纳米药物 3纳米抗病毒药Word格式.docx

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尚未见对抗病毒药物的纳米裸粒子进行药理性能研究的报道。

2、自乳化释药系统（SEDDS）

自乳化释药系统是在没有水相存在的情况下，将疏水性抗病毒药物加入适当脂质和非离子表面活性物质形成热力学稳定的均一乳液，分装于软胶囊中，制成自乳化药物制剂，口服后在胃液水相中受胃蠕动和乳化剂的作用，即可形成透明状的小油珠，其粒径为100nm～300nm、油珠的体积可小于50nm3，这种载药、释药系统称为SEDDS，能提高疏水性药物的口服生物利用度，已有4个HIV蛋白酶抑制剂制成自乳化制剂制，装入明胶软胶囊，获美国FDA批准临床使用。

3、药质体（Phamacosomes）

药质体是将抗病毒药物与脂质如甘油脂、磷脂等共价结合成两亲性脂质前体，并在水中自组装成高分散性的有序的聚集体，如囊泡。

它属于一种自组装药物释药药系统（self-assembleddrugdeliverysystemsSADDS）。

药质体中脂质前药的两亲性使其对生物膜有很好的亲和性和透过性，高度分散特性又使其在体内有靶向性和黏附性，是一种高效的新载药系统。

4、纳米脂质体（lipidnanoparticle，LN）

纳米脂质体是一种定向药物载体，用磷脂、胆固醇等为膜材包合纳米粒，形成脂质体双分子层，囊泡中央和各层之间被水相隔开，进入人体内主要被网状内皮系统吞噬而激活机体的自身免疫功能，并改变被包封药物的体内分布，使药物主要在肝、脾、肺和骨髓等组织器官中积蓄，减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性，从而提高药物的治疗指数。

脂质体纳米粒对淋巴结也有靶向作用，适用于水溶性差、口服生物利用度低的药物作为释药系统。

5、固体脂质纳米粒（solidlipidnanoparticle，SLN）

固体脂质纳米粒以天然或人工合成的固体脂质（如卵磷脂、脂肪酸甘油酯等）为载体．将抗病毒药物包裹于脂质核中制成的纳米给药体系，可控制药物的释放，避免药物降解，并具有良好的靶向性等。

6、前体脂质体纳米粒（proliposomesnanoparticle）

前体脂质体亦称重建脂质体，系脂质体的前体形式，具有脂质体制剂的全部特性，有固体和液体两种形态。

固体前体脂质体是具有良好流动性能的粉末，应用前与水水合即可分散或溶解成脂质体；

液体前体脂质体系将抗病毒药物接上长链脂肪酸链制成前体药物，再将其包封于类脂质双分子层（厚度约4nm）内而形成的微型囊泡。

水溶性药物包封于双分子层的亲水基团夹层中，而脂溶性药物则分散于双分子层疏水基团的夹层中。

前体脂质体可解决脂质体以混悬液形式贮存的一系列稳定性问题，如药物渗漏、粒子聚集、磷脂氧化和降解等，利于脂质体制剂的产业化和商品化。

7、抗坏血酸棕榈酸酯脂质体（aspasomes）载药纳米囊

抗坏血酸棕榈酸酯是稳定性良好的亲脂性化合物，兼有抗氧化作用和透皮性能，用溶剂蒸发法将其与胆固醇和磷酸双十六烷基酯制成脂质薄片，再分散于含药的磷酸缓冲溶液中，可制成载药aspasomes脂质体纳米囊泡或纳米乳，用于释药制剂。

上述各种类型纳米载药、释药系统新制剂在抗病毒药物应用的实例将在下述各类药物详细论述。

研究表明，多种纳米载药、释药系统可使药物的药效与体内过程发生很大的变化，能增强药效，降低不良反应；

对于难溶性抗病毒药物有望增大表面积增加溶解度，提高粘附性，，从而改善吸收率、提高口服生物利用度或增强皮肤和眼内局部给药的浓度和延长药物作用时间;

