靶向制剂的研究进展

靶向制剂的研究进展靶向制剂的概念是Ehrlich年提出的,至今已近100年了.但由于人类长期对疾病认识的局限和未能在细胞水平和分子水平上了解药物作用,以及靶向制剂的材料和制备方面的困难;直到分子生物学、细胞生物学和材料科学等方面的飞速进步,才给靶向制剂的发展开辟了新天地。自上个世纪70年代末80年代初人们开始比较全面地研究第二代控制释放产品,即靶向制剂,包括它们的制备、性质、体内分布、靶向性评价以及药效与毒理。靶向制剂亦称靶向给药系统（Targetingdrugdeliverysystem,TDDS），是通过载体使药物选择性的浓集于病变部位的给药系统，病变部位常被形象的称为靶部位，它可以是靶组织、靶器官，也可以是靶细胞或细胞内的某靶点。靶向制剂不仅要求药物到达病变部位，而且要求具有一定浓度的药物在这些靶部位滞留一定的时间，以便发挥药效，成功的靶向制剂应具备定位、浓集、控释及无毒可生物降解等四个要素。由于靶向制剂可以提高药效、降低毒性，可以提高药品的安全性、有效性、可靠性和病人用药的顺应性，所以日益受到国内外医药界的广泛重视。【一】靶向制剂的分类1被动靶向制剂(passivetargetingpreparation)即自然靶向制剂。载药微粒被单核-巨噬细胞系统的巨噬细胞(尤其是肝的kupffer细胞)摄取，通过正常生理过程运送至肝、脾等器官，若要求达到其他的靶部位就有困难。被动靶向的微粒经静脉注射后，在体内的分布首先取决于微粒的粒径大小。通常粒径在2.5~10μm时，大部分积集于巨噬细胞。小于7μm时一般被肝、脾中的巨噬细胞摄取，200~400nm的纳米粒集中于肝后迅速被肝清除，小于10nm的纳米粒则缓慢积集于骨髓。大于7μm的微粒通常被肺的最小毛细血管床以机械滤过方式截留，被单核白细胞摄取进入肺组织或肺气泡。除粒径外，微粒表面性质对分布也起着重要作用。单核-巨噬细胞系统对微粒的摄取主要由微粒吸附血液中的调理素(opsonin，包括igg，补体c3b或纤维结合素fibronectin)和巨噬细胞上有关受体完成的：吸附调理素的微粒粘附在巨噬细胞表面，然后通过内在的生化作用(内吞、融合等)被巨噬细胞摄取。微粒的粒径及其表面性质决定了吸附哪种调理素成分及其吸附的程度，也就决定了吞噬的途径和机制。被动靶向制剂的载药微粒包括：脂质体、乳剂、微囊和微球、纳米囊和纳米球。①脂质体系指将药物包封于类脂质的双分子层内形成的微型泡囊，为类脂小球或液晶微囊。②靶向乳剂乳剂的靶向性在于它对淋巴的亲和性。油状药物或亲脂性药物制成的O/W或O/W/O静脉复乳，使得原药物浓集于肝、脾、肾等巨噬细胞丰富的组织器官。③微囊和微球指药物溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体或囊泡。④纳米囊和纳米球纳米囊属药库膜壳型，纳米球属基质骨架型。粒径10~1000nm在水中形成近似胶囊的的溶液。可穿透细胞壁打靶点，不阻塞血管，可靶向肝、脾和骨髓。2.主动靶向制剂(activetargetingpreparation)是用修饰的药物载体作为导弹，将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效。如载药微粒经表面修饰后，不被巨噬细胞识别，或因连接有特定的配体可与靶细胞的受体结合，或连接单克隆抗体成为免疫微粒等原因，而能避免巨噬细胞的摄取，防止在肝内浓集，改变微粒在体内的自然分布而到达特定的靶部位；亦可将药物修饰成前体药物，即能在活性部位被激活的药理惰性物，在特定靶区被激活发挥作用。如果微粒要通过主动靶向到达靶部位而不被毛细血管(直径4~7μm)截留，通常粒径不应大于4μm。3.