紫杉醇长效缓释注射微球的研究

论文摘要

紫杉醇是一种从太平洋红豆杉树树皮中提取的有效抗肿瘤药。临床研究已经证实了紫杉醇在抗多种实体肿瘤，包括乳腺癌、晚期卵巢癌、肺癌、脑部和颈部肿瘤以及急性白血病方面，都有重要而显著的作用。近年来也有报道认为，紫杉醇对于非激素依赖的前列腺癌也有良好的疗效。由于紫杉醇在水中以及许多药用溶剂中的低溶解性，目前市售紫杉醇注射剂均是以聚氧乙烯蓖麻油（Cremophor EL）为溶剂，该溶剂副作用大，易引起严重的过敏反应。同时，紫杉醇作为一种细胞周期特异性的药物，体内低剂量持续给药较一次性冲击给药的抑瘤效果更理想。因此，为了解决以上问题，许多研究者将紫杉醇制备成不同缓释剂型，如脂质体、微乳、微球、纳米粒等。这些剂型不但可以有效避免Cremophor EL的毒性，降低紫杉醇的自身毒性，还可以延长药物在体内的作用时间。目前，在众多紫杉醇微球的研究中，对于紫杉醇微球皮下给药并进行系统研究的文献未见报道，因此本研究拟对紫杉醇长效缓释注射微球的处方工艺，以及皮下给药的药效学、药动学进行系统的研究和评价。微球制剂作为能够缓释药物的剂型已经被广泛研究。这种剂型通过其特殊骨架材料——PLGA的降解溶蚀达到缓释药物的目的。同时由于该骨架材料可生物降解为水和CO2，对人体无毒无害，已经被FDA批准为药用辅料。因此将具有良好抗瘤活性的紫杉醇制备成长效缓释注射微球用于肿瘤治疗，可以有效降低药物毒性、延长药物作用时间，同时具有显效快、作用强、给药方便等特点。本论文以不同分子量和不同乳酸/羟基乙酸（LA/GA）比例的PLGA作为载体，研究制备了紫杉醇长效缓释注射微球。研究内容主要包括紫杉醇微球的处方和制备工艺研究、体外释药方法的研究、制剂稳定性研究、微球的体外释药机理研究、体内药效学评价、体内过程研究以及血液毒性和生物相容性的研究。1紫杉醇长效缓释注射微球的处方设计和工艺研究采用改良的单乳溶剂蒸发法制备了紫杉醇微球。以微球形态、粒径及其分布、微球载药量以及包封率、体外释药曲线等作为微球的质量评价指标，通过单因素考察（包括PLGA分子量、PLGA的浓度、LA/GA不同比例、搅拌速度等）和正交实验，对处方和工艺进行优化。结果表明所制得的微球表面光滑圆整，粒径均匀，平均粒径小于5μm，包封率大于80％，体外可持续释药20～30d。2紫杉醇长效缓释注射微球体外释药评价方法的建立与制剂稳定性研究本章主要对紫杉醇微球的体外释药条件进行了考察，包括不同的释放介质、不同释放容器、抑菌剂的影响等。同时建立了加速释药方法以缩短评价周期，对长期试验和短期试验的释放度数据进行点点对应的相关性拟合，结果表明二者相关性较好，可用体外短期加速释放实验预测长期释药的释放度数据。通过对紫杉醇微球的外观形态、药物含量、体外释放行为的考察，表明制备的紫杉醇长效缓释注射微球在高温、高湿及光照条件下各方面性质均不稳定，保存时应注意避光、低温、干燥。60Co辐射灭菌对于该微球制剂无明显影响。3紫杉醇长效缓释注射微球释药机理的研究通过失重法和对聚合物分子量的GPC检测，评价了PLGA微球的体外降解行为。结果显示聚合物在体外释放30天的时间里，分子量的分布范围虽然增大，但变化不明显。说明紫杉醇缓释微球的释药过程并非主要依靠聚合物的降解。通过测定不同时间点微球在释放介质中的粒径变化评价微球的溶胀程度。采用Higuchi、零级、一级方程和Ritger-Peppas指数模型对释药曲线进行拟合，结果表明紫杉醇长效缓释注射微球的释药曲线符合Higuchi方程。方程拟合结果与GPC结果皆说明在微球释药过程中，药物的自身扩散起到了较为重要的作用。