王 濟,黨婷婷,趙慧雯,馮 斌
包載姜黃素的白及多糖載藥膠束的活性氧響應性、抗炎作用及肝靶向性研究
王 濟,黨婷婷,趙慧雯*,馮 斌*
軍事口腔醫學國家重點實驗室,國家口腔疾病臨床醫學研究中心,陜西省口腔生物工程技術研究中心,第四軍醫大學口腔醫院 藥劑科,陜西 西安 710032
考察包載模型藥物姜黃素(curcumin,Cur)的白及多糖(polysaccharide,BSP)載藥膠束的活性氧(reactive oxygen species,ROS)響應性、抗炎作用以及肝靶向性。采用透析袋法考察Cur載藥膠束在H2O2存在下的體外釋放特性;利用熒光顯微鏡觀察Cur載藥膠束在富含ROS的巨噬細胞內的響應性釋放效果;采用酶聯免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法考察Cur載藥膠束的抗炎作用;研究Cur載藥膠束在肝纖維化大鼠模型體內的藥動學和組織分布情況。Cur載藥膠束在H2O2存在的情況下釋藥速度加快,在12 h內累積釋放量達到53%,48 h累積釋放量達76%;Cur載藥膠束可被富含ROS的巨噬細胞特異性識別并響應性釋放藥物;Cur與BSP有協同抗炎作用,可協同降低致炎因子的水平;藥動學和組織分布研究表明,Cur載藥膠束在大鼠體內滯留時間延長,平均滯留時間(mean residence time,MRT0~∞)達(12.109±3.528)h,且在肝臟中分布最多。包載Cur的BSP載藥膠束具有ROS響應性、抗炎作用以及肝臟靶向性。
白及多糖;姜黃素;活性氧響應;抗炎作用;肝臟靶向
肝纖維化是各種慢性肝臟疾病的共同病理特征之一,主要表現為肝組織中細胞外基質合成和降解失調,進而導致肝內纖維結締組織過度沉積[1]。庫否細胞(Kupffer cell,KC)是肝臟的巨噬細胞,其參與纖維化的整個進程,是纖維化的關鍵調控者[2-3]。在炎癥反應前階段,KC受各種致病因素作用后可產生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),在ROS觸發下繼而產生炎癥因子,如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素- 1β(interleukin-1β,IL-1β)等,并誘導其他炎癥細胞的滲透,最終導致肝損傷[4-5]。
研究發現白及多糖(polysaccharide,BSP)能與巨噬細胞特異性結合[6-9],且具有抗炎、抗氧化、抗纖維化、抗腫瘤等生物學活性[10-14],因此本課題組前期以BSP為骨架材料,利用ROS響應基團4-羥基苯硼酸頻那醇酯(4-hydroxymethyl phenyl-boronic acid pinacol ester,PBAP)對BSP進行修飾,包封具有抗炎、抗氧化作用的姜黃素(curcumin,Cur),制備得到包載Cur的ROS敏感BSP膠束(Cur-Oxi-BSP)[15]。
本研究對Cur-Oxi-BSP能否特異性靶向至肝臟KC及其在ROS刺激下響應性釋放藥物的抗炎作用進行考察。首先,以H2O2模擬體內高濃度ROS水平,考察ROS對Cur-Oxi-BSP膠束體外釋藥行為的影響,評價其在體外是否具有ROS響應性。然后,采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激巨噬細胞產生ROS,用熒光染料香豆素-6(coumarin-6,C6)代替Cur制備熒光標記載體(C6-Oxi-BSP),考察載體在富含ROS巨噬細胞內的響應性釋藥情況。將載體與RAW264.7巨噬細胞和LPS孵育后,分別采用ELISA試劑盒測定致炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的蛋白表達水平,考察載體的抗炎活性。最后,構建肝纖維化大鼠模型,研究Cur-Oxi-BSP膠束的藥動學和組織分布情況,驗證其是否具有肝臟靶向性。
R205B型旋轉蒸發儀(上海申生科技有限公司);78HW-1型數顯恒溫磁力攪拌器(杭州儀表電機有限公司);BT125D型電子天平(德國賽多利斯公司);X1R臺式低溫離心機(賽默飛世爾公司);G560E型渦旋混合器(Scientific Industries);370系列CO2培養箱(賽默飛世爾科技有限公司);HHWS-II-200型恒溫箱(上海躍進恒溫設備廠);SW-CJ-1C超凈工作臺(蘇州安泰空氣技術有限公司)。
