專(zhuān)利名稱(chēng)：實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法
實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物制劑學(xué)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于提高心血管系統(tǒng)病變部位藥物遞送效率的方法。
背景技術(shù)：
納米粒(nanoparticle，NP)是大小在IOnm IOOOnm之間的固態(tài)膠體顆粒，一般由天然高分子物質(zhì)或合成高分子物質(zhì)構(gòu)成，可作為傳導(dǎo)或輸送藥物的載體。由于材料和制備工藝的差異，可以形成納米球(nanosphere)與納米囊(nanocapsule)。廣義的納米粒不僅包括納米球、納米囊，還包括固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticle，SLN)、納米脂質(zhì)體、聚合物膠束、納米乳、藥質(zhì)體等納米粒徑范圍內(nèi)的新型載體。載藥納米粒是將藥物分散、包封于納米粒內(nèi)部，或?qū)⑺幬镂?、?lián)接在納米粒表面。載藥納米粒的制備方法有乳化聚合法、天然高分子聚合法、液中干燥法、自動(dòng)乳化溶劑擴(kuò)散法等。納米粒通過(guò)表面修飾或加入鐵磁性物質(zhì)制成磁性納米粒，可以提高體內(nèi)的靶向性，延長(zhǎng)體內(nèi)循環(huán)時(shí)間。納米粒可以高效地包載治療藥物，增加了藥物穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了藥物體內(nèi)作用時(shí)間，也可以改變藥物的體內(nèi)吸收和分布。但是隨著研究深入，大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)納米粒具有潛在安全性問(wèn)題。2003年4月， Service在kience上發(fā)表文章開(kāi)始討論納米顆粒的生物效應(yīng)及其對(duì)健康的影響問(wèn)題。納米粒比細(xì)胞還小，很可能侵入人體的自然防御系統(tǒng)，進(jìn)入正常細(xì)胞內(nèi)并破壞細(xì)胞的功能。尤其是具有自組裝能力的人工納米粒進(jìn)入人體后，可能對(duì)生命過(guò)程本身的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生干擾。修飾后的納米粒對(duì)人體的安全隱患更大。長(zhǎng)循環(huán)納米粒又稱(chēng)為隱形納米粒，雖然延長(zhǎng)了藥物體內(nèi)作用時(shí)間，但納米粒載體消除太慢，容易在體內(nèi)富集，對(duì)機(jī)體健康會(huì)帶來(lái)更為嚴(yán)重的負(fù)面影響。瑞士科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，磁性納米粒對(duì)人體細(xì)胞具有毒性反應(yīng)，能大幅度減少培養(yǎng)液中人體和嚙齒動(dòng)物細(xì)胞的活性?？栈?yīng)是指液體中的微小氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振蕩、擴(kuò)大收縮至內(nèi)爆等一系列的動(dòng)力學(xué)過(guò)程?？栈?yīng)能產(chǎn)生一系列的機(jī)械和生化作用，能增加組織的通透性、 提高藥物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)合微泡的超聲處理能夠促進(jìn)明顯增加抗腫瘤藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)效率，提高藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[Zhao YZ, Lu CT. Factors that affect the efficiency of antisense oligodeoxyribonucleotide transfection by insonated gas-filled lipid microbubbles. Journal of Nanoparticle Research. 2008, 10(3) :449-454] 0利用空心微泡的空化效應(yīng)促進(jìn)藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)部、提高藥物抗腫瘤作用已成為研究熱點(diǎn)。