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药物的水溶性和上皮细胞的通透性是影响药物吸收的两大关键因素。统计表明,处于发现阶段有高达60~70%的活性成分存在水溶性差的问题,其中又有10~20%存在生物膜通透性差的问题。因此如何采用制剂手段使这类药物分子具有足够的生物利用度对改善药物功效具有重要意义。本课题针对影响难溶性药物口服吸收两大的因素进行了以下两方面的研究:(1)以难溶性药物瑞格非尼为模型药物(BCS II类),分别制备了不同粒径的纳米晶、无定型纯药纳米粒,以固体分散体为参比制剂,考察了纳米晶粒径对口服吸收的影响。(2)以难溶性和膜通透性差的沙奎那韦为模型药物(BCS IV类),分别制备了沙奎那韦脂质纳米粒、PLGA纳米粒、以及PLGA-脂质-杂化型纳米粒,以Caco-2细胞为细胞模型,研究了它们在细胞内的转运机制。首先,以瑞格非尼为模型药物,采用球磨法,以PVA为稳定剂,控制球磨时间分别制备了粒径为309.68±18.32nm(2000rpm,2min),568.00±26.11nm(2000rpm,1min)及1324.70±848.35nm(2000rpm,10s)的纳米晶混悬液;采用纳米沉淀法制备了粒径为214.58±18.22nm的药物纳米颗粒。采用扫描电镜观察各纳米颗粒的形态,结果显示,瑞格非尼原料药粗晶呈规则长条形棒状结构,宽径约20~30μm,长径不一。粒径为309.68±18.32nm、568.00±26.11nm以及1324.70±848.35nm的纳米晶均呈长条形晶体形态。X射线粉末衍射研究表明,采用纳米沉淀法得到的214.58±18.22nm的纳米颗粒在X射线下无衍射峰,为无定型态;而采用球磨法制备的纳米颗粒,粒径为1324.70±848.35nm和568.00±26.11nm时,同原料药相比,在2θ为7.2°和14.5°的衍射峰相对强度稍有下降,在2θ为20~30°范围内出现新的衍射峰,表明晶型可能发生转变;而当粒径为309.68±18.32nm时,2θ为5~15°的峰消失,20~30°范围的峰增强。结果表明随着球磨的时间延长,药物晶体的晶型发生了转变。采用差示量热扫描结果显示,原料药的熔点峰为213.94℃;制备成纳米混悬液后熔点下降至200℃;而采用纳米沉淀法制备的纳米粒在137.67℃出现一放热峰,可能原因是REG APN在DSC分析中,随着温度的升高,晶型发生转变放热形成的峰。体外溶解实验显示,REG原料药在pH4.5醋酸盐缓冲液中溶解缓慢,4h累计释药量不到2%,随着晶体粒径的逐渐减小,采用球磨法制备的粒径为1324.70±848.35nm和568.00±26.11nm的纳米颗粒累计溶解药量有所提高,在4h溶解了6%不到;而粒径为309.68±18.32nm时,4h溶解达到50%;无定型纳米粒在4h溶解近70%,结果表明随着粒径的减小,药物的溶解速度得到显著提高。制备的固体分散体4h药物溶解量超90%,且迅速达到平衡。以SD大鼠为动物模型,对体内口服吸收药物动力学进行了研究。结果显示,同原料药相比,无定型纳米粒,固体分散体和309.68±18.32nm的纳米晶的药时曲线下面积(AUC0→48h)分别提高到32.68倍、30.06和13.98倍,且214.58±18.22nm的无定型颗粒要优于固体分散体参比制剂。该结果表明,药物的口服吸收随着粒径的减小而急剧增加,并未显现出“临界粒径”的特性。其次,为了研究上皮细胞对纳米粒的摄取和转运机制,本课题采用纳米沉淀法分别制备了纳米乳(Emulsion),PLGA纳米粒(PLGA NP),脂质-PLGA杂化型纳米粒(Lipid-PLGA Hybrid NP),以及磷脂-PLGA杂化纳米粒(PL-Hybrid NP)。各组纳米粒粒径均在200nm左右,分布均匀。采用透射电镜观察各组纳米粒均为圆球形。体外药物释放缓慢,无突释现象。以Caco-2细胞为细胞模型,采用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪对香豆素6标记的各组纳米粒的细胞摄取进行了研究。结果显示,细胞对纳米粒的摄取效率依次为PLGA NP>PL-Hybrid NP>Lipid-PLGA Hybrid NP>Emulsion。以培养21天的单层Caco-2细胞为模型,考察了药物的跨膜转运能力,结果显示,Lipid-PLGA Hybrid NP组Papp值最高,其次为PLGA纳米粒,再次为Emulsion和PL-Hybrid NP组(P<0.05)。采用入胞途径抑制剂分别对各组纳米粒的入胞机制进行了研究,结果显示MβCD消耗胆固醇抑制小窝蛋白/脂阀介导的内吞后Lipid-PLGA Hybrid NP的细胞摄取急剧下降;采用氯丙嗪(网格蛋白介导的内吞抑制剂)、制霉菌素(小窝蛋白/脂阀介导的内吞抑制剂)和阿米洛利(大胞饮抑制剂)抑制后细胞对Lipid-PLGA Hybrid NP的摄取也呈现下降的趋势,表明该纳米粒可通过多种途径如脂阀、网格蛋白、大胞饮的综合作用介导被细胞摄取。而其它三组纳米制剂仅对MβCD的抑制比较敏感,表明主要通过脂阀介导而被细胞摄取。将细胞器(溶酶体和高尔基体)采用特异性荧光物质标记后,采用共定位实验研究了纳米粒的胞内分布,结果显示四组纳米粒入胞后在溶酶体中的分布较少(共定位系数<0.2);而在高尔基体中的共定位都较高(共定位系数~0.4)。单层Caco-2细胞转运2h后,检测单层细胞基底侧支撑细胞的聚碳酸酯膜的孔道,发现Lipid-PLGA Hybrid NP组在膜孔道的荧光强度明显强于其它三组纳米粒,表明Lipid-PLGA Hybrid NP更易于从细胞基底侧转运出胞,因而跨细胞转运的Papp值最高。