甘草次酸及其衍生物在肝靶向載藥系統中的應用

魏田田，周洪偉，鄔瑞光*

(1.北京中醫藥大學中藥學院，北京 100102；2.中國中醫科學院，北京 100700)

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綜 述

甘草次酸及其衍生物在肝靶向載藥系統中的應用

魏田田1，周洪偉2，鄔瑞光1*

(1.北京中醫藥大學中藥學院，北京 100102；2.中國中醫科學院，北京 100700)

目前臨床上肝炎、肝纖維化、肝硬化和肝癌等肝臟疾病已成為多發病和常見病。開發肝靶向載藥系統是肝病治療的研究熱點。甘草次酸(GA)是甘草的主要有效成分之一，研究表明肝細胞膜上存在能夠與甘草次酸特異性結合的位點。對以甘草次酸及其衍生物為載體的靶向前藥、脂質體、納米粒等肝靶向載藥系統的最新研究進展進行綜述。

甘草次酸及其衍生物；肝靶向；靶向前藥；脂質體；納米粒

靶向給藥系統(TDDS)誕生于20世紀70年代，具有將藥物選擇性的傳輸并釋放于靶組織、靶器官或靶細胞，使靶區藥物濃度增大，降低其他非靶部位濃度以減少毒副作用的特性[1]。目前，肝炎、肝纖維化、肝硬化和肝癌等肝臟疾病屬于多發病和常見病，臨床用于治療此類疾病的的藥物雖多，但是治療效果卻大都不理想，并且伴有對其他臟器的毒副作用，使得臨床應用受到很多限制[2]，究其原因則是藥物缺乏選擇性，不能有選擇的、高效的到達病變部位發揮作用[3]，因此開發肝靶向載藥系統成為研究重點。20世紀90年代，Negishi等[4]首次證實大鼠肝細胞膜組分中含有大量甘草次酸特異結合位點，甘草次酸與這些位點的結合呈可飽和性、高度特異性，且這些位點具有蛋白質性質。國內學者顧云娣[5]等人也證明了甘草次酸和甘草酸對大鼠離體肝細胞具有明顯的生物膜效應，肝細胞膜上有與甘草次酸、甘草酸相結合的位點，且以甘草次酸更為顯著。從此，對以甘草次酸為載體的肝靶向載藥系統的研究逐漸升溫。本文對以甘草次酸及其衍生物為載體的肝靶向給藥系統的最新研究成果進行綜述。

1 甘草次酸及其衍生物介導的肝靶向前藥

靶向前藥可以提高藥物在病變部位的局部濃度，降低全身性毒副作用和耐藥性，從而成為新藥研究的熱點[6]。肝臟具有甘草次酸特異性結合位點，以甘草次酸為載體，可使藥物準確作用于病變部位，減少藥物對其他器官的損傷，因此，采用拼合原理將甘草次酸與抗癌藥物制成靶向前藥近年來受到廣泛的關注。

木合布力·阿布力孜等[7]將甘草次酸與環磷酰胺的代謝產物二氯磷酰氮芥偶聯制得18β-甘甲磷氮芥和18α-甘甲磷氮芥，以順鉑為陽性對照物，其中18α-甘草次酸、18α-甘甲磷氮芥和18β-甘甲磷氮芥等3種化合物對人肝癌細胞株BEL-7402的增殖具有明顯的抑制作用。該課題組[8]又將甘草次酸與順鉑偶聯制成前藥，其對細胞增殖的抑制活性優于順鉑，表現出增效作用。張娜等[9]將甘草次酸與抗腫瘤中藥苦參堿拼合制得甘草次酸-苦參堿復合物，其抗腫瘤活性高于母體甘草次酸及苦參堿，優于對照品美法侖，尤其對肝癌細胞增長具有較好的抑制作用。

2 甘草次酸及其衍生物修飾脂質體

脂質體是由脂質雙分子層構成的封閉囊泡，它具有細胞親和性、靶向性、緩釋性和降低藥物毒性等很多優良性質。脂質體經常用作被動靶向的載體，進入機體后，主要被肝臟等器官的非實質細胞吞噬，從而將藥物帶到肝臟等器官。然而，許多肝臟病變發生在肝臟的實質細胞，因此提高藥物在肝臟實質細胞的靶向性成為肝靶向給藥系統研究的關鍵[10]。甘草次酸表面修飾脂質體成為該領域的研究熱點之一。