4紫杉醇长效缓释注射微球体内药效学研究本章以MTF法评价了紫杉醇长效缓释注射微球对MDA-MB-435乳腺癌细胞的体外抑瘤活性；以小鼠体内S-180肿瘤和裸鼠体内的PC-3m肿瘤为研究对象，分别探讨了紫杉醇微球对在体肿瘤的抑制效果。结果表明紫杉醇微球的体外抑瘤活性高于紫杉醇注射液，同时呈现剂量依赖性；在瘤旁皮下给药对S-180肿瘤的抑瘤效果最佳，相同给药剂量时微球组对肿瘤的抑制率高于紫杉醇注射液，而微球对肿瘤的抑制效果也具有剂量依赖的特性；对于裸鼠体内PC-3m肿瘤，紫杉醇微球也表现了良好的抑瘤活性，尤其在相同给药剂量和给药途径的情况下，微球组的肿瘤生长曲线最为缓慢，抑瘤率也最高。5紫杉醇长效缓释注射微球注射剂体内过程的研究与评价以大鼠作为模型动物，对紫杉醇长效缓释注射微球的体内过程进行了初步研究。大鼠皮下注射微球后的药代动力学结果表明，紫杉醇微球在给药后的28d内缓慢释放药物，Cmax为68.63ng/ml，Tmax为3.28d，MRT为17.32d，药代动力学过程符合二室模型一级吸收，其绝对生物利用度达到97.85％。体内残留药量与体外微球释放曲线进行拟合，结果显示体内外释放具有较好的相关性。6紫杉醇长效缓释注射微球皮下注射的初步安全性评价以小鼠为模型，白细胞数量为指标，评价了紫杉醇微球对于小鼠血液的毒性；同时对不同时间点的小鼠皮肤进行病理切片观察，评价紫杉醇微球的皮下注射对于局部组织的损伤程度。结果表明微球注射给药后，引起了白细胞水平的轻微下降并随后保持平稳，而紫杉醇注射液在给药后2周，小鼠的白细胞水平发生明显下降，显示紫杉醇微球对于小鼠的血细胞损伤较小。不同时间点的病理切片显示，微球仅引起轻微的炎症反应，没有组织渗透液蓄积，并且没有观察到明显血管与纤维的增生，说明微球制剂皮下注射的安全性较好。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 一 紫杉醇研究概述
• 二 紫衫醇制剂研究进展
• 三 微球制剂研究进展
• 四 紫衫醇微球的研究进展
• 五 本课题的研究背景及内容
• 参考文献
• 第一章 紫杉醇长效注射微球的处方设计与工艺研究
• 1 实验材料
• 1.1 仪器
• 1.2 试药与试剂
• 2、实验方法
• 2.1 紫杉醇缓释微球制备方法
• 2.2 紫杉醇微球质量评价指标的测定方法
• 3、实验结果
• 3.1 紫杉醇微球中药物测定方法的建立
• 3.2 处方工艺的单因素考察结果
• 3.3 正交实验优化处方工艺的结果
• 3.4 最优处方的重现性考察结果
• 4、讨论
• 4.1 影响微球粒径的主要因素
• 4.2 影响微球包封率的主要因素
• 4.3 影响微球释放的主要因素
• 5、本章总结
• 参考文献
• 第二章 紫杉醇微球体外释放度实验方法学研究及稳定性考察
• 1 实验材料
• 1.1 仪器
• 1.2 试药
• 2、实验方法
• 2.1 HPLC法测定微球体外释放速度的色谱条件
• 2.2 紫杉醇长效缓释注射微球体外释放度常规测定方法
• 2.3 紫杉醇长效缓释注射微球体外释放度加速测定方法
• 2.4 加速释药与常规释药的相关性评价
• 2.5 紫杉醇长效缓释注射微球的稳定性考察
• 3 实验结果
• 3.1 影响微球体外释放的主要因素
• 3.2 加速释药与常规释药的相关性评价
• 3.3 紫杉醇长效缓释注射微球的稳定性考察
• 4 讨论
• 4.1 不同释放介质的影响
• 4.2 不同释放容器的影响