為了更好的發(fā)揮超聲空化作用，研究者將治療藥物包載到微泡上，結(jié)合定位超聲發(fā)揮治療作用，相關(guān)專(zhuān)利已有多項(xiàng)，如“載藥聚乳酸微泡超聲造影劑及其制備方法”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00910111163)、“一種高效低毒的載蓖麻毒素A鏈超聲微泡及其制備方法”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0081007M73)、“一種包載水溶性藥物超聲造影劑的制備方法”(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00810218295. 4)等。但是在這些專(zhuān)利中，由于微泡空心結(jié)構(gòu)的限制，載藥空間有限， 藥物包封率低，制備工藝要求高，不能適用于大多數(shù)治療藥物。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的載藥納米粒、載藥微泡的不足之處，提供一種用于提高心血管系統(tǒng)病變部位藥物遞送效率的微粒組合及其應(yīng)用方式，該微粒組合結(jié)合了載藥納米粒和超聲微泡的優(yōu)點(diǎn)，抵消了兩者的不足，將藥物包載到納米粒中，應(yīng)用結(jié)合微泡的定位超聲實(shí)現(xiàn)病變部位局部空化效應(yīng)，促進(jìn)納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，提高納米粒的靶向性，降低納米粒的毒性。本發(fā)明適用病變部位范圍廣，特別適于心血管系統(tǒng)內(nèi)的腫瘤、局部栓塞、局部膿腫和局部炎癥，適用的藥物包括化學(xué)藥物、中藥和生物制品，特別適合于核酸及其衍生物、細(xì)胞或血管因子、酶與輔酶、多肽、蛋白、多糖、基因或疫苗藥物。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，載藥納米粒具有較高的載藥量和包封率，體內(nèi)穩(wěn)定性好，但存在較高的安全隱患。而結(jié)合超聲的微泡具有準(zhǔn)確的心血管系統(tǒng)疾病的診斷能力，但微泡的載藥能力差，藥物包裹在微泡載體上容易影響微泡的聲學(xué)諧振能力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將藥物包載到納米粒中，應(yīng)用結(jié)合微泡的定位超聲實(shí)現(xiàn)病變部位局部空化效應(yīng)，可以促進(jìn)納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，降低納米粒全身分布產(chǎn)生的潛在安全性風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種組合應(yīng)用方式還可以降低腫瘤組織的耐藥性，對(duì)于延長(zhǎng)抗腫瘤藥物的使用壽命具有重大意義。由此，本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的微粒組合及其應(yīng)用方式，將包載藥物的納米粒通過(guò)注射方式進(jìn)入血液循環(huán)，空心微泡也通過(guò)注射方式進(jìn)入血液循環(huán)，應(yīng)用臨床診斷治療使用的超聲波定位病變部位，并促使空心微泡在病變部位爆破產(chǎn)生局部空化效應(yīng)，促進(jìn)載藥納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，提高載藥納米粒的靶向性，降低病變組織的耐藥性。上述的藥物是指發(fā)揮治療、預(yù)防、免疫、診斷應(yīng)用的中藥、化學(xué)藥物、生物技術(shù)藥物或生物制品。上述的納米粒是指粒徑在10-1000納米范圍內(nèi)的藥學(xué)公知的微粒，包括納米球、 納米囊、微乳、白蛋白納米粒、脂質(zhì)體、脂質(zhì)納米粒、類(lèi)脂體、環(huán)糊精包合物、聚合物膠束、樹(shù)狀大分子、藥質(zhì)體。上述的包載藥物的納米粒，藥物是通過(guò)物理、化學(xué)或生物學(xué)方式吸附、嵌合、包裹、 包埋或聯(lián)接于納米粒上。上述的納米粒可以通過(guò)表面修飾提高與病變組織的親和力，表面修飾應(yīng)用的修飾劑包括葉酸、聚乙二醇、泊洛沙姆、半乳糖、多糖、聚唾液酸、轉(zhuǎn)鐵蛋白、凝集素、生物素、短肽、特異性結(jié)合因子或抗體。上述的空心微泡是指粒徑在200納米-10微米范圍內(nèi)的能在體溫時(shí)形成空心結(jié)構(gòu)的微型囊泡，包括以磷脂類(lèi)化合物為成膜材料的微泡、以白蛋白為成膜材料的微泡、以糖類(lèi)為成膜材料的微泡、以非離子表面活性劑為成膜材料的微泡、以可生物降解的高分子多聚物為成膜材料的微泡、氟碳化合物乳劑。上述的空心微泡粒徑在2微米至6微米范圍內(nèi)。上述的納米粒與空心微泡可以采用分先后次序注射、分部位注射、混合后注射方式給予，并可以調(diào)整注射給予的劑量，反復(fù)應(yīng)用。上述的空化效應(yīng)的強(qiáng)弱可以通過(guò)超聲波的強(qiáng)度、超聲照射時(shí)間、微泡的注射劑量或微泡濃度進(jìn)行調(diào)整。