某些纳米靶向载药、释药制剂可将药物输送到特定的靶器官，改变药物在体内的分布，提高靶器官的药物浓度，利于透过血脑屏障，可用于治疗某些特定器官如肝脏、脑部及中枢神经系统的病毒感染；

并可调节药物的体内循环时间和控制药物的释放速度，达到缓释或控释效果，使药物作用时间延长；

对于某些核苷、核苷酸、多肽或拟肽类的抗病毒药物在体内易受酶的作用而失活，纳米载药、释药系统可起到一定的保护作用，提高其在消化道内的稳定性，用于提供新的给药途径。

抗病毒药纳米载药、释药系统可能赋予传统常用制型许多新的特征，对药物的药效学和药物代谢动力学的影响已引起医药界的广泛重视，至今的研究成果已充分显示抗病毒药纳米载药、释药系统对新药的研究与开发有重要的意义[2]。

3.2广谱抗病毒药：

广谱抗病毒药是指对人体多种RNA及DNA致病性病毒均有特异性抑制作用的药物。

迄今，仅利巴韦林（ribavirin）在国内外批准临床使用。

在研的药物有利巴韦林左旋异构体（levovirin）及其前药韦拉米定（viramidine），均处在Ⅲ期临床试验阶段，预计2007～2008年可投入临床使用。

3.2.1利巴韦林（三氮唑核苷、病毒唑）：

1、一般特性

利巴韦林为白色结晶状粉末，无臭、无味。

在水中易溶，在乙醇中微溶，在乙醚或氯仿中不溶，2%水溶液pH4.0～6.5。

利巴韦林有广谱抗病毒作用。

在细胞培养内抗RNA病毒作用较强，甲型、乙型流感病毒最敏感，最小抑制浓度（MIC）为0.05～2.5mg/L；

对呼吸道合胞病毒、副流感病毒、麻疹病毒、汉坦病毒、拉萨热病毒、甲型肝炎病毒（HAV）和丙型肝炎病毒（HCV）等均有抑制作用。

对DNA病毒敏感性较差，抑制疱疹病毒、腺病毒的MIC为100～1000mg/L。

动物试验对小鼠流感病毒肺炎、家兔疱疹及痘苗病毒角膜炎，猴感染拉萨热病毒均有治疗作用。

利巴韦林难于越过血脑屏障，对小鼠乙型脑炎病毒感染无效，口服生物利用度约45％。

2、研究概况

1986年美国FDA首次批准在气雾罩内治疗小儿合胞病毒感染。

1994年扩大适应症，单用或与重组基因α-2a、α-2b干扰素合用治疗丙型病毒性肝炎；

我国于1973年研制成功，1980年鉴定投产。

至今，已开发了注射剂、冻干粉针剂、葡萄糖注射液、氯化钠注射液、片剂、、含片、分散片、胶囊、颗粒剂、泡腾颗粒剂、口服液、滴眼液、眼膏、滴鼻液；

至今，已开发了注射剂、冻干粉针剂、葡萄糖注射液、氯化钠注射液、片剂、含片、分散片、胶囊、颗粒剂、泡腾颗粒剂、口服液、滴眼液、眼膏、滴鼻液和气雾喷雾剂等54个规格15种制剂；

在研的还有吸入粉雾剂、注射用复方粉针剂、缓释颗粒、缓释胶囊、缓释片、口腔速崩片、脂质体口服乳、软膏、眼凝胶等等。

临床上用静脉滴注早期治疗流感、副流感病毒性肺炎、小儿腺病毒肺炎、流行性肾出血热综合症和拉萨热等可减轻症状，减少并发症；

口服可治疗甲型肝炎、带状疱疹、皮肤单疱病毒感染、麻疹及上呼吸道病毒感染；

滴鼻加含片治疗甲、乙型流感可退热，缩短病程；

滴眼剂可治疗流行性结膜炎、单疱病毒角膜炎和痘苗病毒角膜炎；

乳膏剂可治疗带状疱疹和生殖器疱疹；

气雾喷雾剂可治疗呼吸道病毒引起的鼻炎、咽峡炎和咽结膜热。

3、利巴韦林缓释微丸

陶秀梅[3]等采用离心造粒粉末层析法制备利巴韦林含药素丸，再用丙烯酸树酯水分散体包衣，得到利巴韦林缓释微丸，粒径650～750μm，收率90.1％，载药量72.5％，其释药动力学受渗透压驱动。