• 4.3 体外加速实验与常规实验的相关性评价
• 4.4 高温对微球各性质的影响
• 60Co辐射灭菌对微球各项性质的影响'>4.5⁶⁰Co辐射灭菌对微球各项性质的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 第三章 紫杉醇长效缓释注射微球体外释药机理的研究
• 1 实验材料
• 1.1 仪器
• 1.2 试药
• 2 实验方法
• 2.1 紫杉醇长效缓释注射微球的体外释药特征
• 2.2 微球失重率的测定
• 2.3 聚合物分子量的GPC测定
• 2.4 体外降解后微球的电镜扫描
• 2.5 微球溶涨率的测定
• 3 实验结果
• 3.1 紫杉醇长效缓释注射微球的体外释药特征
• 3.2 微球的失重率—时间曲线
• 3.3 聚合物体外降解的GPC检测
• 3.4 微球体外降解不同时间的电镜照片
• 3.5 微球的溶胀率—时间曲线
• 4 讨论
• 4.1 紫杉醇长效缓释注射微球的体外释药特征
• 4.2 紫杉醇长效缓释注射微球的释药机理
• 4.3 紫杉醇长效缓释注射微球骨架材料的生物降解
• 4.4 紫杉醇长效缓释注射微球的溶胀
• 5 本章总结
• 参考文献
• 第四章 紫杉醇长效缓释注射微球的药效学研究
• 1 紫杉醇微球体外抑制 MDA-MB-435乳腺癌细胞的MTT实验
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 实验结果
• 1.4 讨论
• 1.5 结论
• 2 紫杉醇微球治疗 S—180肉瘤的药效学试验
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.3 实验结果
• 2.4 讨论
• 3 紫杉醇微球皮下给药治疗 PC-3m前列腺肿瘤的药效学试验
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验结果
• 3.4 讨论
• 4 本章总结
• 参考文献
• 第五章 紫杉醇长效缓释注射微球的体内过程研究
• 1 实验材料
• 1.1 仪器
• 1.2 试药
• 1.3 动物
• 2 实验方法
• 2.1 HPLC法测定大鼠静注紫杉醇注射液的血药浓度
• 2.2 HPLC法测定大鼠皮下注射紫杉醇缓释微球后的血药浓度
• 2.3 HPLC法测定大鼠皮下残留微球中的药物含量
• 2.4 残留微球 GPC检测
• 3 实验结果
• 3.1 HPLC法测定大鼠静注紫杉醇注射液的血药浓度
• 3.2 HPLC法测定大鼠皮下注射紫杉醇缓释微球后的血药浓度
• 3.3 HPLC法测定大鼠皮下残留微球中的药物含量
• 3.4 残留微球 GPC结果
• 3.5 紫杉醇缓释微球注射剂体内外相关性评价
• 4 讨论
• 4.1 紫杉醇缓释微球体内药动学评价
• 4.2 紫杉醇缓释微球体内外释药的相关性评价
• 4.3 紫杉醇缓释微球体内外降解速率的比较
• 5 本章总结
• 参考文献
• 第六章 紫杉醇长效缓释注射微球皮下注射的初步安全性评价
• 1 紫杉醇长效缓释注射微球生物相容性研究
• 1.1 实验材料
• 1.2 方法
• 1.3 结果
• 1.4 讨论
• 2 紫杉醇长效缓释注射微球皮下注射的血液毒性评价
• 2.1 实验材料
• 2.2 方法
• 2.3 结果
• 2.4 讨论
• 3 本章总结
• 参考文献
• 全文总结
• 1 结论
• 2 创新点
• 3 展望
• 致谢
• 个人简介
• 附录 发表论文