紫杉醇-白藜芦醇共无定形系统:增强抗肿瘤疗效与生物利用度的创新策略

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical Sciences 3.7

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  针对紫杉醇(PTX)水溶性差、生物利用度低的问题,研究人员通过共无定形(co-amorphous)技术将PTX与白藜芦醇(RES)结合,利用溶剂蒸发法制备PTX-RES系统。该研究通过PXRD、FT-IR、DSC等技术证实体系无定形特征,分子动力学模拟揭示氢键相互作用,体外实验显示溶解度提升3~5倍,体内抗肿瘤实验证实协同增效。该研究为BCS IV类药物的递送提供了新型载体-free解决方案。

  

紫杉醇(PTX)作为临床一线抗肿瘤药物,却因水溶性差被归为BCS Class IV类药物,其生物利用度不足严重制约疗效。目前虽有利剂型如脂质体、胶束等解决方案,但存在辅料占比高、稳定性差等缺陷。与此同时,植物活性成分白藜芦醇(RES)虽具化疗增敏作用,同样面临溶解度难题。如何突破这一"双难"困境?新安医学与现代中药研究所团队创新性地将共无定形技术应用于PTX-RES体系,相关成果发表于《Journal of Pharmaceutical Sciences》。

研究采用溶剂蒸发法制备PTX-RES共无定形系统,通过粉末X射线衍射(PXRD)验证无定形特征,傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热法(DSC)分析分子相互作用,结合分子动力学模拟揭示氢键形成机制。体外实验采用Caco-2细胞模型评估渗透性,4T1乳腺癌细胞系进行药效验证,并通过HPLC进行药代动力学分析。

材料与方法
研究选用上海阿拉丁公司提供的PTX和RES原料,通过汉森溶解度参数计算(δPTX
=23.06 MPa0.5
,δRES
=27.78 MPa0.5
)证实二者相容性。关键实验技术包括:溶剂蒸发法制备工艺、PXRD无定形验证、DSC玻璃化转变温度测定、FT-IR氢键作用分析、分子动力学模拟相互作用预测,以及MTT法细胞毒性评价。

结果与讨论
分子相互作用验证
PXRD显示PTX-RES体系衍射峰消失,DSC检测到单一玻璃化转变温度(Tg
),证实成功形成共无定形系统。FT-IR谱图中PTX的C=O键(1735 cm-1
)和RES的-OH键(3300 cm-1
)位移,结合分子动力学模拟,证实二者通过氢键形成稳定相互作用网络。

溶解性能提升
共无定形系统使PTX表观溶解度提高3~5倍,体外溶出速率显著加快。研究人员认为,这得益于无定形态打破晶体晶格能垒,同时RES的酚羟基与PTX的羰基形成分子间氢键,抑制了药物重结晶。

抗肿瘤协同效应
在4T1乳腺癌模型中,PTX-RES组肿瘤抑制率显著高于单药组(P<0.01)。机制研究表明,RES通过抑制P-糖蛋白外排作用增强PTX在肿瘤细胞内的蓄积,同时下调Bcl-2抗凋亡蛋白表达,产生协同增效。

药代动力学改善
口服给药后,PTX-RES组的AUC0-∞
较原料药组提高2.8倍,相对生物利用度达241%。这种提升源于共无定形系统同时改善了PTX的溶解性和肠道渗透性,Caco-2细胞转运实验证实其表观渗透系数(Papp
)提升4.3倍。

结论与展望
该研究成功构建首个PTX-RES共无定形系统,实现"一石三鸟":通过无定形化突破溶解度限制,利用分子间相互作用稳定体系,借助RES的化疗增敏作用增强疗效。相较于传统纳米制剂,这种载体-free策略避免了辅料毒性风险,为BCS IV类药物开发提供了新思路。未来研究可拓展至其他多酚类-抗肿瘤药组合,并探索工业化生产的可行性。

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