4、利巴韦林前体脂质体

于海翔等[4-5]以大豆磷脂为原料，加入胆固醇和维生素E,混匀后得乳白色脂质体微囊泡乳状液，经薄膜蒸发得利巴韦林前体脂质体，其形态为不规则的乳白色球体，偶见有谈黄色条块状或葡萄串样未充分分散开的磷脂聚集体及长条状的胆固醇结晶，其扫描电镜图如图3-1所示。

图3-1利巴韦林前体脂质体固体形态的扫描电镜图（×

20000）

利巴韦林前体脂质体水化后得脂质体乳液，其平均粒径为300.8nm，粒度分布较均匀，99.8％粒子的粒径范围都在500nm以下，有少数粒径为2μm以上的粒子；

水化后的包封率约22％，ζ电位为-30.62±

3mV；

用差示扫描量热计（DSC）测得前体脂质体的相转变温度为-31.19℃；

水化后脂质体的pH为5.20，在25℃时粘度为1.2mP·

s。

脂质体乳液对肝脏有较强的靶向性，而鼻腔给药，能提高药物在肺部的分布，但对于药物穿透血脑屏障无促进作用；

急性毒性试验[6]表明，腹腔注射LD50为1592.31±

119.02mg/kg，与利巴韦林水溶液比较无统计学差异；

局部刺激性试验，脂质体乳液不增加鼻粘膜的刺激性。

大鼠灌胃给予利巴韦林脂质体口服乳900mg/kg，与市售的利巴韦林口服液比较，脂质体乳液释药更平缓，在体内滞留时间长于市售的口服液，达峰时间（Tmax）为8.0小时，口服液为2.0小时；

药物浓度峰值（Cmax）为31.0μg/mL，AUC为1112.6μg·

h/mL，消除速率常数k值为0.6L/h，而口服液为0.046L/h；

相对生物利用度为121.3％，与口服液等效。

大鼠灌胃给予利巴韦林脂质体口服乳与市售口服液的药代动力学参数如表3-1所示。

利巴韦林脂质体口服乳液已完成临床前试验研究，正在申报临床试验。

表3-1大鼠灌胃给予利巴韦林脂质体口服乳与市售口服液的药代动力学参数比较[5]

参数

市售口服液

脂质体口服乳

Tmax（h）

2.0

8.0

Cmax（μg/mL）

49.2

31.0

AUC（S0）（μg·

h/mL）

917.5

1112.6

AUMC（S1）

21933.8

24016.0

AUMC（S2）

971330.2

835953.2

MRT（h）

13.9

21.6

VRT（h2）

487.2

285.4

k

0.046

0.06

3.3抗人免疫缺陷病毒药物

人免疫缺陷病毒（HIV）所致获得性免疫缺陷综合征（acquiredimmunodeficiencysyndrome），简称艾滋病（AIDS）是危害性极大、死亡率很高的传染病,据2004年12月世界卫生组（WHO）和联合国艾滋病规划署联合公布的全球艾滋病流行报告，全世界现有AIDS患者和HIV携带者人数为3940万，2004年新增感染者490万，死亡310万。

自20世纪80年代初发现第一批病例，至今累计死于AIDS的总人数已经超过3000万；

中国现有HIV感染者约84万人；

其中，AIDS病人约8万例，已死亡近10万人。

若不加以有效地控制，至2010年HIV感染人数可能达到600万例，AIDS患者120万例，将造成严重的社会、经济问题。

抗HIV药物近20多年来发展较迅速，至2005年底国外已批准上市的抗HIV药物21个品种，另有5个固定处方的复方制剂，其中抗HIV逆转录酶抑制剂11个，抗HIV蛋白酶抑制剂9个，HIV受体细胞融合抑制剂1个；

