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蟾皮为蟾蜍科(Bufonidae)动物中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizans Cantor)的干燥皮,具有抗肿瘤、抗乙肝病毒等药理作用,临床中用于治疗多种肿瘤,乙型肝炎、慢性气管炎、咽喉肿痛、痈肿疔毒等。目前有以蟾皮为原药材的制剂市售,但主要是提取了蟾皮中水溶性成分,多为普通剂型,如片剂、口服液、胶囊剂等。现有研究表明,蟾皮中除了水溶性成分外,脂溶性的二烯内酯类成分也具有很好的抗肿瘤作用,尤其是抗肺部肿瘤。因此,有必要将蟾皮中的所有抗肿瘤活性组分进行提取,以充分利用蟾皮药材抗肿瘤的药效组分,为蟾皮创新制剂的研发提供基础。
干粉吸入剂(dry powder inhalers,DPI)是一种新型的肺部给药系统,由于其不使用抛射剂和溶剂,靠患者自主呼吸产生的气流使药物粉末雾化,进而使药物粉末传递到肺部,具有靶向、高效、速效、毒副作用小及应用方便等特点,是一种新型的给药系统。本课题充分提取蟾皮中的活性组分,将其制备成千粉吸入制剂,使药物直接作用于肺部肿瘤,提高抗肺癌的靶向性,降低毒副反应的发生,提高药物的生物利用度。以蟾皮为原药材,对抗肿瘤活性成分测定并结合体外细胞实验筛选所用药材产地;采用大孔树脂分离纯化蟾皮抗肿瘤活性组分,对所得组分药效进行体外实验筛选,获得了P30和P70药效组分;对蟾皮抗肿瘤活性组分中主要成分理化性质进行考察;初步探索制备药物-载体乳糖-微粉化乳糖组成的一个三元混合体系的干粉吸入剂,为蟾皮抗肺部肿瘤创新制剂提供基础。本文的主要研究内容分为两部分:首先对蟾皮化学成分、药理作用;干粉吸入剂研究进展及乳糖在干粉吸入剂中的应用进行了文献综述。其次为实验部分,主要研究内容如下:
一、对不同产地蟾皮中抗肺癌活性成分进行含量测定,并结合体外细胞实验,筛选最优药材产地。建立了HPLC法测定6个不同产地蟾皮中所含抗肿瘤活性成分蟾毒它灵、蟾毒灵、华蟾素毒基和酯蟾毒配基的含量。同时以5-羟色胺为对照品,紫外分光光度法测定蟾皮中总生物碱的含量。MTT法测定蟾皮提取物对人肺癌A549和SPC-A-1细胞的增殖抑制作用,并计算了不同产地蟾皮提取物的IC50值。含量测定结果表明,蟾毒它灵含量最高的为河北产地,为84.3μg·g-1,蟾毒灵最高的为山东产地,为90.3μg·g-1,华蟾酥毒基和脂蟾毒配基含量高的为江苏产地,分别为176.7和134.8μg·g-1,且四种成分总量最高的为江苏产地,为472.6μg·g-1。江苏产地蟾皮中总生物碱的含量最高,为1.51mg.g-1生药。MTT实验结果表明,六个产地的蟾皮对两种细胞的抑制率均表现出浓度依耐性,药物的浓度越高,细胞的抑制率越高。在两种人肺癌细胞系中,江苏产蟾皮对细胞的抑制率最强,其IC50值在两种细胞系中均最小,在A549细胞中为4.37mg生药·mL-1,SPC-A-1细胞中为5.38mg生药·mL-1。因此,选择江苏产地的蟾皮作为实验药材。
