抗暈動鼻腔給藥系統(tǒng)研究及其腦靶向評價.pdf

1、目前為止，臨床最有效的抗暈動癥藥物之一 M受體阻滯劑東莨菪堿，口服生物利用度低，同時亦對中樞認知和操作功能有一定的副作用。本課題以組方中加入中樞興奮藥莫達非尼使藥物在抗暈動的同時不產(chǎn)生嗜睡的副作用?？箷瀯影Y藥物普遍存在的問題是：①給藥途徑單一(口服或透皮)；②劑型上開發(fā)不足(僅限于片劑、膠囊和貼片等傳統(tǒng)劑型)。本課題研究的復(fù)方抗暈動藥鼻腔給藥系統(tǒng)正是針對目前抗暈動藥存在的問題而設(shè)計的。采取鼻腔給藥的方式，可以提高東莨菪堿的生物利用度，降

2、低給藥劑量，使藥物迅速達到靶向部位并避免首過效應(yīng)，從而獲得滿意的抗暈動效果。 鼻腔嗅神經(jīng)上皮是CNS與外界直接相接觸的唯一組織。被鼻纖毛覆蓋的嗅神經(jīng)感覺神經(jīng)元的軸突形成束，能夠穿過篩板進入顱腔，并且與腦內(nèi)嗅球的僧帽細胞和叢細胞形成突觸連接，這是藥物從鼻腔吸收入腦的嗅黏膜上皮通路。鼻腔給藥后藥物分子滯留于嗅部黏膜而易吸收進入腦脊液，因而可繞過BBB進入CNS，發(fā)揮治療作用。然而，普通納米粒鼻腔給藥存在的問題是①由于受到鼻纖毛的清除

3、，納米粒在鼻腔中通常僅能滯留15～20min，因而往往尚未被完全攝取即被清除；②普通納米粒在鼻黏膜上的吸收缺乏部位選擇性：其可能通過呼吸部黏膜吸收增加藥物進入血液循環(huán)，也可能通過嗅黏膜吸收增加藥物入腦，因而腦靶向效率較差。 殼聚糖是由甲殼素脫乙酰而來，具有良好的生物相容性、可降解性和黏膜黏附性且價格低廉。由于殼聚糖分子中存在羥基和酰基，因此容易進行多種化學反應(yīng)。本課題選用水溶性殼聚糖，制備了兩種新型殼聚糖衍生物：L-精氨酸修飾的

4、殼聚糖和多巴胺修飾的殼聚糖。L-精氨酸和多巴胺可分別與鼻腔嗅黏膜上NADPH黃遞酶或多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合，由這兩種材料制備的納米粒，可延長給藥系統(tǒng)在鼻黏膜，尤其是嗅黏膜上的滯留時間，增強鼻黏膜對給藥系統(tǒng)的吸收，在降低給藥劑量和不良反應(yīng)的同時，提高腦靶向效率。L-精氨酸修飾的殼聚糖國內(nèi)外報道較少，而且是用于基因轉(zhuǎn)染，尚未有人用于腦靶向制劑研究中。多巴胺尚未見到有報道接枝于殼聚糖，我們成功地將多巴胺接枝于殼聚糖，并且接枝率達到10％以上。因此

5、，本課題的研究具有一定的創(chuàng)新性。 本文第一部分以藥效學指標篩選藥物鼻用制劑劑量。我們通過建立了三種動物模型(抗暈動實驗，開場實驗，爬桿實驗)，證明了東莨菪堿聯(lián)合莫達非尼原料藥鼻腔給藥治療暈動癥的有效性。莫達非尼鼻腔給藥罕有報道，本部分實驗證明了莫達非尼鼻腔給藥的有效性并得到了其鼻腔給藥的有效劑量范圍(0.3-3 mg/kg)，為下一步研制納米粒給藥系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。 本文第二部分為殼聚糖衍生物的構(gòu)建和表征，選用水溶性殼聚糖

6、(MW=3000)，構(gòu)建了兩種新的殼聚糖衍生物：L-精氨酸修飾的殼聚糖(arg-cs)和多巴胺修飾的殼聚糖(dopa-cs)。以EDC和NHS為偶聯(lián)劑，對殼聚糖進行精氨酸化修飾；多巴胺與丁二酸酐偶聯(lián)，然后接枝于殼聚糖進行多巴胺化修飾。通過紅外，核磁及質(zhì)譜對其結(jié)構(gòu)進行表征，證實了殼聚糖表面接有L-精氨酸或多巴胺，接枝率分別為28％和10.7％。 第三部分制備殼聚糖及其衍生物納米粒并對其進行表征。采用離子交聯(lián)法制備三種納米粒：殼聚糖