我国批准生产的有6个品种。

国外2005年在研的有119个品种，已进入III期临床研究的有10个品种，预计在2006～2008年可能上市的有非核苷类逆转录酶抑制药卡帕韦林（capravirine）和HIVCCR5受体抑制药马雷韦罗（maraviroc）；

已批准上市的阿德福韦酯（adefovirdipivoxil）也可能扩大适应症用于治疗艾滋病。

3.3.1抗HIV逆转录酶抑制药

HIV逆转录酶（RT）是HIVpol基因编码的多功能酶蛋白，在HIV复制周期中起关键作用；

有3种功能，即以HIVRNA为模板催化负链DNA合成；

发挥RNaseH作用，降解RNA-DNA杂交链中RNA模板；

以病毒负链DNA合成正链DNA，生成双链DNA原病毒。

逆转录酶是理想的药物作用靶点，也是第一个用于筛选抗HIV药物的体外靶酶模型。

已批准上市的抗HIV逆转录酶抑制剂共11个品种，其中核苷类HIV逆转录酶抑制药有8个：

齐多夫定（zidovudine）、去羟肌苷（didanosine）、扎西他滨（zalcitabine）、司他夫定（stavudine）、拉米夫定（lamivudine）、阿巴卡韦（abacavir）、替诺福韦酯（tenofovirdisoproxilfumanrate）和恩曲他滨（emtricitabine）；

非核苷类HIV逆转录酶抑制剂有3个：

奈韦拉平（nevirapine）、地拉韦定（delavirdine）和依非韦伦（efavirenz）；

复方制剂有4个：

combivir（齐多夫定300mg+拉米夫定150mg）、trizivir（齐多夫定300mg+拉米夫定150mg+阿巴卡韦300vmg）、Epzicom（拉米夫定300mg+阿巴卡韦600vmg）和Truvada（恩曲他滨200mg+替诺福韦酯300mg）。

目前对现有的HIV逆转录酶抑制剂研究其纳米载药、释药系统的品种有齐多夫定、司他夫定、去羟肌苷和扎西他滨等4种药物，拉米夫定的纳米载药、释药系统主要是研究其肝靶向性，用于治疗乙型病毒性肝炎，将在抗肝炎病毒药论述。

1、齐多夫定（zidovudine、AZT）

（1）一般特性

AZT为白色或谈黄色结晶，在25℃水中溶解度为20.1mg/ml；

能选择性抑制HIV逆转录酶，阻断病毒DNA链的延伸而不干扰宿主细胞聚合酶；

在细胞内抗HIV-Ⅰ病毒病变的半数抑制浓度（ID50）为0.013μg/ml，抗HIV-Ⅱ为0.015μg/ml。

AZT的口服生物利用度约65％，食物对AUC可降低50%以上。

成人口服200mg，达峰时间（tmax）为0.5～1.5小时，血药浓度峰值（Cmax）为2.35～5.50μg/ml。

在体内分布广泛，稳态分布容积（Vd）为1.6L/kg，血浆蛋白结合率为34％～38％，易通过血脑屏障，脑脊液与血清药浓比值为0.6，唾液内药浓为血浓的67％，乳汁药浓接近血药浓度；

