雷公藤甲素及其衍生物纳米制剂研究进展

陈新美，林志浙，陈建明，武 鑫,*

(1.福建中医药大学药学院,福州 350122；2.上海维洱实验室，上海 201712)

雷公藤甲素是来源于中药雷公藤的天然二萜类化合物[1](结构式见图1)，具有抗风湿、抗菌、抗炎、免疫调节和抗肿瘤等多种药理作用，尤其抗风湿和抗肿瘤疗效显著[2-3]，但雷公藤甲素对机体有很大的毒副作用，限制了临床应用[4-6]。近年来，对雷公藤甲素等化学药物进行结构修饰成为降低化疗药物毒性的一种方法，而在雷公藤甲素基础上进行结构修饰，制备雷公藤甲素衍生物，如合成水溶性的雷公藤甲素亚甲基磷酸盐和1,4-琥珀酰基雷公藤甲素钠盐(PG490-88)[7-8]等前药，能显著降低雷公藤甲素的毒性。

纳米载体广泛用于运输治疗药物或任何其他物质到目标部位，通过对纳米载体表面、成分及其形状等理化性质的修饰，可以提高其活性，从而减少药物副作用。纳米载体具有增强生物分布、药动学、稳定性和溶解度，降低毒性以及持续靶向给药的特点[9]。雷公藤甲素纳米制剂主要包括纳米脂质体、纳米粒、聚合物胶束、微球和微乳等剂型。将雷公藤甲素及其衍生物包裹在纳米载体中，能降低其毒副作用，提高生物利用度，实现靶向给药[10]。本文对近几年雷公藤甲素及其衍生物纳米制剂的研究概况进行综述，以期为雷公藤甲素及其衍生物纳米制剂的后续研究提供参考。

1 脂质体

脂质体是一种传统的纳米载体，其表面经过生物配体或抗体修饰后，能够将药物靶向递送至相应靶点，促进化疗药物的精确递送[11]。传统脂质体能够增强肿瘤传递并减少副作用，但不能主动穿透癌细胞[12]。碳酸酐酶Ⅸ是一种表达于肺癌细胞表面的酶，在正常肺中表达受限。LIN等[13]探索了偶联于雷公藤甲素脂质体表面的抗碳酸酐酶Ⅸ抗体的应用，通过肺给药促进肺癌的治疗效果。研究发现，雷公藤甲素脂质体显著提高了碳酸酐酶Ⅸ阳性人非小细胞肺癌细胞(A549)的细胞摄取率，与游离雷公藤甲素和非靶向雷公藤甲素脂质体相比，具有更高效的细胞杀伤能力。脂质体因含有大量脂质成分,对脂溶性强的药物有独特的包载优势。基于以上考虑,傅志勤等[14]对雷公藤甲素的结构进行修饰,在其C-14位羟基上引入脂溶性强的长链脂肪酸基团,制备了一种新型雷公藤甲素硬脂酸酯前药，并用薄膜分散法制备脂质体，能够增强药物与载体的结合能力,改善制剂成药性。

2 纳米粒

目前，临床上常规使用的大多数纳米粒都是用于治疗目的，这些治疗性纳米颗粒主要基于增强渗透和保留(EPR)效应，可以更有效地将化疗药物传递至病变部位，同时避免其在健康器官和组织中积累[15]。DENG等[16]通过纳米沉淀法制备了结构清晰、单分散、粒径均匀的雷公藤甲素纳米颗粒，在较宽的雷公藤甲素浓度范围(0～500 ng/ml)和时间范围(6～24 h)下具有良好的细胞相容性，体外器官荧光成像和药动学分析表明雷公藤甲素纳米颗粒具有良好的肾靶向能力，与雷公藤甲素相比，雷公藤甲素纳米颗粒具有可忽略的肝毒性、生殖毒性和免疫毒性。ZHANG等[17]设计了具有高载药量的半乳糖基化壳聚糖-雷公藤甲素-纳米颗粒(GC-TP-NPs)，用于靶向递送至肝癌细胞。GC-TP-NPs具有接近球形的光滑表面形态，预冻干和冻干的包封率分别为(107.8±6.6)%和(88.8±5.9)%，预冻干和冻干的GC-TP-NPs在粒径、Zeta电位、形态、包封率等方面均未观察到显著性差异，表明GC-TP-NPs具有良好的稳定性。