二、正交实验优化蟾皮抗肺癌活性成分提取工艺的研究。采用HPLC法测定蟾皮乙醇提取液中蟾毒它灵、蟾毒灵、华蟾素毒基和酯蟾毒配基的含量,紫外分光光度法测定蟾皮提取液中总生物碱的含量。以四种成分的总量.总二烯羟酸内酯和总生物碱为指标,以乙醇浓度、乙醇加入量、提取时间和提取次数为考察因素,筛选影响蟾皮抗肿瘤活性成分提取的最佳条件。结果表明,蟾皮抗肿瘤活性成分提取的最佳工艺为:用8倍量浓度为90%的乙醇提取2次,每次1.5h。经验证实验表明,所筛选得到的提取最佳工艺可行,可有效提取蟾皮中抗肿瘤活性成分。
三、大孔树脂分离纯化蟾皮醇提取物及不同洗脱部位的体外药效研究。采用HPLC法测定乙醇洗脱液中蟾毒它灵、蟾毒灵、华蟾酥毒基和脂蟾毒配基的含量,紫外分光光度法,以5-羟色胺为对照品,测定乙醇洗脱液中的总生物碱含量。通过静态吸附和解吸附实验,对选用的树脂进行了筛选,结果选用AB-8树脂进行动态实验,考察了四种成分及总生物碱的动态吸附及解吸附性能,所选用树脂适合于蟾皮有效组分的分离纯化。MTT法测定不同浓度乙醇洗脱液提取物对人肺癌A549细胞的增殖抑制作用。结果表明,四个不同浓度乙醇洗脱液中提取物对细胞均表现出抑制作用,其中30%和70%乙醇洗脱液的细胞抑制率较高,30%乙醇洗脱液的IC50值为1.83μg提取物·mL-1,70%的为2.23μg提取物·mL-1。经成分分析,30%乙醇洗脱液中主要为生物碱(初步判断为蟾蜍噻咛),70%乙醇和90%乙醇洗脱液中的成分属于二烯羟酸内酯类成分,50%乙醇洗脱液中的成分有待研究。
四、70%乙醇洗脱液中主要成分理化性质考察。建立了HPLC法测定70%乙醇洗脱液中华蟾酥毒基和脂蟾毒配基的含量。采用平衡法测定了华蟾酥毒基和脂蟾毒配基在不同pH磷酸盐缓冲液中的溶解度,摇瓶法测定两者在不同pH磷酸盐缓冲液-正辛醇中的油水分配系数。采用平衡透析法考察了华蟾酥毒基和脂蟾毒配基在大鼠、比格犬和人空白血浆中的血浆蛋白结合率。结果表明,相同pH条件下,华蟾酥毒基的溶解度高于脂蟾毒配基的溶解度。pH7.0时,两者的溶解度均达到最大,华蟾酥毒基为42.3μg·mL-1,脂蟾毒配基为37.6μg·mL-1。脂蟾毒配基的LogP值大于华蟾酥毒基,所以脂蟾毒配基的脂溶性更强,两者均为典型的疏水性化合物。华蟾酥毒基在人、大鼠和比格犬血浆中的平均血浆蛋白结合率分别为85.63%、80.21%和70.10%,酯蟾毒配基分别为84.51%、75.11%和70.60%,且两者血浆蛋白结合率表现出人>大鼠>比格犬。
五、蟾皮抗肺癌活性组分干粉吸入剂的初步制备与评价。以引湿性、粒径分布、密度、休止角为指标,结合干粉吸入剂专属性实验,排空率和体外沉积率,建立了干粉吸入剂的评价指标。以30%和70%乙醇洗脱液中的提取物为蟾皮活性组分,且活性组分与乳糖用量为1∶9。通过筛选乳糖类型和乳糖用量,初步筛选了蟾皮抗肿瘤活性组分干粉吸入剂的处方。结果表明,同时使用InhaLac(R)230和Respitose(R)ML006,且Respitose(R)ML006∶InhaLac(R)230∶药物的用量为1.4∶7.6∶1时,蟾皮活性组分的排空率和体外沉积率均最高
本课题对蟾皮中的抗肺癌组分进行了系统分离和活性追踪,获得蟾皮抗肿瘤活性组分。初步探索了蟾皮多组分肺部给药干粉吸入剂的制备,将制备的制剂用于肺部肿瘤的治疗,为蟾皮药效成分抗肺部肿瘤的新剂型研究提供基础,同时也为中药多组分肺部给药系统的新剂型研究提供基础,