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“以毒攻毒”是中医治疗恶性肿瘤的重要手段之一。中医临床实践已经证明斑蝥素(CTD)具有独特的肿瘤治疗效果,但由于其治疗剂量范围较为狭窄,抗肿瘤的有效成分也是毒性成分,应用不当会引发中毒,甚至危及生命。mPEG2000-PLGA2000聚合物胶束能够将CTD包载于疏水性内核中,降低药物对正常组织的毒副作用,提高其在肿瘤组织的富集,延长药物在体内的循环时间。我们前期研究已经构建了载CTD的mPEG-PLGA聚合物胶束,体内抗肿瘤实验结果表明mPEG-PLGA-CTD聚合物胶束能够减轻CTD对小鼠肾脏的毒性损伤。本课题将在前期的研究基础上,深入探究mPEG-PLGA-CTD聚合物胶束的安全用药剂量及增效减毒机制,为CTD的安全使用提供重要的临床指导。CTD聚合物胶束对小鼠的急性毒性研究。(1)正常小鼠急性毒性实验:取清洁级昆明小鼠144只,雌雄各半,随机分为正常组、空白胶束组、原药组、胶束组,共12组,每组12只,尾静脉注射给药(胶束溶液以CTD计,0.20 mL/10 g)。密切观察小鼠24小时内的体重、毒性反应和死亡情况,连续观察14天。采用急性毒性实验方法,Bliss法计算半数致死量LD50。(2)荷瘤小鼠急性毒性实验:取清洁级昆明小鼠156只,雌雄各半,建立小鼠肝癌H22皮下移植性肿瘤模型,随机分为模型组、原药组、胶束组,共13组,每组12只,尾静脉注射给药(胶束溶液以CTD计,0.20 mL/10 g)。密切观察小鼠24小时内的体重、毒性反应和死亡情况,连续观察14天。采用急性毒性实验方法,Bliss法计算半数致死量LD50。(3)胶束对荷瘤小鼠组织脏器的影响:取清洁级昆明小鼠36只,雌雄各半,建立小鼠肝癌H22皮下移植性肿瘤模型,随机分为模型组、原药组、胶束组3组,每组12只,给药为剂量600μg/kg,隔天尾静脉注射给药(胶束溶液以CTD计,0.20 mL/10 g),并收集尿液置于4℃冰箱备用。给药14天后,对未死亡的小鼠采用摘眼球取血的方法收集血液,将收集的血液放置于4℃冰箱备用,取血后的小鼠颈椎脱臼处死,解剖并取出肿瘤、心脏、肝脏、脾脏、肾脏和胸腺组织称重。通过计算小鼠脏器系数,HE染色法观察各组织脏器的病理学变化,测定血清及尿液中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(A ST)、碱性磷酸酶(ALP)、肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、尿酸(UA)水平,比较mPEG-PLGA-CTD胶束和CTD原药对小鼠的毒副作用。实验结果显示:正常小鼠胶束组LD50值为2.29 mg/kg,原药组LD50值为1.96 mg/kg,胶束组是原药组的1.17倍;荷瘤小鼠胶束组LD50值为2.55 mg/kg,原药组LD50值为1.66 mg/kg,胶束组是原药组的1.54倍。原药组与模型组相比,肝脏系数极显著性减小(P<0.01),脾脏系数显著性减小(P<0.05),胶束组与模型组相比则无差异。病理切片显示:原药组、胶束组同模型组相比,肾组织切片囊腔变大、肾小球体积增大、肾小管边缘模糊;肝组织切片中均出现明显炎性细胞浸润,但原药组的变化较胶束组更加明显;心脏组织切片均出现心肌细胞坏死(核溶解)且伴随出血现象、炎性细胞浸润。但原药组心、肝、肾的组织病变较胶束组更加严重。原药组和胶束组小鼠肺泡壁均有少许增宽、增厚,两组均出现明显炎性细胞浸润现象,胶束组与模型组相比无明显差异,原药组局部出现明显的淤血现象。原药组、胶束组小鼠的血清ALT与模型组相比较显著升高(P<0.05),且原药组的变化较胶束组更加明显,AST、ALP则无显著性差异;原药组小鼠的血清UA与模型组相比显著升高(P<0.05),而胶束组小鼠的血清UA与模型组相比无显著性差异;原药组、胶束组小鼠的尿液Cr、BUN与模型组相比较无显著性差异。综上所述,mPEG-PLGA-CTD胶束可以降低CTD在小鼠体内的毒性,减轻对组织脏器的毒副作用,且对荷瘤小鼠的减毒作用更加明显。CTD聚合物胶束在荷瘤小鼠体内的药动学研究。采用清洁级雌性昆明小鼠114只,建立小鼠肝癌H22皮下移植性肿瘤模型,随机分为19组,每组6只,尾静脉注射给药(胶束溶液以CTD计,0.20 mL/10 g)。分别于给药后5 min、15 min、30 min、1 h、2h、4 h、8 h、12 h、24 h眼眶取血,离心(4℃,3000 r/min,10 min),分离上层血清。