丝素蛋白是一种天然存在的蛋白质，具有生物相容性、可调节的生物降解、稳定作用、水基处理和不同的材料形式等特性，使其成为一种潜在的材料，可作为多种药物传递载体，用丝素蛋白制备的丝素蛋白纳米粒具有降低药物毒性及缓释的特点。DING等[18]制备了负载雷公藤甲素和雷公藤红素的丝素蛋白纳米粒，药物释放结果表明，在溶酶体pH(pH 4.5)下观察到药物从丝素蛋白纳米粒快速释放，在血浆pH(pH 7.4)下观察到延迟释放；在对胰腺癌细胞毒性的研究中发现，对于PANC-1细胞，游离雷公藤甲素与雷公藤甲素丝素蛋白纳米粒的IC50值分别为11.25和4.57 μmol/L，这也说明将雷公藤甲素制备成丝素蛋白纳米粒后，能够降低药物毒性。

3 微乳

微乳是水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂按适当的比例混合形成的热力学稳定分散体系，能提高药物的生物利用度及渗透率[19]。吕华静等[20]考察了雷公藤甲素自微乳给药系统对荷前列腺癌移植瘤裸鼠的肿瘤抑制作用，分别对空白辅料组、雷公藤甲素自微乳给药系统组、雷公藤甲素组裸鼠给予相应药物，模型组不予给药，给药18 d后发现，各给药组的移植瘤体积增长均受到抑制。其中，雷公藤甲素组的抑制作用相对较差，肿瘤体积从(197.36±35.99) mm3增长到(400.78±28.09) mm3；雷公藤甲素自微乳给药系统组的肿瘤体积从(201.71±72.77) mm3增长到(245.09±38.57) mm3；空白辅料组对肿瘤体积的增长基本无抑制作用，各给药组给药后未见明显的活动减少、便秘、腹泻等不良反应。雷公藤甲素自微乳给药系统对肿瘤的抑制率显著高于雷公藤甲素组，可能因为自微乳给药系统有利于提高雷公藤甲素的生物利用度，从而增强抗肿瘤效果。

微乳凝胶作为一种新型经皮给药载体，能够提高药物的渗透率。余雅婷等[21]制备了雷公藤甲素微乳凝胶，并考察其理化性质及体外透皮扩散特性，该研究制备的雷公藤甲素微乳凝胶平均粒径≤100 nm，并且多分散系数(PDI)≤0.3。雷公藤甲素乳膏和微乳凝胶的24 h单位面积累积渗透量分别为(4.33±0.17)和(7.07±0.16) μg/cm2，透皮速率分别为1.987 1和0.914 9 μg·cm-2·h-1，微乳凝胶显著提高了雷公藤甲素的经皮渗透量及透皮速率。

4 纳米胶束

聚合物胶束是两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的热力学稳定的胶体溶液，除了可以辅助药物溶解外，还可以提高药物稳定性，控制药物释放，优化药物分布，延长在血液的循环时间，并通过EPR效应被动靶向癌细胞，从而减少副作用，提高治疗效果。LA67是雷公藤甲素的衍生物之一，研究者用薄膜水化法制备含LA67的纳米胶束，粒径为17.88 nm，药物包封率为94.84%。该制剂在水溶液中分散完全，药物释放缓慢、持久。细胞摄取实验表明，LA67纳米胶束比游离LA67更有效地将LA67传递给癌细胞，导致癌细胞中LA67积累增加。体内抗肿瘤活性评价表明，LA67纳米胶束比游离LA67能更好地抑制肿瘤生长和远处器官转移，从而提高患者存活率[22]。WANG等[23]使用固体分散法将甲氧基聚乙二醇嵌段聚ε-己内酯制备雷公藤甲素聚合胶束。在磷酸盐缓冲液中的体外释放曲线表明，游离雷公藤甲素的释放速率显著高于雷公藤甲素聚合胶束，游离雷公藤甲素的48 h累积释放率>90%，而雷公藤甲素聚合胶束中雷公藤甲素的释放率在6 d内保持稳定，具有明显的缓释效果。并且药效学研究表明，在B16-F10异种移植小鼠模型中，雷公藤甲素聚合胶束对黑素瘤细胞抑制率达到53.9%，表现出优越的抗肿瘤效果。

5 小结和展望

雷公藤甲素具有广泛的药理活性，抗肿瘤作用明显。临床应用的含雷公藤甲素的制剂主要是雷公藤多苷片，但因其毒性大等问题，限制了临床应用。目前，雷公藤甲素对机体的具体作用机制尚不明确，对雷公藤甲素的一部分研究集中在其衍生物的合成及新剂型开发上，将雷公藤甲素制备成衍生物或将其负载到纳米材料上制成纳米制剂，能够显著降低雷公藤甲素的毒性，在一定程度上提高雷公藤甲素的临床应用价值。在纳米材料上进行结构修饰，主要是在靶器官寻找能够相互匹配的位点，再修饰到纳米材料上，使纳米制剂能够主动靶向到器官，很好地降低药物毒性，并且可以根据不同的治疗目的，设计成不同的新剂型和给药方式。相信随着相关研究的深入，雷公藤甲素及其衍生物的纳米制剂将更具临床应用性。