阿仑膦酸钠明胶纳米粒的研制及其相关生物学特性的实验研究

论文摘要

随着社会老龄人群的增加,骨质疏松症患者逐年增多,目前全世界大约有2亿骨质疏松症患者,我国估计有5000万人以上[1]。阿伦磷酸盐（Alendronate,ALD,商品名:福善美,Alendros、Fosamax）是目前临床治疗骨质疏松药物之一,其抑制骨吸收和增加骨量疗效显著,应用前景好[2] ,但由于药物剂型和药物特性,口服ALD存在着生物利用率低、副作用明显、服用不方便等问题。靶向药物转运系统（Targeting Drug Delivery System, TDDS）的日益完善为骨质疏松症的治疗提供了一条新的治疗途径。这一技术诞生于70年代,但直到近年才应用于临床,取得了良好的治疗效果。靶向制剂的重要领域是载体制剂,这种载体多采用微粒[3],靶向制剂微粒是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形成的微小球状实体,粒径多在50150nm之间,属于基质骨架型微粒。微粒可在体内特异性分布,首先可以提高药物局部有效浓度,降低全身毒副作用;其次,微粒包裹的药物释放可以用适当的方法加以控制而达到长效,减少用药次数,改变药物峰谷现象,提高治疗效果。采用这种治疗方法具有疗效高、副作用小等诸多优点,并有望成发展成未来药物治疗的主要手段。研究目的:本研究项目旨在开发一种新型的抗骨质疏松药物—阿仑膦酸钠明胶纳米粒（Gelatin-ALD-Nanoparticle,以下简称ALD-NP）,本研究利用单相凝聚法,用生物相容性好、可降解的明胶材料包裹抗骨质疏松药物ALD,制备了并对该纳米粒的理化性能和生物学特性进行检测。研究方法和结果:本研究共包括三个部份:1.缓释ALD明胶纳米粒的研制:根据纯天然药用明胶材料可自我交联成球及经醛类物质处理可固化的特性,采用优化的单相凝聚法,制备包裹有抗骨质疏松药物的颗粒型药物—阿仑膦酸钠明胶纳米粒。结果,经本方法制备的纳米粒表面圆整,分散性好,冰箱或室温放置稳定;粒度分析的结果表明:微粒的平均粒径为136.69nm。粒径在100～200nm之间的微粒约占91.5%,符合缓释纳米粒的粒径要求[4]。2. ALD明胶纳米粒的理化及生物学性质检测:对本实验研制的阿仑膦酸钠明胶纳米粒的载药率、药物包裹率、体外释药、无菌处理等指标进行检测。用磷钼兰比色法测试所制备的ALD明胶纳米粒ALD-NP的药物包裹率、载药率;在模拟体内温度及酸碱度的条件下用体外药物释放装置检测了明胶纳米粒中药物的释放速率,明胶纳米粒降解速率;并对纳米粒进行放射线灭菌后,观察其灭菌前后改变。结果发现,ALD明胶纳米粒的载药率为2.14%,包封率为56.73%,ALD明胶纳米粒及所载阿仑膦酸钠性质稳定;药物体外释放50%的时间大约为1.5,3h内药物缓释70%,释放完全长达6h以上;照射灭菌后的纳米粒,达到了无菌要求,其外观、大小、形态、药物的化学结构及药物含量也无明显改变。所以,本实验所研制的阿仑膦酸钠纳米粒包裹率、载药率合适,经体外释药速率检测,有明显缓释作用,经钴源照射灭菌后,达到药典所规定的无菌要求且药效稳定。3.明胶纳米粒体小鼠体内释药分布研究:采用小鼠尾静脉注射的方法,并对ALD溶液组和ALD-NP组加以对比分析,了解ALD明胶纳米粒在体内的药物释放特性。不同时间点取血样及组织匀浆测试血药浓度,进行统计学分析。结果表明,ALD明胶纳米粒具有明显药物缓释性,进入体内1h约释放70%药物。ALD明胶纳米粒和ALD溶液组注射后1周血清及组织药物浓度测定实验表明ALD纳米粒组可明显提高骨组织药物沉积量,约为ALD溶液组1.54倍,并可显著增加体内药物含量,约为ALD溶液组组2.43倍。ALD组可以产生较高的血药浓度,但维持时间较ALD-NP组短;ALD-NP组血药浓度维持时间较长,但骨组织药物沉积量高,达到缓释和靶向治疗的预期目的。研究结论:本研究成功地将载药纳米粒技术应用于抗骨质疏松领域,采用改良的单相凝聚法制备了新型抗骨质疏松制剂—阿仑膦酸钠明胶纳米粒（ALD-NP）,并对其质量指标及体外释药特性进行观察。同时,选择一定粒径的ALD-NP经尾静脉给药,比较分析了不同组织用药后的血药浓度的变化情况。本研究研制ALD明胶纳米粒是一种较为理想的新型抗骨质疏松制剂,具有较为优良的性能,值得进一步的深入研究,并向临床应用过渡。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 研究内容
• 第一部分 缓释ALD明胶纳米粒的研制
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第二部分 阿仑膦酸钠明胶纳米粒的生物特性检测
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第三部分 阿仑膦酸钠明胶纳米粒小鼠体内释药分布研究
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