AZT吸收迅速，可通过胎盘分布至胎儿组织。

口服给药半衰期（t1/2）约1.1小时，进入细胞后经胸苷激酶磷酸化为活性成分三磷酸齐多夫定的t1/2为3小时；

AZT主要由肝细胞代谢，生成无活性吡喃葡糖胸苷代谢物，经肾脏排泄；

另有少量3氨基代谢物有细胞毒性，约18％以原形药经肾。

主要的不良反应为骨髓抑制，使中性粒细胞减少及贫血。

（2）研究概况

美国FDA于1987年3月首次批准用于CD4细胞计数低于200／mm3的成人晚期艾滋病综合症（ARC）和AIDS患者，口服200mg，一日6次；

其后扩大适应症用于CD4细胞计数低于500／mm3的成人及12岁以下儿童HIV感染者和.预防HIV阳性孕妇母婴垂直传播。

成人口服200mg，一日3次；

3个月至12岁儿童，按体表面积算，口服90～180mg/m2；

孕期14周以上的孕妇口服100mg，一日5次，分娩时改用静脉滴注2mg/kg，一小时滴完后剂量减半，直至脐带结扎；

新生儿分4次口服糖浆2mg/kg，至出生后6周。

国外批准的制剂有胶囊、片剂、静脉注射剂及糖浆剂；

我国2003年批准生产原料药及上述4种制剂以及我国自行研制的静脉注射冻干粉针剂，也批准英国和加拿大进口胶囊剂。

（3）聚合物载齐多夫定纳米粒子

Dembri[7]等用乳化聚合法制备[3H]标记的齐多夫定聚氰基丙烯酸异己酯纳米粒（AZT-PIHCA-NPs）,并研究其对大鼠胃肠道和相关淋巴组织的靶向作用，[3H]AZT-PIHCA-NPs平均粒径250±

20nm，载药量8％，包封率50％，ζ电位-23±

5mV。

此纳米粒在体外释药速度取决于介质含生物酶的性质和数量。

在水中和含胃蛋白酶的胃液中快速释出35％AZT，其后平缓释放，8小时后累计释出40％AZT；

而在胰酶的介质中快速释出60％AZT，其后8小时累计释出80％AZT，这与胰酶中含有酯水解酶，使聚合物发生降解有关。

大鼠分别给予胶体状纳米混悬液和AZT水溶液0.25mg/100kg（1.4微居里），30及90分钟后，AZT水溶液被迅速吸收并从尿液排泄，而纳米混悬液在胃肠道中有较长的滞留时间，其AZT的含量分别为给药量的67％及64％，比AZT水溶液的15％和11％高出4.4～5.9倍，两组药物在血液和、肝、脾、肺、肾等其它器官的AZT含量不足5％；

测量两组药物在各个组织的放射性浓度，胃和肠道放射性浓度最高，在30分钟时，分别是水溶液的4和28倍；

在90分钟时分别是水溶液的5.5和5.3倍。

Lobenberg等[8-10]用乳化聚合法制备14C标记的齐多夫定聚氰基丙烯酸正己酯纳米粒（AZT-PHCA-NPs），平均粒径230±

20nm，载药量为48～55％，ζ电位-51.6±

3mV。

纳米粒用聚山梨酯80包裹，对ζ电位无明显影响。

大鼠分别灌胃或尾静脉注射，一次给予AZT纳米粒溶液或AZT对照溶液3.3mg/kg，灌胃给药组的血药浓度曲线如图3-2所示，前30分钟AZT对照组14C-AZT浓度达到最高值，并高于纳米粒组，而在60分钟后，纳米粒组在血中的14C-AZT浓度均高于对照组。

除骨髓和淋巴结之外，其它器官14C-AZT浓度有类似结果和趋势；

由于纳米粒对胃有生物黏附性，使AZT延迟释放的；

但纳米粒的14C-AZT在肝脏的AUC比对照组高30％，有助于改善生物利用度；

静脉注射纳米粒给药组在肝脏的14C-AZT浓度是对照溶液的2.5～18倍，AUC增加5.5倍，差距随时间的延长而增大，脾脏和肺部有类似的结果，纳米粒组在骨髓及淋巴组织中的药物浓度也比对照组高，但变化趋势不同。

