限公司），白芨多糖紫杉醇纳米粒（自制）。

1.2 动物模型的复制

取1只小鼠在腹腔种植H22肝癌细胞，1周后处死小鼠，抽取腹水，离心取上清液，加入10倍生理盐水稀释，光学显微镜下计数并配置成1×108个/ml细胞混悬液，于低温冰箱中保存备用。量取制备的细胞混悬液0.2 ml接种到60只小鼠的右腋下，得到小鼠肝癌实体瘤动物模型。

1.3 实验分组

将复制成功的60只小鼠分为A、B、C 3组，每组20只。其中，A组小鼠经尾椎静脉注射0.25 ml生理盐水；B组小鼠给予紫杉醇溶液0.25 ml，配置方法为紫杉醇原料药+5%二甲基亚砜+95%生理盐水溶解，同样经小鼠尾椎静脉注射给药，给药剂量为10 mg/kg；C组小鼠给予白芨多糖为载体的紫杉醇纳米粒注射用药，将紫杉醇纳米粒溶解在0.25 ml生理盐水中，经尾椎静脉注射给药，给药剂量为10 mg/kg。3组小鼠注射1次/d，连续给药2周后进行抗肿瘤活性分析。

1.4 评价方法

给药后2周时处死3组小鼠，解剖并剥离肿瘤，测量瘤体重量和体积，计算B、C组小鼠的抑瘤率，抑瘤率=（生理盐水组小鼠平均瘤体重量-给药组小鼠平均瘤体重量）/生理盐水组小鼠平均瘤体重量×100%。同时剥离小鼠的肝脏、脾脏、胸腺组织并称重，计算小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数，肝脏指数=肝脏重量（mg）/小鼠体重（g）×10，脾脏指数=脾脏重量（mg）/小鼠体重（g）×10，胸腺指数=胸腺重量（mg）/小鼠体重（g）×10。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 21.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用方差分析，进一步两两比较用LSD-t检验；计数资料以率表示，比较用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组小鼠的瘤重、瘤体积、抑瘤率比较

3组小鼠的瘤重、瘤体积比较，经方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步两两比较经LSD-t检验，与A组相比，B、C组小鼠的瘤重、瘤体积减小，且C组减小幅度大于B组（P＜0.05）。以A组为参照，B组小鼠抑瘤率为16.86%、C组抑瘤率为45.84%，经χ2检验，差异有统计学意义（χ2=7.587，P=0.010），表明白芨多糖载体的紫杉醇纳米粒有较高的抗肿瘤活性。见表1。

2.2 3组小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数比较

3组小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数比较，经方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步两两比较经LSD-t检验，与A组相比，B、C组小鼠肝脏指数降低，且C组降低幅度更大（P＜0.05）；脾脏指数、胸腺指数升高，且C组升高幅度大于B组（P＜0.05），提示白芨多糖为载体的紫杉醇纳米粒对肝癌细胞的抑制作用更强，并能调节免疫功能。见表2。

表1 3组小鼠的瘤重、瘤体积比较（n =20，±s）

表1 3组小鼠的瘤重、瘤体积比较（n =20，±s）

组别 瘤重/mg 瘤体积/cm3 A组 21.24±5.39 4.21±1.29 B组 15.02±4.38 3.40±0.83 C组 8.90±3.71 2.28±0.68 F值 17.093 8.762 P值 0.000 0.000

表2 3组小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数比较（n =20，±s）

表2 3组小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数比较（n =20，±s）

组别 肝脏指数 脾脏指数 胸腺指数A组 6.91±0.89 3.02±0.57 1.01±0.43 B 组 5.27±0.76 4.09±0.62 1.81±0.53 C 组 4.01±0.62 6.27±0.85 2.54±0.69 F值 9.628 13.563 8.396 P值 0.000 0.000 0.000

3 讨论

白芨多糖是兰科药用植物白芨中提取的一种天然多糖类物质，在分子结构上是由β葡萄糖和β甘露糖组成的长链分子。中药药理学研究显示，白芨多糖具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、促凝血、抗氧化、调节免疫等药理活性，可以发挥很好的药物活性作用[5]。另外，白芨多糖长链的多糖结构决定其是一种性能良好的天然水凝胶，具有一定的生物黏附性和相容性，在机体内可生物降解，并有一定的亲水性，且无刺激性和毒副作用，并具有局部滞留和缓释性，可作为药物载体在药物释药系统的传输过程中展现出良好的应用前景[6-7]。肝癌是临床上最常见的恶性肿瘤，对患者的危害性巨大，对肝癌患者采用药物治疗是必不可少的，而目前常用的肝癌化疗药物由于毒副作用较大，在杀死肿瘤细胞的同时也会对患者正常的组织细胞带来一定损伤，使患者在治疗过程中易出现严重的不良反应和副作用而影响疗效[8]。纳米制剂的应用可以改善药物的生物利用度、水溶性，并且通过载体修饰具有靶向作用，使药物浓集于病灶处发挥局部药效，并减少对全身组织的副作用，在临床上具有显著的剂型优势，因此对抗肿瘤化疗药物采用纳米靶向给药技术，可以更好地发挥药物的治疗作用，并减轻化疗药物对全身组织的损伤，目前靶向给药技术也是抗肿瘤药物研发的热点[9-10]。紫杉醇是目前发现的抗肿瘤活性最好的天然抗癌药物，已广泛应用于肝癌、肺癌、乳腺癌等恶性肿瘤的治疗中，但是紫杉醇的水溶性很差，在体内的生物利用度较低，患者的全身不良反应明显，影响其在肿瘤化疗中的应用效果。为此，将紫杉醇制备出纳米制剂可以改善其在给药剂型方面的劣势[11-12]。

本研究采用白芨多糖为药物载体材料制备紫杉醇纳米粒，通过与紫杉醇溶液比较，分析其对肝癌小鼠的抗肿瘤活性，结果显示紫杉醇纳米粒给药小鼠治疗2周后瘤体积、瘤重低于紫杉醇溶液小鼠，肝癌小鼠的抑瘤率提升。并且紫杉醇纳米粒给药小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数有改善，表明白芨多糖为载体的紫杉醇纳米粒对肝癌细胞不仅抑制作用更强，并且有调节免疫功能的作用[13]。白芨多糖分子结构中含有大量亲水性的羟基，通过结构的修饰得到两亲性的高分子药物载体，并以此为药物载体采用透析法制备紫杉醇纳米粒，可以显著改善紫杉醇的水溶性，促进药物被吸收，提高生物利用度[14]。另外，白芨多糖的多羟基结构还具有一定的靶向作用，使白芨多糖携带紫杉醇药物进入肝癌肿瘤细胞，集中发挥药效，从而进一步提高紫杉醇的抗肿瘤作用，减轻全身不良反应[15]。白芨多糖还能够增强机体T淋巴细胞和B淋巴细胞的分泌功能，改善小鼠的免疫功能，使得小鼠的脾脏指数、胸腺指数提升。

综上所述，以白芨多糖为载体制备的紫杉醇纳米粒对肝癌小鼠有较强的抗肿瘤活性，可减小肝癌小鼠的瘤重、瘤体积，提高抑瘤率，改善携瘤小鼠的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数。白芨多糖可作为难溶性药物载体，是一种极具潜力的纳米载体材料，具有较高的临床应用价值。