阿霉素与紫杉醇共载纳米囊泡的构建及其在乳腺癌协同治疗中的机制研究

《AAPS PharmSciTech》：Co-Encapsulation of Doxorubicin HCl and Paclitaxel in Nanovesicles for Enhanced Breast Cancer Therapy

本研究针对乳腺癌化疗中药物组织分布差、循环时间短及全身毒性大等瓶颈问题，系统开发了脂质体（liposomes）、传递体（transfersomes）和尼奥索姆（niosomes）三种纳米囊泡共载阿霉素盐酸盐（Doxorubicin HCl）与紫杉醇（Paclitaxel）。结果表明，所构建的纳米体系粒径均一（150–250 nm）、包封率高（72.48%–96.52%），可实现72小时缓释，并显著增强对MDA-MB 231细胞的凋亡诱导能力。该研究为乳腺癌靶向协同化疗提供了新型纳米递送策略。

　　

乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤，其高转移性与治疗耐药性仍是临床面临的重大挑战。化疗作为主要治疗手段之一，虽能有效杀伤肿瘤细胞，却常伴随严重的副作用，如阿霉素（Doxorubicin）引起的心肌毒性和紫杉醇（Paclitaxel）导致的周围神经病变。此外，传统化疗药物在体内分布广泛，靶向性差，往往需要高剂量给药，进一步加剧了全身毒性。因此，开发能够精准递送药物、提高疗效并降低毒副作用的纳米载体系统，成为肿瘤治疗领域的重要研究方向。

在此背景下，研究人员尝试将两种机制互补的化疗药物——亲水性的阿霉素盐酸盐与疏水性的紫杉醇——共同封装于纳米尺度的囊泡中，以期实现协同增效。该研究聚焦于三种常见的纳米囊泡：脂质体（liposomes）、传递体（transfersomes）和尼奥索姆（niosomes）。脂质体由磷脂双分子层构成，可同时携带亲水与疏水药物；传递体因其膜中加入了边缘活化剂（如Tween 80）而具有超强变形能力，易于穿透组织屏障；尼奥索姆则采用非离子表面活性剂（如Span 40）与胆固醇构建，稳定性良好。尽管已有研究分别将两药载于单一类型的纳米囊泡，但不同纳米载体在共递送性能上的系统比较仍属空白。

本研究首次在相同实验条件下，平行制备并评价了这三种纳米囊泡共载阿霉素与紫杉醇的效果，重点考察其理化特性、药物释放行为、细胞毒性及诱导凋亡能力，旨在为乳腺癌的联合化疗提供剂型优化依据。相关成果发表于药物输送领域知名期刊《AAPS PharmSciTech》。

为完成上述研究，作者团队采用薄膜水化法制备纳米囊泡，并通过超声挤压与冷冻干燥技术优化制剂形态与稳定性；利用超高效液相色谱（UPLC）建立并验证了两药同步检测的分析方法；使用动态光散射与原子力显微镜（AFM）表征纳米粒子的粒径、分散度与形貌；通过透析法进行体外释放实验；最后采用MTT法与流式细胞术（ Annexin V/PI双染）评价制剂对MDA-MB 231人乳腺癌细胞的体外毒性及凋亡诱导作用。

制剂制备与表征

通过薄膜水化-挤出法制备的三种纳米囊泡均呈现规整球形结构，其粒径在150–250纳米之间，多分散指数（PDI）为0.14–0.20，表明体系分布均匀。冷冻干燥过程中加入0.5%海藻糖作为冻干保护剂，有效防止了粒子聚集。原子力显微镜图像直观显示所有纳米囊泡形态完整，粒径小于100纳米，符合注射给药要求。

载药量与释放行为

载药量分析显示，阿霉素盐酸盐与紫杉醇在三类纳米囊泡中的包封率分别达到72.48%–81.41%与90.67%–96.52%。释放实验表明，阿霉素在72小时内近乎完全释放，而紫杉醇因疏水性强仅释放45%–60%，呈现明显缓释特征。传递体因未含胆固醇，膜流动性更高，紫杉醇释放速率优于脂质体与尼奥索姆。

细胞毒性及凋亡效应

MTT实验结果显示，载药纳米囊泡的半数抑制浓度（IC₅₀）显著低于游离药物组合，说明纳米制剂提高了药物细胞毒性。流式细胞术进一步证实，纳米囊泡处理组细胞早期凋亡比例显著上升，表明其通过激活程序性死亡途径杀伤肿瘤细胞。

本研究成功构建了三种可共载阿霉素与紫杉醇的纳米囊泡系统，证实其在粒径控制、药物包封、缓释特性及体外抗肿瘤活性方面均表现优异。尤其值得注意的是，传递体凭借其膜柔韧性在疏水性药物释放方面展现出优势，而尼奥索姆则因非离子表面活性剂的稳定性在包封效率上领先。这些发现不仅为乳腺癌联合化疗提供了多种纳米递送选择，也揭示了载体结构对共递送效果的关键影响。尽管当前制剂在短期稳定性方面表现良好，其中性至略负的Zeta电位提示长期循环中可能存在聚集风险，未来可通过引入阴离子表面活性剂进一步改善稳定性。该研究为推进纳米共递送系统向临床转化提供了重要的制剂学与生物学依据，下一步工作应聚焦于体内药动学、组织分布及抑瘤效应的系统验证。