AZT纳米粒注射5分钟后，RES组织中富集23％药物，对照组仅9％；

8小时后，60％AZT靶向RES组织，对照组仅12％，表明纳米粒载药系统有良好的被动靶向性。

对照组有94.0±

0.7％AZT经肾脏排泄，纳米粒组71.0±

5.6％经肾脏排泄，另有28.0±

5.85％经粪便排泄。

用聚山梨醇80修饰载AZT的纳米粒，静脉注射给药后15及60分钟，AZT的浓度较未修饰的纳米粒升高；

1小时后,肝脏对药物的摄取量较未修饰的纳米粒显著降低。

脑中AZT摄取量明显增加，药物浓度比未修饰的纳米粒高出35％，较对照组高出45％，有显著性差异，表明载药纳米粒可增大AZT对血脑屏障的穿透力。

用AZT纳米粒给大鼠灌胃[10]，与AZT水溶液比较，AUC升高20％，血药浓度达峰时间（tpeak）为1小时，而AZT水溶液组为30分钟；

纳米粒在肝脏的分布与对照组比较也有显著性差异，AUC较水溶液组高30％；

其它RES也比对照组高，但无统计学差异；

脑中AZT的药浓比对照组高33％。

口服AZT溶液，96.0±

2.8％经肾脏排泄，纳米粒组有62.0±

3.7％由粪便排出，可能体内对纳米载药系统中的药物吸收不完全，或改变排泄途径。

AZT结合到纳米粒子后能选择性被富含巨噬细胞的器官所吸收，而巨噬细胞是HIV感染过程最重要的靶细胞之一，将抗HIV药物制成纳米载药制剂有利于提高抗HIV的疗效。

图3-2大鼠灌胃给予AZT纳米粒溶液或AZT对照溶液的血浓曲线

（4）可降解聚合物载齐多夫定纳米球

Callender等[11]将AZT包封于50：

50聚乙交酯-丙交脂共聚物[poly（lactide-co-glycolide）]纳米球中，比较家兔灌胃及胃肠外给药的药代动力学特性。

纳米球呈白色粉未状，载药量为19.4％。

将其悬浮于生理盐水中，按10mg/kg剂量灌胃或静脉注射给药。

静注后10分钟，血药浓度峰值为4.4μmol（3.7-5.7μmol），迅速从血中消除，平均t1/2为1.2小时，清除率（CL）为6.1L/h（3.7-7.3L/h），平均分布容积（Vss）为7.3L/kg（5.4-8.4L/kg）；

灌胃给予常规AZT糖浆剂，吸收迅速，一小时后达到血药浓度峰值,6小时后血药浓度＞1μM，24小时＜0.1μM；

而给予添加黏附剂的纳米球悬浮液有缓释作用，能维持较高的血药浓度及增加口服生物利用度，其它药代动力学参数如表3-3所示。

表3-3新西兰白兔静注及口服AZT微球混悬液与常规AZT糖浆药代动力学参数比较

剂型

给药途径

剂量

AUC

（μmol·

h）

生物利用度

F（％）

Cmax

（μM）

纳米球生理盐水悬浮注射液

i.v.

10mg/kg

6.8（5.1-10.0）

/

常规AZT糖浆剂

p.o.

6.6（4.7-9.6）

97

3.6（2.0-4.8）

纳米球悬浮液加黏附剂辅料

5.7（3.5-9.1）

84

2.6（1.5-3.4）

50mg/kg

25.6（14-32）

76

4.7（2.8-6.6）

纳米球悬浮液不加黏附剂辅料

18.5（11-26）

55

4.8（3.3-6.3）

（5）载齐多夫定固体纳米脂质体

Hashem[12]等用高压乳匀法将不同比例的三月桂酸甘油酯（TL）和磷脂（PL）制成SLN的核粒，加入表面活性剂二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）或DPPC与二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱甘油（DMPG）的混合物，使SLN成中性或带负电荷，再将齐多夫定棕榈酸酯前药（AZT-P）吸附于SLN，得到载药固体纳米脂质体（AZT-P-SLN），AZT-P-SLN的包封率达90％；

带负电荷的AZT-P-SLN的载药量高于中性AZT-P-SLN，磷脂的用量对载药量有较大影响,如图3-3所示。

而齐多夫定在中性或带电荷固体脂质体（AZT-SLN）的包封率不到1.0％。

脂质和表面活性剂的比例对AZT-P-SLN的粒径和载药量影响不大，增加表面活性剂的比例对ζ电位有一定的的影响，脂质和表面活性剂的比例对AZT-P-SLN的粒径、载药量和ζ电位影响如表3-2所示。

选用适宜的稳定剂，经高压灭菌、冷冻干燥后再重新水化分散，AZT-P-SLN的粒径、ζ电位和药物的包封率无明显变化。

图3-3磷脂的用量和SLN的电荷对AZT-P的载药量的影响

注：

SLN用200ngTL制成SLNs核，中性S