物理化学靶向制剂(physicalandchemicaltargetingpreparation)应用某些物理化学方法可使靶向制剂在特定部位发挥药效。如应用磁性材料与药物制成磁导向制剂，在足够强的体外磁场引导下，通过血管到达并定位于特定靶区；或使用对温度敏感的载体制成热敏感制剂，在热疗的局部作用下，使热敏感制剂在靶区释药；也可利用对ph敏感的载体制备ph敏感制剂，使药物在特定的ph靶区内释药。用栓塞制剂阻断靶区的血供和营养，起到栓塞和靶向化疗的双重作用，也可属于物理化学靶向。【二】中药靶向制剂的应用1.脂质体靶向给药系统脂质体是指将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间所制成的超微型药物制剂。作为药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免耐药性、减少给药剂量、降低不良反应、改变给药途径等优点。常规的脂质体脂质体主要由磷脂或磷脂和胆酸组成，改造过的脂质体通过选择不同磷脂或投入其它成分而改变成热敏、pH敏和阳离子脂质体等；对脂质体表面进行修饰得到免疫和长循环脂质体等；还可以运用磁性制剂和前体制剂的原理制备磁性脂质体和前体脂质体。如用超声法或高压乳化法等制成黄芩脂质体分散液，再用流动床将它用多种糖芯材料（山梨酸、葡萄糖等）作切线喷雾制成黄芩脂质体粉末，有助于提高脂质体的稳定性。另外还有青蒿素、银杏叶、喜树碱和长春新碱等脂质体的报道，而采用熔融法制备的双参相口服液，也是中国、外首次关于中药复方脂质体的报道。研究的主要内容是脂质体双层膜的组成及制备工艺，提高脂质体包封率、稳定性及其靶向分布、对靶细胞作用等方面。2.微囊、微球靶向给药系统微囊是利用天然或合成高分子材料或共聚物（囊膜材料），将药物包裹而成的一种新的剂型。囊膜有隔离外界与药物接触作用，可防止药物氧化、水解和挥发，掩盖不良气味，减少复方制剂中的配伍禁忌。中国研制的中药挥发油类微囊已有10余种，如可提高稳定性的芥油微囊，掩盖不良臭味的蒜素微囊等，也可制备特殊性能微囊（磁性微囊、pH敏感微囊）起到靶向释药作用。微球是指将药物分子溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体，多用生物降解材料为载体，如蛋白类（明胶、白蛋白等）、糖类（琼脂糖、淀粉、葡萄糖、壳聚糖等）、合成聚脂类（如聚乳酸、丙交酯乙脂类共聚物等），而以二乙胺基乙基葡萄糖、血清白蛋白、可降解淀粉制成的微球具有生物黏附性。靶向微球可分为三类：普通注射微球、栓塞性微球、磁性微球。如以高分子生物降解聚碳酸酯［poly（DTC-co-TMC）90∶10］为载体，制备出一种新型的含肿瘤坏死因子（INF）并具有强烈磁性的聚碳酸酯磁性微球。以壳聚糖为载体制成的金雀异黄素（Genistein，4′，5，7-三羟基异黄酮）微球胶囊制剂，对肺与脾的选择性强，并且药物在较长时间内保持一定的血药浓度，具有一定的缓释性。3．结肠靶向黏附给药系统结肠靶向黏附给药系统是20世纪90年代后期发展起来的新型给药系统，该系统通过特殊控释技术，使药物转运到回盲部后，才开始崩解或释出载体微粒，并使载体在一定时间范围内黏附于结肠膜表面，达到定位释药与黏附的双重目的。结肠靶向黏附给药系统在中药方面的运用还处在研究阶段，如大黄的泻下作用主要是由于游离蒽醌对大肠的作用，将大黄提取、浓缩、干燥，制成大黄泻下的大肠靶向制剂，就可以提高疗效和降低用量。又如以中药组方进行药物提取，精制后制成微丸，选取经特殊处理的果胶为包衣材料，考察其在人体结肠内的定位、释药情况，为中药结肠给药提供了依据。4.复合型乳剂药物制成复乳后，可以达到缓释、控释目的，而且在体内具有淋巴系统的定向性，可选择性地分布于肝、肺、肾、脾等网状内皮系统较丰富的器官中。