Cur-Oxi-BSP膠束[實驗室自制,平均粒徑為(225.33±2.97)nm,包封率為(85.75±0.87)%,載藥量為(20.21±0.44)%];BSP(批號20171126,西安朗澤生物科技有限公司,質量分數90%);Cur原料藥(批號C1523070,阿拉丁試劑上海有限公司,質量分數98%);大黃素內標物(質量分數98.7%,批號110756-201512,中國食品藥品檢定研究院);泊洛沙姆Pluronic F127(批號SLBL1780V,Sigma-Aldrich公司);二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO,批號C1807128,Aladdin試劑公司);CCK-8試劑盒(cell counting Kit-8,批號C0042,上海碧云天生物技術有限公司);TNF-α ELISA試劑盒(批號180909,武漢菲恩生物科技有限公司);IL-1β ELISA試劑盒(批號180912,武漢菲恩生物科技有限公司);IL-6 ELISA試劑盒(批號180920,武漢菲恩生物科技有限公司);DCFH-DA熒光染料(質量分數>99.9%,Sigma公司);C6(批號MKBV4602V,上海源葉生物科技公司,質量分數>98.0%);DMEM高糖培養基(批號20180925,索萊寶公司);胎牛血清(批號181018,杭州四季青生物公司);純化水(實驗室自制)。
RAW264.7巨噬細胞株(西安飛揚生物科技有限公司);SPF級雄性SD大鼠168只,體質量(220±20)g,6~7周齡,第四軍醫大學實驗動物中心提供,動物許可證號SCXK(軍)2016-0007。動物實驗經第四軍醫大學口腔醫院實驗動物管理倫理委員會批準(批準號2018倫審字076號)。
2.1.1 姜黃素溶液(curcumin solution,Cur-S)的制備 稱取Cur原料藥以DMSO溶解,質量濃度為1 mg/mL。
2.1.2 非ROS響應性載藥膠束(curcumin-loaded Pluronic micelles,Cur-P)的制備 載體Pluronic 50 mg和Cur原料藥15 mg溶解于10 mL甲醇溶液中,水浴加熱至60 ℃,減壓旋蒸30 min去除有機溶劑,向混合薄膜骨架中加入12 mL同溫度的去離子水(pH 6.6的PBS緩沖溶液),于相同溫度下水化一定時間,用0.45 μm微孔濾膜濾過,即得Cur質量濃度為1 mg/mL的Cur-P。
2.1.3 Cur-Oxi-BSP的制備 參考課題組前期報道方法[15]。
參照“2.1.3”方法制備Cur-Oxi-BSP膠束和空白載體,其中空白載體不加入Cur。用DMEM培養基稀釋分別得到含Cur濃度為5、10、20、30、50 μmol/L的Cur-Oxi-BSP膠束溶液及質量濃度為5、20、50、100、200 μg/mL的空白載體溶液,備用。取處于對數生長期的RAW264.7巨噬細胞接種于96孔板中,每孔約5×104個細胞,加入200 μL含10%胎牛血清的DMEM培養基,于37 ℃下在CO2培養箱中培養過夜,洗去培養液,加入200 μL上述空白載體溶液或Cur-Oxi-BSP載藥膠束溶液,繼續培養24 h后,向每個孔中加入20 μL CCK-8儲備液,繼續孵育4 h。取出,用酶標儀于450 nm測定各孔吸光度。以無細胞的空白培養基作為空白對照;以含10%胎牛血清的培養液孵育細胞作為陰性對照。每個樣品3復孔,根據所測得吸光度計算細胞存活率。
實驗結果如圖1所示,空白載體的細胞安全性考察結果顯示,空白載體在5~50 μg/mL未表現出明顯的細胞毒性,在質量濃度為100 μg/mL及以上時表現出了一定的細胞生長抑制現象,同時Cur-Oxi-BSP膠束在大于30 μmol/L時,抑制細胞生長,這可能是由于載體材料積聚在細胞內濃度較高造成的。因此,本研究中后續實驗所涉及的載體質量濃度均在20~25 μg/mL,Cur-Oxi-BSP膠束濃度在20 μmol/L,在此濃度范圍內載體未表現出明顯的細胞毒性。

圖1 Cur-Oxi-BSP膠束(A)和空白載體(B) 的細胞毒性()
2.3.1 Cur-Oxi-BSP膠束在H2O2存在下的體外釋藥考察 分別精密吸取不同制劑溶液(Cur-S、Cur-P、Cur-Oxi-BSP)各3 mL,轉移至透析袋中,兩端夾緊,置于含或不含10 mmol/L H2O2的200 mL透析介質(含5% SDS的等滲葡萄糖溶液)中,水浴恒溫振蕩,頻率為100 r/min,溫度(37.0±0.5)℃[16]。分別在不同時間點取出透析袋,透析袋內溶液4000 r/min離心10 min,以透析袋內的藥物沉淀加透析液為藥物釋放部分,透析袋內的離心上清液為未釋放部分。采用HPLC法[17]進行分析,所有的樣品平行測定3次。按以下公式計算各取樣點各樣品的累積釋放率。