7、納米粒(cs-np)，L-精氨酸修飾的殼聚糖納米粒(arg-cs-np)和多巴胺修飾的殼聚糖納米粒(dopa-cs-np)。篩選優(yōu)化制備工藝，確定三種殼聚糖與多聚磷酸鈉(TPP)質(zhì)量比均為20：1。所得納米粒粒徑＜100nm，Zeta電位＞30mv。原子力顯微鏡觀察其外觀圓整，大小均一，分散性好。 第四部分對三種殼聚糖納米粒進行腦靶向性評價，選用香豆素-6作為熒光探針，制備了載香豆素-6的三種納米粒。所得納米粒粒徑在100～12

8、0nm，Zeta電位＞30mv。原子力顯微鏡觀察其外觀圓整，大小均一，分散性好。采用柱分離法純化納米粒后，體外24h釋放實驗證實香豆素-6累積釋放率為0，說明香豆素-6是一種較理想的熒光探針，可用于示蹤納米粒在大鼠體內(nèi)的轉(zhuǎn)運情況。純化后的納米粒經(jīng)鼻腔給藥后0.25，0.5，1，2，4，8，12，24h分別采集大腦、小腦、嗅球、血等器官和組織，用組織勻漿和液液萃取法處理樣品，采用HPLC偶聯(lián)熒光檢測器測定了載香豆素-6的三種納米粒鼻腔給藥

9、后大鼠血及腦組織中熒光探針濃度，評價其腦靶向效果。結(jié)果顯示L-精氨酸修飾和多巴胺修飾的殼聚糖納米粒顯著增加包載于納米粒中的香豆素-6經(jīng)鼻給藥后的入腦量：L-精氨酸修飾和多巴胺修飾的殼聚糖納米粒組腦組織中香豆素-6平均峰濃度分別為殼聚糖納米粒組的1.60和1.93倍，藥時曲線下面積分別為殼聚糖納米粒組的2.17和2.68倍。腦靶向指數(shù)(DTI)分別是未修飾組的2.99和6.90倍，三種納米粒的腦靶向效率依次為dopa-cs-np＞arg-

10、cs-np＞cs-np。 第五部分為載東莨菪堿殼聚糖及其衍生物納米粒的制備及復(fù)方抗暈動藥物藥代動力學研究。首先制備了載東莨菪堿的三種殼聚糖納米粒(方法同第三部分，殼聚糖與TPP質(zhì)量比均為20：1)，所得納米粒粒徑＜200nm，Zeta電位＞30mv。原子力顯微鏡觀察其外觀圓整，大小均一，分散性好。測定東莨菪堿的包封率為10％左右。采用LC/MS對大鼠血及腦組織中東莨菪堿及莫達非尼進行含量測定，并評價其腦靶向效果。結(jié)果表明，包載于

11、arg-cs-np和dopa-cs-np的東莨菪堿腦內(nèi)平均Cmax分別為cs-np的1.26和1.02倍，AUC分別為cs-np的1.01和0.96倍。腦靶向指數(shù)(DTI)分別是未修飾組的1.12和1.45倍，三種納米粒的腦靶向效率依次為dopa-cs-np＞arg-cs-np＞cs-np。 第六部分評價三種載東莨菪堿殼聚糖納米粒的抗暈動效果，以藥效學指標證實：arg-cs-np和dopa-cs-np組抗暈動效果優(yōu)于cs-np組

12、(P＜0.05)，這與其靶向效率dopa-cs-np＞arg-cs-np＞cs-np是一致的。 第七部分對三種殼聚糖納米粒鼻腔給藥的安全性進行評價。采用在體大鼠鼻黏膜模型和離體蟾蜍上顎黏膜模型，評價三種殼聚糖納米粒對鼻黏膜纖毛的影響情況，結(jié)果顯示：三種殼聚糖納米粒對蟾蜍上顎黏膜纖毛運動持續(xù)時間影響較小，與生理鹽水組陰性對照，纖毛持續(xù)運動時間百分率90％以上；對大鼠鼻黏膜纖毛形態(tài)影響小，持續(xù)給藥7天后，大鼠鼻黏膜纖毛形態(tài)與生理鹽水