抗肺癌红参稀有皂苷组分的结构优化及肿瘤靶向二元混合胶束的制备

肺癌在我国的发病率及死亡率均位居各类肿瘤的首位,且在逐年在上升。目前治疗肺癌的方法仍然以手术、化疗和放疗为主。然而,放化疗所用的抗肿瘤药物毒副作用较大,大大降低了病人的生存质量。中药具有高安全性,毒副作用小的特点,近年广泛用于治疗或辅助治疗各类肿瘤疾病。但中药仍然存在成分复杂,活性多样丰富的问题,难以对起效成分及药效进行准确阐释。这些缺陷使得中药制剂难以进行有效的质量控制,也限制了中药作为原料的制剂的开发。为了解决这一问题,首先需要明确中药发挥药效的物质基础。本课题组经过多年中药物质基础的研究,提出中药物质基础―组分结构‖理论,认为中药作为一个有序的整体,存在各组分间及组分内各成分间某种量比关系,在这种特定的量比关系下,可以发挥中药最佳的药效。因此我们将这种量比称为组分的结构,从而可以阐释中药发挥药效的物质基础。人参为临床上常用的补益类中药,主要含有人参皂苷、人参多糖、肽类和脂肪酸等多种成分,研究表明人参中主要发挥药效的是人参皂苷和多糖成分。从1968年开始各国的先进研究者开始研究人参皂苷的抗肿瘤药效。研究发现人参的炮制品—红参中存在一些具有较强抗肿瘤药效但含量极微的人参皂苷成分,即人参稀有皂苷成分。而这些成分在生晒参中不存在。临床上,也已经有人参稀有皂苷成分单体作为原料的制剂作为肿瘤血管生长因子抑制剂用于肿瘤的辅助治疗。然而人参皂苷抗肿瘤的研究仅局限于单一成分或者提取物的研究,无法从根本上阐释人参皂苷抗肿瘤的药效物质基础,各组分生物药剂学性质亦不明确,很大程度上限制了其制剂的开发。本课题组基于组分结构理论,通过体内外抗肿瘤药效实验探究人参皂苷的物质基础,优化组分结构。采用新型纳米技术设计组分新剂型,以增加组分的溶解度、肺癌靶向性及抗肿瘤药效。主要研究内容分为以下几个部分:1.抗肿瘤作用为导向的红参稀有皂苷组分的结构优化及优效性评价对人参皂苷中具有抗肿瘤药效的代表性成分人参皂苷Rh1、Rb1、Rg1、Rd、CK、Rh2、Rg3进行组分结构优化,根据不同成分对整体抗肿瘤药效的影响,最终确定人参稀有皂苷CK、人参稀有皂苷Rg3、人参稀有皂苷Rh2共同组成了人参皂苷抗肿瘤活性组分,因为三种成分均为人参稀有皂苷,且主要存在于红参中,所以将该组分称之为红参稀有皂苷组分。以红参稀有皂苷组分对A549细胞的抗肿瘤药效为评价指标,采用比率设计结合非线性曲面数学模型优化各成分的量比关系,得到红参稀有皂苷优化组分（RHSCs）,其中各代表性成分的最佳比例为人参稀有皂苷CK:人参稀有皂苷Rg3:人参稀有皂苷Rh2=4.1:2.6:3.3。并采用体内外抗肿瘤实验进行药效验证。结果表明,优化后的红参稀有皂苷组分抗肿瘤药效优于单一成分,且可抑制肿瘤细胞的迁移,促进细胞凋亡。2.红参稀有皂苷组分的整体性质评价及混合胶束的制备本部分对RHSCs的整体理化性质进行表征,检测RHSCs中各成分平衡溶解度和表观油水分配系数。采用夹角余弦函数检测RHSCs中各成分之间的相似性,采用欧氏距离检测RHSCs中各成分间的离散度,并引入质量权重系数对RHSCs中成分的溶解性和油水分配系数进行整合表征。结果表明,RHSCs整体水溶性较差,脂溶性较好。采用薄膜分散法制备红参稀有皂苷组分混合胶束（RHSCs-M）,选用Solutol?HS15和TPGS制备混合胶束,Solutol?HS15具有较好生物相容性及增溶作用,TPGS可以通过抑制P-pg逆转多药耐药,已经被FDA批准作为具有安全性的注射剂辅料。采用马尔文粒径仪和透射电镜对混合胶束的粒径、电位和形态进行表征。结果表明,所制备RHSCs-M可以极大的增加RHSCs的溶解度,溶解度提升超过500倍,混合胶束粒径均一,为球形或类球形,平均粒径为47.32nm,包封率为96.02±0.85%,载药量为6.69±0.07%。3.红参稀有皂苷组分混合胶束肿瘤靶向性及体内外抗肿瘤药效评价制约抗肿瘤注射剂发挥药效的另一个因素是肿瘤靶向性较差。本部分以荧光染料代替药物,通过体外细胞摄取实验模拟肿瘤细胞对混合胶束的摄取。结果表明,混合胶束可以增加肿瘤细胞对药物的摄取。采用活体成像方法检测混合胶束尾静脉注射后的肿瘤靶向性。结果表明,载荧光染料的混合胶束在注射4h后达到肿瘤部位,并且24h后肿瘤部位仍然有荧光表达。说明混合胶束可以有效地增加RHSCs对肺癌组织的靶向性。分别采用体内外细胞实验验证混合胶束对RHSCs药效的增强作用。结果表明制备成混合胶束后,RHSCs的体内外细胞增殖的抑制作用均有所增强,且混合胶束对免疫系统没有明显抑制作用,具有较高的安全性。