2.1 甘草次酸及其衍生物修飾脂質體的體外評價

體外評價是藥物靶向性常用評價方法之一。Mao等[11]以鈣黃綠素(Cal)為模型藥，制備甘草次酸修飾的藥物脂質體(Cal-LP-GLA)和未經修飾的藥物脂質體(Cal-LP)，二者均成規則的球形，Cal-LP-GLA的粒徑、載藥量、包封率與Cal-LP相比均無顯著差異。通過體外細胞攝取實驗對其靶向性進行考察，實驗結果表明大鼠肝細胞對Cal-LP-GLA的攝取率明顯高于Cal-LP，并且呈劑量依賴性和飽和性，當添加多余游離的GLA時，Cal-LP-GLA的細胞攝取率存在競爭抑制，而Cal-LP則不受影響，充分證明Cal-LP-GLA是通過與肝細胞表面的GLA位點結合而進入肝細胞，表明GLA可以作為肝靶向制劑的載體。肖璐等[12]制備馬錢子堿普通脂質體(LP)和新型高分子材料膽固醇-聚乙二醇-甘草次酸(Chol-PEG-GA)修飾的馬錢子堿脂質體(CPGL)，以單位蛋白攝取量作為評定指標，選用人肝癌SMMC-7721細胞株對CPGL進行攝取特性的研究，結果表明CPGL可以顯著提高馬錢子堿脂質體在肝癌細胞中的攝取率，并且攝取率隨著溫度的降低而降低，隨著甘草次酸的加入而被顯著抑制，證實了CPGL是通過甘草次酸受體主動轉運進入肝細胞，為甘草次酸修飾的載藥脂質體可提高肝癌細胞的攝取率提供了實驗依據。通過體外細胞毒性試驗研究表明[13-14]，經甘草次酸修飾的藥物脂質體的體外抑瘤率隨著濃度的增加而增加，并且高于普通藥物脂質體。

2.2 甘草次酸及其衍生物修飾脂質體的體內評價

吳超等[15]制備甘草次酸衍生物修飾去甲斑蝥素脂質體，并與去甲斑蝥素水溶液比較去甲斑蝥素在小鼠肝腎中濃度隨時間的變化。結果顯示修飾組在所考察時間點內，肝臟組織中藥物濃度均明顯高于溶液組，腎臟組織藥物濃度則明顯下降；以靶向指數TI判斷靶向性，肝的靶向指數大于1，而腎的靶向指數小于1，表明該脂質體具有肝靶向性。為直接檢測藥物在體內的分布情況，陳志鵬等[16]采用活體成像系統觀察小鼠活體及離體器官中藥物熒光強度，實驗結果表明尾靜脈注射馬錢子堿普通脂質體后藥物隨循環系統迅速分布到各器官，肝靶向性較差；尾靜脈注射膽固醇-聚乙二醇-甘草次酸(Chol-PEG-GA)修飾的馬錢子堿脂質體(CPGL)后藥物主要聚集于肝臟，并且滯留時間延長，證明了CPGL在體內有明顯的長循環性和肝靶向性。Li等[13]對甘草次酸修飾的多西紫杉醇脂質體(GA-DX-Lip)和普通脂質體(DX-Lip)在體內的抑瘤效果進行考察，結果表明甘草次酸修飾組的腫瘤體積、相對腫瘤增殖率都明顯小于未修飾組，表現出良好的抗腫瘤效果。Tian等[14]對比甘草次酸修飾漢黃芩素脂質體(GA-WG-Lip)與普通脂質體(WG-Lip)的體內抑瘤率，發現GA-WG-Lip的抑瘤率明顯高于WG-Lip，抑瘤效果良好。Chen等[17]對給藥后大鼠的組織形態進行考察，結果顯示，甘草次酸修飾奧沙利鉑脂質體給藥后的大鼠的心、肝、脾、肺、腎等組織均未出現異常，表明該藥毒副作用小，對組織器官無損傷作用。