复乳中的小油滴与癌细胞有较强的亲和力，可成为良好的靶向给药系统，复乳也可作为多肽、蛋白质等水溶性药物的载体，避免药物在胃肠道中失活，增加稳定性。目前中药复乳制剂虽不多见，但从长远看，乳剂尤其是复乳有可能成为抗癌药物靶向输送的重要工具之一。如用PEG、紫杉醇和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（PEG-DSPE）的氯仿溶液在氮气流下减压成膜，加入玉米油经水化超声处理后，通过微流化器使其微乳化，制得的紫杉醇微乳。康莱特静脉注射乳剂具有靶向作用，直接有效抑制癌细胞，同时能提高机体整体免疫功能，并有良好的镇痛功能，且无不良反应。5.纳米靶向给药系统纳米粒是由天然高分子物质（如白蛋白、明胶、乙基纤维素等）或合成高分子物质（如聚氰基丙烯酸烷酯(PACA)、丙烯酸共聚物等）制成粒径为nm级固态胶体粒子，分为药库膜壳型纳米囊和基质骨架型纳米粒。这类载体制剂的优点是可生物降解、低免疫性、制剂形成多样化、包封率高、稳定性好。如用乳化法制备了125I-白蛋白-黄芪多糖纳米粒（168±62)nm，研究表明小鼠口服后主要分布在肝、脾、肺中。采用热融分散技术制备的喜树碱固体脂质体纳米，动物实验表明，该制剂在体内有良好的靶向性。最新的研究表明，甘油三酯和油类连合的固液二相载药系统，比传统的硬脂酸载药系统具有更大的载药量，并且更适合于临床运用。【三】靶向制剂的作用特点3.1定位浓集:选择性高，能在靶器官或作用部位释药，同时全身摄取很少，能到达靶器官、靶细胞，甚至细胞内的结构，并要求有一定浓度的药物停留相当长的时间，以便发挥药效。这样，既可以提高疗效，又可降低药物的毒副作用。3.2控制释药:将药物包封成脂质体，由于减少了肾排泄和代谢而延长其在血液中的滞留时间，使某些药物在体内恒定地缓慢释放，从而延长药物的作用时间。克服了许多药物在体内迅速被代谢或排泄，作用时间较短等缺点。3.3低毒副作用:靶向制剂注射给药后，改变了药物的体内分布，大部分集中早肝、脾、骨髓等单核-巨噬细胞，从而减少药物浓度在心脏、肾脏和其他正常组织细胞的富集，因此将对心、肾有较强毒性的药物如阿霉素、两性霉素等制成脂质体，可明显降低其心、肾毒性，这也是靶向制剂用于抗癌药物的主要优点之一。3.4提高药物制剂的生物利用度:张志荣等[7]将其制备成聚乙烯吡咯烷酮包裹的羟基喜树碱正丁酯毫微粒，经过动物体内分布试验证明大约70％羟基喜树碱浓集于肝脏。其血药浓度可维持在同一水平达30h，而一般水针剂静脉注射4h后血中难以检测出羟基喜树碱，因此，将羟基喜树碱制备成毫微粒后可以减少给药次数。【五】靶向制剂的发展趋势基因治疗（genetherapy）是近年来发展起来的一种补充人体缺失基因或关闭异常基因的新疗法，对于恶性肿瘤、先天性遗传病、艾滋病、糖尿病及心血管疾病等的治疗具有重大价值。研究携带治疗基因片段或杂合体重组DNA质粒，保持其不被核酸酶降解，顺利地转导入人体靶位的载体将是21世纪初靶向给药制剂研究领域的重要课题。总之，靶向制剂由于生物利用度高、毒副作用小正在成为药剂学及临床研究的热点，已在肿瘤治疗方面显示出较强的优势。但靶向制剂的研究还面临很多实质性的问题，影响药物分布和释药的因素很多，影响药物释放的因素涉及到药物本身的理化参数、载体的种类、制备的工艺及体内的pH值等；影响分布的因素有些尚在探索之中。如何解决这些问题来提高药物在靶组织的利用度，提高靶向制剂对靶组织、靶细胞的特异性，使生物大分子更有效地在作用靶点释放，并进入靶细胞内，都是以后靶向给药研究的重点。相信随着科学技术的进步和广大研究者的不懈努力，在不久的将来，靶向制剂在临床应用上定会有广阔的前景。