样品采用乙酸乙酯萃取的方法进行处理,选用安妥明为内标,GC-MS法进行测定,DAS2.0软件计算药代动力学参数,考察小鼠体内药动学性质。实验结果显示:GC-MS的方法专属性较高,血浆CTD在41000ng/mL范围内具有良好的线性关系,回归方程为Y=0.0081x+0.0695(R2=0.9979),最低检测限为2 ng/mL,精密度及稳定性均符合要求。CTD饱和生理盐水溶液和mPEG-PLGA-CTD胶束溶液尾静脉给药后血药浓度均符合三室模型。CTD原药和mPEG-PLGA-CTD胶束在小鼠体内的药时曲线下面积AUC0–24 h分别为619.99、3771.56μg/L*h;达峰浓度Cmax分别是348.21、638.78μg/L;体内滞留时间MRT延长分别为2.25、9.82 h;消除半衰期t1/2γ分别为6.45、17.69 h;清除率CL分别为0.97、0.14 L/h/kg。与原药对比表明:mPEG-PLGA-CTD胶束能加快小鼠静脉注射后的药物吸收,有效延长药物在血液中的循环,胶束AUC0–24h是原药的608.32%。CTD聚合物胶束在荷瘤小鼠体内动态组织分布及肿瘤靶向性研究。小鼠分组及给药同药动学研究。分别于给药后各时间节点,颈椎脱臼处死小鼠,解剖取出心、肝、脾、肺、肾、肿瘤,采用蛋白沉淀法处理各组织,样品用乙酸乙酯萃取的方法进行处理。选用安妥明为内标,GC-MS法进行测定组织中药物含量。运用Origin 8.5软件处理数据,考察小鼠体内动态组织分布的特征,并进行靶向性评价。实验结果显示:GC-MS的方法专属性较高,组织CTD在4640 ng/mL范围内具有良好的线性关系:小鼠心脏、肝脏、肾脏组织中CTD的回归方程分别为Y=0.0081x+0.0983、Y=0.0078x+0.1006、Y=0.0075x+0.0969(R2在各组织中均大于0.99),最低检测限为2 ng/mL,精密度及稳定性均符合要求。CTD饱和生理盐水溶液和mPEG-PLGA-CTD胶束溶液尾静脉给药后,CTD在各组织中均有分布,比对法显示:与原药相比,mPEG-PLGA-CTD胶束在各组织中的药物分布均较低;胶束和原药在肿瘤中的AUC分别为3276.63、1907.15μg/L*h,胶束是原药的1.72倍,药物在心、肝、脾、肺、肾、肿瘤中的靶向指数(TI)分别为0.75、0.88、0.71、0.49、0.39、1.71,总体靶向效率(TE)分别为12.88、31.73、9.71、2.20、3.11、19.18,相对总体靶向效率(RTE)分别为-29.27、-17.02、-33.63、-54.07、-63.45、59.70%,可以看出,胶束在肿瘤组织中的TE、TI均高于其他组织,各器官的相对总体靶向效率只有肿瘤为正值。结果表明mPEG-PLGA-CTD胶束不仅可以降低药物对正常组织的毒性,而且可以提高药物对肿瘤的靶向性,使CTD更好的富集于病变组织,从而提高其对肿瘤的治疗效果。CTD聚合物胶束在肿瘤组织中的渗透性研究。小鼠分组及给药同药动学研究。分别于给药后各时间节点,颈椎脱臼处死小鼠,解剖取出肿瘤组织,将完整的肿瘤组织等间距剪切成内、中、外三个不同层次的组织样品,采用蛋白沉淀法处理,样品用乙酸乙酯萃取的方法进行处理。选用安妥明为内标,GC-MS法(色谱及质谱条件同药动学研究)进行测定组织中药物含量。运用Origin 8.5软件处理数据,考察胶束在实体瘤中的渗透程度。实验结果显示:CTD饱和生理盐水溶液和mPEG-PLGA-CTD胶束溶液尾静脉给药后,在肿瘤组织的各个层面均可检测到CTD,胶束组肿瘤内、中、外层的AUC分别为2373.47、2947.06、3813.03μg/L*h,原药组肿瘤内、中、外层的AUC分别为1235.04、2289.94、2752.68μg/L*h;药物在肿瘤内、中、外层中的总体靶向效率分别为19.70、24.47、31.66。比对法显示:mPEG-PLGA-CTD胶束组较CTD原药组,药物在肿瘤各层面中的分布量均有一定程度的增高,且肿瘤最外层的分布最高,其次是中层,最后是内层。结果表明mPEG-PLGA-CTD胶束能够增强药物在肿瘤组织的渗透性,增强药物在肿瘤部位的富集,从而减少药物在其他部位的分布,降低其毒副作用,提高抗肿瘤疗效。综上所述,mPEG-PLGA-CTD胶束能够增加药物在肿瘤部位的蓄积,改善CTD的药代动力学特征,延长药物半衰期,增加药物在血液循环中的保留时间,降低其对机体的毒副作用,提高抗肿瘤疗效。