上述的病變?yōu)樾难芟到y(tǒng)內(nèi)的腫瘤、局部栓塞、局部膿腫和局部炎癥。本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的微粒組合及其應(yīng)用方式， 具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)具有納米粒的優(yōu)點(diǎn)，如制備方法多樣、使用藥物范圍廣、載藥量大、包封率高、體內(nèi)穩(wěn)定性好等。(2)改善了納米粒存在的安全隱患缺點(diǎn)，利用空心微泡在病變部位爆破產(chǎn)生局部空化效應(yīng)，促進(jìn)載藥納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，從而降低了納米粒全身分布及在正常組織蓄積帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)；(3)發(fā)揮微泡結(jié)合超聲診斷的優(yōu)勢(shì)，利用空心微泡可以實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位的準(zhǔn)確定位，并可以觀察病變程度，從而隨時(shí)調(diào)整給藥方案，達(dá)到高效治療目的；(4)克服微泡載藥的不足，本發(fā)明是將藥物包載于納米粒中，因此微泡不需要載藥，從而避免了微泡載藥的制備問(wèn)題；( 本發(fā)明適用病變部位范圍廣，特別適于心血管系統(tǒng)內(nèi)的腫瘤、局部栓塞、局部膿腫和局部炎癥；(6)本發(fā)明對(duì)于耐藥的病變組織也具有較好的效果，尤其是耐藥的腫瘤組織，可以延長(zhǎng)抗腫瘤藥物的使用壽命；(7)適用的藥物范圍寬，包括化學(xué)藥物、中藥和生物制品，特別適合于核酸及其衍生物、細(xì)胞或血管因子、酶與輔酶、多肽、蛋白、多糖、基因或疫苗藥物；(8)結(jié)合微泡空化效應(yīng)的靶向促滲作用和納米粒的長(zhǎng)效作用，可以發(fā)揮藥物的速效和長(zhǎng)效雙重作用，并且降低病變組織的抗藥性，更適合于心血管系統(tǒng)重大疾病的長(zhǎng)期治療需要。
具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合下列實(shí)例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1 許多中藥植物如燈盞花、半枝蓮、大黃、冬凌草、五加皮、紅豆杉、決明子、忽木等含有治療局部炎癥、壞死或膿腫的有效成分。本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案以中藥植物冬凌草中具有活性的二萜類(lèi)化合物冬凌草甲素(oridonin)為主藥，應(yīng)用固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles, SLN)包載，結(jié)合非離子表面活性劑為成膜材料的微泡，應(yīng)用同時(shí)給藥方式將載藥SLN與微泡混合后注射到動(dòng)物體內(nèi)，觀察藥物分布情況。冬凌草甲素SLN制備單硬脂酸甘油酯150mg，十六醇20mg，泊洛沙姆(Poloxamer 188)200mg和硬脂酸棕櫚酸甘油酯350mg加熱熔融，向熔融物中定量加入IOOmg冬凌草甲素并快速分散后，置冰箱冷凍層使之凝固。將凝固的混合物轉(zhuǎn)移至超聲管中，注入IOmL重蒸餾水，用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散G00W，6min, 60°C )，分散液過(guò)0. 22 μ m微孔濾膜，濾液在室溫下冷卻，即得冬凌草甲素SLN。激光粒徑分析儀測(cè)定SLN的平均粒徑為250nm。非離子表面活性劑為成膜材料的微泡超聲造影劑ST68(S指的是Span類(lèi)表面活性劑，T指的是Tween類(lèi)，Span類(lèi)和Tween類(lèi)均為非離子表面活性劑)，微泡粒徑分布 1-10 μ m。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)健康昆明種大鼠若干只O50士20g)，隨機(jī)分為2組，雌雄各半。A組 (冬凌草甲素SLN)，尾靜脈注射冬凌草甲素SLN溶液25ml/kg。B組(冬凌草甲素SLN+微泡ST68+超聲)，尾靜脈注射冬凌草甲素SLN與微泡ST68等量混合溶液50ml/kg，同時(shí)于大鼠肝臟部位定位超聲(1-MHZ、2.0W/Cm2)60s。兩組給藥后他吸入乙醚麻醉后處死，立即取出肝、心、肺、胃與腎，用生理鹽水沖洗殘血，除去表面的筋膜和結(jié)締組織，并用濾紙吸干表面水分，HPLC測(cè)定各組織中藥物含量。由各時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度做一曲線(xiàn)，采用藥代動(dòng)力學(xué)軟件3P 97計(jì)算各組織藥時(shí)曲線(xiàn)下面積(AUC)，以te= [(AUC) e/(AUC)非^XlOOW計(jì)算，