甘草次酸具有強疏水性，并且可以導致鈉潴留、水腫、血壓升高，抑制腎素、血管緊張素和醛固酮系統[18]。為了克服這些困難，已有學者使用半乳糖和聚乙二醇對甘草次酸進行進一步修飾，并且通過體內分布實驗證實，對甘草次酸修飾后制成的脂質體的肝靶向性明顯強于未修飾的脂質體，具有治療肝臟疾病的潛力[19-20]。

3 甘草次酸及其衍生物修飾納米粒

納米粒是利用天然或合成高分子材料為載體的固體載藥微粒，粒徑界定在1～1000 nm，包括聚合物納米囊、納米球、藥質體、脂質納米粒、納米乳和聚合物膠束等，具有靶向性、緩釋性、提高療效及降低毒性等特點，其中靶向性是其最突出的優點[21-22]。納米?？梢宰鳛楸粍影邢虻妮d體, 為了提高靶向性和選擇性，將其制備成主動靶向制劑則是更佳的選擇。

殼聚糖(CTS)來源廣泛、廉價易得且具有很好的生物相容性和可降解性，作為一種新型藥用輔料在緩控釋給藥系統，特別是在微球中得到了廣泛的應用。張亞會等[23]制備甘草次酸-殼聚糖納米粒，并通過單因素、正交實驗對工藝及處方進行優化，制得的納米粒形態完整，粒徑分布均勻，包封率穩定，為進一步研究提供了方法學和相關實驗依據。徐宏智等[24]合成甘草次酸修飾的殼聚糖( GA-CTS)納米材料，并對抗腫瘤藥物5-氟尿嘧啶(5-Fu)包封，制成GA-CTS/5-Fu納米粒。GA-CTS/5-Fu納米粒在原位肝癌模型中的藥物分布及其對肝癌細胞的體外抑制作用的研究結果顯示，肝臟中5-Fu濃度最高。GA-CTS/5-Fu納米粒體外對肝癌細胞有殺傷作用，且對肝癌細胞有效作用時間明顯比5-Fu長，同時發現GA-CTS納米粒對肝癌耐藥細胞株具有明顯的抑制作用。Cheng等[25]同樣制備了GA-CTS/5-Fu納米粒，通過體內外實驗證明了該納米粒進入體內后主要聚集在肝臟，在一定范圍內，其抗癌療效呈現劑量-時間依賴性，并能改善5-Fu的耐藥問題，可顯著抑制腫瘤生長，延長壽命。

海藻酸鈉(ALG)具有優良的生物相容性和生物可降解性，并且來源豐富，價格低廉，是理想的載體材料。張闖年等[26]將甘草次酸與海藻酸鈉偶聯得到甘草次酸改性的海藻酸鈉，并對廣譜抗癌藥物阿霉素(DOX)進行包封，制備成肝靶向載藥納米粒(DOX/GA-ALG NPs)。DOX/GA-ALG NPs在模擬生理條件下(pH 7.4)可持續釋藥長達20天，具有良好的藥物緩釋作用，對7703肝癌細胞具有明顯的殺傷作用。之后該課題組[27]采用單光子發射型計算機斷層成像技術(SPECT)和藥物體內分布實驗對DOX /GA-ALG NPs肝靶向性進行評估。評估結果顯示99 mTc標記的GA-ALG空白納米粒子主要在肝臟聚集；DOX在體內主要被運送到肝臟，對肝臟和心臟有明顯的區分，顯著降低了DOX對心臟的毒副作用，說明DOX /GA-ALG NPs具有良好的肝靶向性。郭華等[28]為降低海藻酸鈉的黏度，提高甘草次酸的負載量，采用寡聚聚乙二醇單甲醚(mOEG)對海藻酸鈉進行修飾，以ALG-mOEG 為載體材料，制備了載藥納米粒DOX-ALG-mOEG/GA-ALG-mOEG NPs，實驗結果表明甘草次酸的負載量顯著提高，并具有更高的肝細胞靶向性及抑瘤活性。

人血清白蛋白是一種內源性物質，具有能裝載疏水性藥物和有良好生物降解性的特點，作為納米粒的載體有其特殊的優勢，其中由美國Abraxis BioScience Inc公司開發的紫杉醇人血清白蛋白納米粒注射劑獲得FDA批準上市[29]，成為首個白蛋白納米粒給藥系統的成功案例。Qi等[30]利用甘草次酸修飾人血清白蛋白納米粒，提高了其對肝癌細胞的靶向性。此外，還有以甘草次酸修飾的透明質酸[31]、聚谷氨酸芐酯[32]、聚天冬氨酸芐酯[33]為載體的肝靶向載藥納米粒，均顯示出良好的緩釋性和肝靶向性。