累積釋放率=釋放/總
釋放表示藥物釋放部分量;總表示藥物總量
結果(圖2)表明,Cur-Oxi-BSP在H2O2存在的條件下Cur釋放速率較快,且在12 h內累積釋放量達到53%,48 h累積釋放量達76%。而在無H2O2條件下Cur 48 h累積釋放量僅為50%,表明BSP具有良好的氧化響應性。H2O2對Cur-S的釋放幾乎沒有影響。Cur-P則在單純的釋放介質和H2O2條件下,藥物釋放相對緩慢,且沒有顯著差異,證明Cur-P無ROS響應性。
2.3.2 Cur-Oxi-BSP在富含ROS的巨噬細胞內的攝取及響應性釋藥考察 首先用熒光染料C6代替Cur,按照“2.1”項方法制備C6-S、C6-P及C6-Oxi-BSP。
取無菌處理的圓形蓋玻片置于24孔板內,將RAW264.7巨噬細胞以1×105接種于24孔細胞板,在含有10%胎牛血清的DMEM培養基(含有100 U/mL青霉素和100 μg/mL鏈霉素)中標準條件培養24 h,棄去上層培養基,用PBS潤洗。將細胞分為C6-S、C6-P及C6-Oxi-BSP組,分別與400 ng/mL LPS孵育3 h,棄去舊培養液,加入經無血清培養基稀釋的各熒光制劑(C6終質量濃度為100 ng/mL)。同時以不含膠束的空白培養液作為陰性對照。37 ℃培養3 h后,吸除上層培養液,PBS洗細胞3次,加1 mL 4%多聚甲醛固定細胞(室溫20 min),PBS洗3次,加入細胞核染色劑DAPI(200 μL/孔),避光室溫孵育10 min。棄去DAPI,PBS洗2 min,重復5次;取出細胞爬片置于潔凈載玻片上,采用50%甘油封片,避光保存于4 ℃,熒光顯微鏡觀察細胞對各組制劑的攝取情況。

圖2 Cur-S、Cur-P、Cur-Oxi-BSP在無H2O2條件(A)及10 mmol·L?1H2O2條件(B) 下的體外釋放曲線()
由圖3可知,巨噬細胞與不同的熒光標記載體孵育后呈現出不同的熒光強度,且綠色熒光均分布于細胞漿內;熒光強度的強弱反映出細胞對不同載體的攝取程度以及載體在胞內的釋藥情況。C6-S組細胞內C6的熒光最強,原因在于溶液中的C6為小分子,可自由擴散進入細胞,無需細胞攝取和胞內釋放過程;C6-Oxi-BSP次之,C6-P熒光最弱,證實相比于無ROS響應的載體,ROS響應載體可更多地被巨噬細胞表面受體特異性識別攝取,且載體在胞內高濃度ROS刺激下可實現響應性釋藥。

A-陰性對照組 B-C6-S C-C6-P D-C6-Oxi-BSP
按“2.2”項方法培養細胞后,分為4組:Cur-S組(Cur濃度20 μmol/L)、空白載體組(B-Oxi-BSP,與Cur-Oxi-BSP組加入相同的溶液體積)、Cur-Oxi-BSP組(Cur濃度20 μmol/L)、Cur-P組(Cur濃度20 μmol/L)。分別將細胞與無血清DMEM(含400 ng/mL LPS)及不同制劑孵育,繼續培養24 h,每組設置6個復孔。同時設置陽性對照(只加入LPS,不加任何制劑)組和陰性對照(不加LPS和任何制劑)組。培養結束后,收集細胞培養液,4 ℃、12 000 r/min離心10 min,分別采用ELISA試劑盒測定致炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表達水平,結果見圖4。
各組細胞中致炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)的表達水平趨勢大致相同,Cur-Oxi-BSP組最低,Cur-P組次之,Cur-S組和B-Oxi-BSP組也均明顯低于陽性對照組(<0.05)。可見游離的Cur和空白載體均能抑制致炎因子的表達,而含Cur載體的作用最強,且Cur-Oxi-BSP組強于Cur-P組(<0.05),證實Cur與載體BSP有協同抗炎作用。

A-陽性對照組 B-Cur-S組 C-B-Oxi-BSP組 D-Cur-Oxi-BSP組 E-Cur-P組 F-陰性對照組 與陽性對照組比較:*P<0.05;與Cur-Oxi-BSP比較:#P<0.05