5式中、為靶向效率，(AUC)ig為特定組織的曲線(xiàn)下面積，(AUC)wg為特定組織外的各組織曲線(xiàn)下面積之和。結(jié)果見(jiàn)表1，B組(冬凌草甲素SLN+微泡ST68+超聲)肝中藥物的分布明顯高于 A組(冬凌草甲素SLN)，表明冬凌草甲素SLN結(jié)合微泡ST68和肝臟定位超聲，顯著增加了肝中藥物的濃集，明顯增加了藥物的靶向效率，并降低了正常組織中的藥物分布，提高了納米粒靶向治療的安全性，降低了其對(duì)其它正常組織的毒副作用。表1不同組織中冬凌草甲素的靶向效率(n = 5)
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于將包載藥物的納米粒通過(guò)注射方式進(jìn)入血液循環(huán)，空心微泡也通過(guò)注射方式進(jìn)入血液循環(huán)，應(yīng)用臨床診斷治療使用的超聲波定位病變部位，并促使空心微泡在病變部位爆破產(chǎn)生局部空化效應(yīng)，促進(jìn)載藥納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，提高載藥納米粒的靶向性，降低病變組織的耐藥性。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的藥物是指發(fā)揮治療、預(yù)防、免疫、診斷應(yīng)用的中藥、化學(xué)藥物、生物技術(shù)藥物或生物制品。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的納米粒是指粒徑在10-1000納米范圍內(nèi)的藥學(xué)公知的微粒，包括納米球、納米囊、微乳、白蛋白納米粒、脂質(zhì)體、脂質(zhì)納米粒、類(lèi)脂體、環(huán)糊精包合物、聚合物膠束、樹(shù)狀大分子、 藥質(zhì)體。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的包載藥物的納米粒，藥物是通過(guò)物理、化學(xué)或生物學(xué)方式吸附、嵌合、包裹、包埋或聯(lián)接于納米粒上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于所述的納米粒通過(guò)表面修飾提高與病變組織的親和力，表面修飾應(yīng)用的修飾劑包括葉酸、聚乙二醇、泊洛沙姆、半乳糖、多糖、聚唾液酸、轉(zhuǎn)鐵蛋白、凝集素、生物素、短肽、特異性結(jié)合因子或抗體。
6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的空心微泡是指粒徑在200納米-10微米范圍內(nèi)的能在體溫時(shí)形成空心結(jié)構(gòu)的微型囊泡，包括以磷脂類(lèi)化合物為成膜材料的微泡、以白蛋白為成膜材料的微泡、以糖類(lèi)為成膜材料的微泡、以非離子表面活性劑為成膜材料的微泡、以可生物降解的高分子多聚物為成膜材料的微泡、氟碳化合物乳劑。
7.如權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的空心微泡粒徑在2微米至6微米范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的納米粒與空心微泡采用分先后次序注射、分部位注射或混合后注射方式給予。
9.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的空化效應(yīng)的強(qiáng)弱通過(guò)超聲波的強(qiáng)度、超聲照射時(shí)間、微泡的注射劑量或微泡濃度進(jìn)行調(diào)整。
10.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，其特征在于 所述的病變?yōu)樾难芟到y(tǒng)內(nèi)的腫瘤、局部栓塞、局部膿腫和局部炎癥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)病變部位藥物高效遞送的方法，該方法是將藥物包載到納米粒中，應(yīng)用結(jié)合微泡的定位超聲實(shí)現(xiàn)病變部位局部空化效應(yīng)，促進(jìn)納米粒滲透進(jìn)入病變組織內(nèi)部，提高納米粒的靶向性，降低病變組織的耐藥性。本發(fā)明適用病變部位范圍廣，特別適于心血管系統(tǒng)內(nèi)的腫瘤、局部栓塞、局部膿腫和局部炎癥，適用的藥物包括中藥、化學(xué)藥物、生物技術(shù)藥物或生物制品。
文檔編號(hào)A61K47/48GK102415987SQ20101050504
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者趙子逸, 趙應(yīng)征, 魯翠濤 申請(qǐng)人:魯翠濤