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紫杉醇是从红豆杉属(Taxus)植物中提取的一种新型抗癌药物,目前临床上广泛应用于各种晚期卵巢癌、乳腺癌、头颈部肿瘤、结肠癌、前列腺癌及非小细胞肺癌的治疗。但紫杉醇在水中的溶解度很小(约为0.25μg/mL),临床应用的主要是紫杉醇注射液(泰素,Taxol),即由无水乙醇与聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)以1：1的混合液来稳定和溶解的。然而,Cremophor EL易引起过敏反应、神经毒性、肾毒性、呼吸抑制、嗜睡和低血压等不良反应,使其临床应用受到限制。开发紫杉醇的口服给药系统,不仅能降低其毒副作用,而且能大大提高患者的顺应性。但是紫杉醇的口服生物利用度很低,这除与紫杉醇极低的溶解度有关外,胃肠道P-糖蛋白(P-gp)的过度表达也是一个主要原因。聚合物胶束给药系统是一种新型的纳米给药系统,能够显著增加药物的溶解度,提高生物利用度。普朗尼克(Pluronic)以其无毒、无刺激、无免疫原性(non-immunogenic)、可溶于体液等优点成为制备聚合物胶束的常用材料。研究还表明,普朗尼克可以改变细胞膜的结构,抑制P-gp的外排作用,从而促进P-gp底物的透膜吸收。因此,本实验选择普朗尼克F127(PF127)(PEO106-PPO70-PEO106)为基本材料,将生物黏附材料聚丙烯酸(PAA)引入PF127中,制备新型口服吸收促进剂：普朗尼克-聚丙烯酸聚合物(PF127-PAA)。然后将其于普朗尼克P123(PP123, PEO20-PPO65-PEO20)混合,以紫杉醇为模型药物制备口服胶束给药系统。对该口服胶束给药系统体内、外的性质进行评价,并研究其增强药物口服生物利用度的机理,考察胶束作为紫杉醇口服给药载体的可能性。本课题的研究内容及结果如下：1.普朗尼克F127-聚丙烯酸(PF127-PAA)聚合物的合成以PF127、PAA为原料,N-(3-二甲基氨丙基)-N’-乙基碳二亚胺(EDC)为催化剂,合成PF127-PAA聚合物。为了确定最佳的PF127与PAA的合成比例和制备工艺,制备荷载紫杉醇的PF127-PAA聚合物胶束,以不同pH条件下透光率和体外释放为指标进行优化。实验结果表明,当PF127与PAA的质量比为1：1时,透光率的变化最显著,体外释放最快,最终确定PF127与PAA的合成质量比为1：1。利用IR、1H-NMR对PF127-PAA聚合物的结构进行表征。PF127-PAA的红外光谱特征峰：1723.89cm-1和1109.84cm-1有两个特征吸收峰,分别代表-C=O的伸缩振动和C-O-C的伸缩振动,而在PF127中,只有C-O-C的伸缩振动(1112.10cm-1),在PAA中,只有-C=O的伸缩振动(1709.76cm-1)。普朗尼克-聚丙烯酸聚合物中两种特征峰都存在,证明普朗尼克-聚丙烯酸聚合物生成。1H-NMR图谱表明：δ1.13显示PF127的PPO的质子峰,63.36显示PF127的PEO的质子峰,62.19是聚丙烯酸次甲基质子峰。以上表明普朗尼克-聚丙烯酸聚合物生成。通过酸碱滴定法测得PF127-PAA聚合物中PAA的含量为22%；通过芘荧光探针法测定PF127-PAA聚合物的CMC为2.9mg/mL。2.紫杉醇胶束的制备及理化性质考察根据胶束制备方法的特点及聚合物的性质,选择薄膜分散法与直接溶解法相结合制备荷载紫杉醇的PF127-PAA/PP123聚合物胶束。在单因素考察的基础上,固定PF127-PAA质量50mg,选择投药量X1(mg)、PP123用量X2(mg)、水化温度X3(℃)、水相体积X4(mL)、水相pH值X55个因素,每个因素3个水平,采用L9(95)均匀设计安排实验。以载药量为指标,优化得到的处方为：投药量2mg, PP123用量30mg,水化温度为55℃,水相体积为4.1mL。优化后得到的胶束载药量为(1.88±0.03)%；成型较好,圆整,比较均匀,没有粘连；平均粒径为(23.7±1.3) nm; zeta电位为(1.54±0.05)mV。采用动态透析法考察胶束的体外释放特征。结果表明：紫杉醇原料药的释放符合一级动力学方程,10h药物释放已达95.68%。PF127-PAA/PP123胶束与PF127/PP123胶束的体外释放都符合Weibull方程,回归系数r分别为0.9964、0.9969。PF127-PAA/PP123胶束的体外释放快于PF127/PP123胶束,说明将PAA引入胶束后,有利于紫杉醇的释放。3.紫杉醇胶束大鼠在体肠吸收行为研究利用大鼠在体肠灌流技术研究了PF127-PAA/PP123胶束在大鼠肠道的吸收情况：低、中、高三种浓度的PF127-PAA/PP123紫杉醇胶束的吸收速率常数Ka分别为0.0790h-1、0.0803h-1、0.0787h-1,基本保持不变,相关系数r分别为0.9402、0.9857、0.9755,提示其吸收机制为被动扩散,符合一级动力学。紫杉醇原料药、PF127-PAA/PP123紫杉醇胶束、PF127/PP123紫杉醇胶束的吸收速率常数分别为0.0107h-1、0.0787h-1、0.0691h-1,说明这两种胶束促进了肠道对紫杉醇吸收。而PF127-PAA/PP123紫杉醇胶束的吸收速率常数大于PF127/PP123紫杉醇胶束,说明前者能更好提高紫杉醇的吸收。本实验考察了P-gp抑制剂维拉帕米对紫杉醇肠吸收的影响,实验结果显示普朗尼克胶束能通过抑制P-gp功能增加紫杉醇在肠道的吸收。本实验对PF127-PAA/PP123紫杉醇胶束的最佳吸收部位进行了研究,结果表明,其在各肠段都有吸收,十二指肠、空肠、回肠、结肠的吸收百分率分别为(24.06±2.91)%、(8.77±2.54)%、(3.73±1.07)%、(16.41±3.55)%。说明十二指肠、结肠为PF127-PAA/PP123紫杉醇胶束的主要吸收部位。4.紫杉醇口服胶束给药系统的药物代谢动力学研究本课题在肠灌流实验的基础上,进一步研究紫杉醇PF127-PAA/PP123胶束在大鼠体内的药动学过程。由实验结果可知,紫杉醇PF127-PAA/PP123胶束相比紫杉醇注射液,峰浓度(Cmax)由80.70μg/L升高至90.64μg/L,药时曲线下面积(AUC)由681μg/L*h增大至1370μg/L*h,生物半衰期(t1/2)、体内平均滞留时间(MRT)分别由5.46h、8.46h延长至8.93h、13.66h。以上结果说明PF127-PAA/PP123胶束可以显著促进紫杉醇口服吸收,提高其生物利用度。