去甲斑螯素壳聚糖肝动脉栓塞微球的研制

摘要

目的：本课题利用具有优良成型性的壳聚糖(chitosan,CS)为载体，选用去甲斑蝥素(norcantharidin，NCTD)为模型药物，制备去甲斑蝥素壳聚糖肝动脉栓塞微球，并用该微球作为栓塞剂对兔VX-2肝癌进行肝动脉栓塞治疗(transcatheter arterial chemoembolization，TACE)，研究该微球作为肝癌介入治疗栓塞剂在减少肝功能影响、加快肝癌细胞坏死或凋亡等方面的作用，为临床上研究开发出理想的肝癌介入治疗新型栓塞剂。
　　 方法：(1)采用乳化-化学交联法，制备壳聚糖微球(chitosan-microspheres，CS-MS)和去甲斑蝥素壳聚糖微球(norcantharidin-chitosan-microspheres，NCTD-CS-MS)，并用星点设计效应面优化微球的制备工艺。在单因素考察的基础上，以药载比、油水比、和壳聚糖浓度作为因素，以微球的收率、载药量、包封率、平均粒径、跨距为指标，选用星点设计效应面优化处方工艺。(2)应用扫描电镜观察微球的表面形态，使用光学显微镜测量粒径大小及分布，采用红外光谱法(infrared spectroscopy,Fr-IR)、X-射线粉末衍射法(X-ray power diffraction，X-RD)和差示扫描量热法(differential scanningcalorimetry,DSC)验证壳聚糖微球的形成。实验对微球的粉体学性质、悬浮性及导管推注实验进行考察。(3)采用体外动态透析法测定微球在不同制备条件下的释药性能，并对微球的稳定性进行考察。(4)选用新西兰大白兔作为动物模型，利用剖腹直视下包埋法和超声引导下穿刺法将VX-2肿瘤组织块种植于肝左叶上，建立兔VX2肝肿瘤模型，于不同时间用超声和CT观察肿瘤生长情况。(5)将荷瘤兔随机分为4组，分别为：去甲斑蝥素壳聚糖微球组(10.09mg·kg-1)、去甲斑蝥素组(1.0mg·kg-1)、生理盐水组及未做任何处理组。各组荷瘤兔分别经股动脉插管至肝左动脉或肝固有动脉并注入NCTD-CS-MS、NCTD和生理盐水。治疗后，观察各组兔生存时间、肝肿瘤体积和肝肿瘤坏死程度以及对肝功能的影响。
　　 结果：(1)以收率、载药量、包封率、平均粒径和跨距为评价指标，通过星点设计效应面优化微球的较优制备工艺为：药物载体比例(X1)68.5％，油水比例(X2)8，壳聚糖浓度(X3)3.2%。在此实验下条件下得到的平均包封率为30.82±0.83%，载药量为10.09±0.56%；(2)扫描电镜照片显示微球外观圆整，表面光滑，分散良好。通过光学显微镜观察，壳聚糖微球的平均粒径在143.54±4.24μm，大小在60～200μm内的微球占总数的87%；FT-IR、X-RD和DSC图谱表明壳聚糖与戊二醛反应，去甲斑蝥素分散在微球骨架中。粉体学性质考察结果符合要求，流动性好，悬浮性好。导管推注实验表明微球不堵塞管道，推注顺利。(3)戊二醛饱和甲苯溶液(1：1)交联的微球可以释放15天，微球释放符合威布尔模型，药物释放结束后，微球仍能保持较好的骨架达到2个月之久。(4)通过两种肿瘤种植方法比较发现，两组肿瘤于接种后均在2～4周生长最旺盛，瘤体迅速增大，4周后肿瘤中心出现变性坏死，并有周围淋巴结及肺转移。模型自然存活33.4±2.3天。包埋法对兔子的损伤大，恢复慢。超声引导下穿刺种植法对兔子的损伤小，恢复快。综合比较本文采用超声引导下穿刺种植法。(5)治疗后，对比各组荷瘤兔的肿瘤体积、生长曲线表明，在14d的观察期内微球组肿瘤生长持续受到抑制，NCTD组仅在给药后的3d为明显的抑制作用，微球组治疗效果强于NCTD组和盐水组，差异有统计学意义。7-14d内NCTD组、盐水组及未处理组之间相比抑制作用差异无统计学意义。肿瘤的病理观察可见，微球组肿瘤内均可见大片凝固性坏死区。
　　 结论：本文制备的NCTD-CS-MS性能良好，具有较高的药物载药量和包封率，表面光滑圆整，并且药物的释放时间延长，骨架可以保持2个月，同时减小药物的毒副作用，降低给药频率。在进行插管时，微球的悬浮性及分散性均符合要求。NCTD-CS-MS经肝动脉栓塞对兔的VX2肝癌具有一定的治疗作用。