肝靶向納米粒載體有多種選擇，載體與藥物的組合可能將影響甘草次酸的負載量及藥物到達靶部位的有效濃度，因此載體和藥物的搭配將成為這一劑型研發的關鍵技術之一。

4 結語與展望

肝實質細胞表面具有甘草次酸的結合位點，使得甘草次酸成為肝靶向制劑載體的候選對象，因此甘草次酸載藥系統是目前肝靶向制劑領域的研究熱點之一。雖然以甘草次酸及其衍生物為載體的靶向前藥、脂質體、納米粒等劑型已經得到了廣泛的、深入的研究，但對甘草次酸修飾的肝靶向制劑的穩定性、毒理學等的研究還不夠深入；其次，目前這一領域的研究多以單一藥物為主，對甘草次酸修飾的肝靶向復方制劑的研究還比較少；再次，因為甘草次酸本身也是保肝藥物，因此在甘草次酸修飾的肝靶向載藥系統中甘草次酸和其他藥物之間可能存在協同作用，目前對于這一問題的研究也比較少。

[1] 詹曉勇,朱慶義.靶向給藥系統的研究進展[J].中國實用醫藥,2008,3(31):174-177.

[2] 李鳳前,胡晉紅.肝靶向給藥系統研究的新進展[J].中國藥學雜志,2002,37(5):3-7.

[3] 徐廣燦.肝靶向藥物研究概況[J].貴陽中醫學院學報,2015,37(1):97-100.

[4] Negishi M, Irie A, Nagata N, et al. Specific binding of glycyrrhetinic acid to the rat liver membrane[J].Biochimica et biophysica acta,1991,1066(1):77-82.

[5] 顧云娣,周方成,楊山麥,等.甘草次酸和甘草酸對離體大鼠肝細胞膜效應的電鏡觀察[J].上海醫科大學學報,2000,27(4):270-273.

[6] 木合布力·阿布力孜,閔杰,鄭大成,等.11-脫氧18α-和18β-甘草次酸類抗癌復合物的制備和結構表征[J].天然產物研究與開發,2012,24(5):648-652.

[7] 木合布力·阿布力孜,鄭大成,熱娜·卡斯木,等.甘草次酸類化合物的制備和抗腫瘤活性研究[J].新疆醫科大學學報,2012,35(2):125-133.

[8] 木合布力·阿布力孜,王永波,高苗苗,等.甘草次酸-順鉑復合物的制備及其對人肝癌Bel-7402細胞的抗癌活性研究[J].天然產物研究與開發,2014,26(8):1193-1197.

[9] 張娜,崔曉燕,趙秀梅,等.甘草次酸-苦參堿復合物的合成及其抗腫瘤活性研究[J].現代藥物與臨床,2014,29(11):1199-1202.

[10] 栗婕,柯學.甘草次酸修飾多西紫杉醇脂質體的制備和體外抑瘤效果[J].藥學與臨床研究,2011,19(3):207-210.

[11] Mao SJ, Bi YQ, Jin H, et al. Preparation, characterization and uptake by primary cultured rat hepatocytes of liposomes surface-modified with glycyrrhetinic acid[J].Pharmazie,2007,62(8):614-619.

[12] 肖璐,陳志鵬,陳娟,等.Chol-PEG-GA修飾的馬錢子堿脂質體體外肝癌細胞攝取特性[J].中國新藥與臨床雜志,2012,31(1):16-20.

[13] Li J, Xu HE, Ke X, et al. The anti-tumor performance of docetaxel liposomes surface-modified with glycyrrhetinic acid[J].Journal of drug targeting,2012,20(5):467-473.

[14] Tian JL, Wang L, Wang L, et al. A wogonin-loaded glycyrrhetinic acid-modified liposome for hepatic targeting with anti-tumor effects[J].Drug delivery,2014,21(7):553-559.

[15] 吳超,郭偉英.甘草次酸衍生物修飾去甲斑蝥素脂質體在小鼠體內肝靶向性研究[J].遼寧醫學院學報,2008,29(6):490-491.

[16] 陳志鵬,肖璐,李偉東,等.活體成像系統檢測甘草次酸修飾脂質體在小鼠體內的分布[J].中國實驗方劑學雜志, 2012,18(17):148-152.

[17] Chen JD, Jiang H, Wu Y, et al. A novel glycyrrhetinic acid-modified oxaliplatin liposome for liver-targeting and in vitro/vivo evaluation[J].Drug design development and therapy,2015,9:2265-2275.

[18] Serra A, Uehlinger DE, Ferrari P, et al. Glycyrrhetinic acid decreases plasma potassium concentrations in patients with anuria[J]. Journal of the American society of nephrology,2002,13(1):191-196.

[19] Guo BH, Cheng Y, Wu W, et al. HPLC assay and pharmacokinetics and tissue distribution study of glycyrrhetinic acid liposomes modified with galactosylated lipid[J]. Journal of liposome research,2012,22(2):120-127.

[20] Li J, Yu H, Li SA, et al. Enhanced distribution and extended elimination of glycyrrhetinic acid in miceliver by mPEG-PLA modified (mPEGylated) liposome[J]. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis,2010,51(5):1147-1153.

[21] 孫丹丹,閆雪生,李百開.納米粒與靶向制劑在抗肝癌藥物中的應用[J].齊魯藥事,2011,30(6):355-357.

[22] 忻志鳴,葉根深.納米粒制劑研究進展[J].中國藥業,2010,19(16):15-17.

[23] 張亞會,李喜香,包強,等.甘草次酸-殼聚糖納米粒的制備及其質量評價[J].中草藥,2015,46(15):2232-2237.

[24] 徐宏智,程明榮,王勇,等.甘草次酸修飾殼聚糖5-氟尿嘧啶對肝癌的抑制作用[J].現代中西醫結合雜志,2014,23(21):2281-2285.

[25] Cheng MR, Gao XY, Wang Y, et al. Synthesis of glycyrrhetinic acid-modified chitosan 5-fluorouracil nanoparticles and its inhibition of liver cancer characteristics in vitro and in vivo[J]. Marine drugs,2013,11(9):3517-3536.

[26] 張闖年,王蔚,王春紅,等.肝靶向海藻酸鈉載藥納米粒的細胞毒性研究[J].中國科學(B輯:化學),2009,39(9):943-949.

[27] 張闖年,王平,賴全勇,等.甘草次酸修飾海藻酸鈉納米給藥系統的肝靶向性評估[J].高分子學報,2011,8:817-823.

[28] 郭華,楊承玲,王蔚,等.基于海藻酸鈉衍生物的肝靶向納米前藥的構建及抗腫瘤活性研究[J].高等學校化學學報,2014,35(8):1835-1842.

[29] 季秀峰,石莉,鄧意輝.白蛋白納米粒藥物傳遞系統的研究進展[J].沈陽藥科大學學報,2010,27(12):968-978.

[30] Qi WW, Yu HY, et al. Doxorubicin-loaded glycyrrhetinic acid modified recombinant human serum albumin nanoparticles for targeting liver tumor chemotherapy[J]. Molecular pharmaceutics,2015,12(3):675-683.

[31] 張莉,周建平,姚靜.紫杉醇甘草次酸修飾透明質酸納米粒的制備及性能研究[J].中國藥科大學學報,2012,43(3):226-230.

[32] 馬麗芳,孫海龍,馬鵬里,等.甘草次酸修飾的聚谷氨酸芐酯包載喜樹堿納米球的制備及評價[J].四川大學學報(工程科學版),2013,45(2):149-153.

[33] 馬麗芳,馬鵬里,張婷,等.甘草次酸修飾的聚天冬氨酸芐酯納米粒制備及表征[J].四川大學學報(工程科學版),2015,47(3):187-192.

北京市自然科學基金資助項目(No.7153171)

魏田田(1991-)，女，北京中醫藥大學2015級碩士研究生。

鄔瑞光*(1975-)，男，副教授，碩士研究生導師，主要研究方向：物理藥劑學與新型給藥系統。

2016-06-02

R28

A

1002-2406(2016)06-0109-03

修回日期：2016-07-01