2.5.1 肝纖維化大鼠模型的構建 取SD大鼠168只,雄性,體質量(220±20)g,適應性飼養7 d后,留取3只作為正常組繼續飼養,其余ip CCl4-橄欖油(1∶1)的混合溶液,劑量為2 mL/kg。第1周每天連續注射誘導大鼠肝臟急性損傷,第2周開始2 d注射1次,誘導大鼠肝纖維化;第4周末造模結束后,隨機選取3只大鼠解剖,取心、肝、脾、肺、腎、腦等組織,備用,觀察肝臟組織形態,并進行HE染色。
4周后正常組和模型組大鼠肝臟的病理切片HE染色結果如圖5所示。從圖中可以看出正常組大鼠肝索排列整齊,肝小葉結構完整,無壞死、變性現象;模型組大鼠肝索排列紊亂,肝小葉結構破壞,肝匯管區纖維結締組織增生[18]。模型大鼠肝臟切片表現出明顯的肝纖維化特征,由此可推斷肝纖維化大鼠模型構建成功。

圖5 正常組(A) 和模型組(B) 大鼠肝臟的病理變化 (HEstaining, 200 μm)
2.5.2 藥動學研究 將肝纖維化模型大鼠隨機分為3組(=54),給藥前12 h禁食不禁水,各組大鼠分別ip給予Cur-S、Cur-P和Cur-Oxi-BSP。各組給藥劑量按Cur質量分數10 mg/kg計算。
肝纖維化模型大鼠ip給藥后,分別在不同時間點(5、15、30 min及1、2、4、8、12、24 h)大鼠眼底靜脈叢取血,置于預先用EDTA飽和的離心管中,13 000 r/min離心10 min,分離上清液,于?20 ℃保存備用。
精密吸取大鼠血漿200 μL至1.5 mL EP管中,并加入色譜甲醇200 μL,大黃素內標液10 μL,渦旋混合1 min,沉淀蛋白,13 000 r/min離心10 min,分離上清液,N2吹干后,再用200 μL甲醇復溶,渦旋3 min使充分溶解,離心取上清液,參照課題組前期報道的UHPLC-MS/MS法測定各血漿中Cur含量[18]。
以不同時間點血漿中的Cur濃度為縱坐標,對應的時間為橫坐標,繪制血藥濃度-時間曲線。采用藥動學軟件DAS 2.1.1,計算相關藥動學參數,見圖6。藥動學參數結果見表1。
由圖6和表1可見,與Cur-S組相比,Cur-P和Cur-Oxi-BSP組大鼠血漿Cur的峰濃度(max)均降低(<0.05),且Cur-Oxi-BSP組降低更明顯(<0.05);Cur-P組和Cur-Oxi-BSP組大鼠體內Cur的滯留時間(MRT0~∞)明顯延長(<0.05),且Cur-Oxi-BSP組MRT0~∞比Cur-P組更長。原因可能為Cur-P組和Cur-Oxi-BSP組中的膠束載體進入腹腔后,僅有少量會在腹腔液中釋放出游離Cur,大部分會優先被肝、脾等富含巨噬細胞的臟器攝取[18],在臟器中載體會緩慢釋放出游離的Cur。只有游離的Cur才能擴散進入血液循環,導致膠束組的血藥峰濃度比較低,達峰時間(max)較長,體內MRT0~∞延長(<0.05)。而Cur-S中的游離Cur則可快速進入血液循環,快速達到血漿max,又被快速的清除。此外,與Cur-P相比,Cur-Oxi-BSP在腹腔液內幾乎不會釋放出游離Cur,只有在ROS濃度較高的肝臟部位才會響應性釋藥,因此Cur-Oxi-BSP組中進入血液循環的Cur含量更少,藥-時曲線下面積(area under the concentration-time curve,AUC0~∞)更低(<0.05)。

圖6 肝纖維化大鼠ip不同Cur制劑體內血藥濃度-時間曲線()
表1 各組大鼠的主要藥動學參數()
Table 1 Main pharmacokinetic parameters of rats in each group ()
藥動學參數單位Cur-Oxi-BSPCur-PCur-S t1/2h7.688±2.896#7.693±1.466#2.759±0.422 tmaxh3.167±1.329*#2.000±0.001#1.000±0.001 CLz/FL·h?1·kg?12.277±0.529*#1.443±0.139#7.692±0.995 MRT0~∞h12.109±3.528#11.681±1.79#3.619±0.214 Cmaxμg·L?1347.478±28.484*#555.193±56.244#823.011±76.592 AUC0~tμg·h·L?13 922.411±582.394*#6 119.546±375.98#1 323.601±207.139 AUC0~∞μg·h·L?14 589.109±1 054.300*#6 982.105±644.498#1 325.712±206.365
與Cur-P組比較:*<0.05;與Cur-S組比較:#<0.05
*< 0.05Cur-P group;#< 0.05Cur-S group
2.5.3 Cur-Oxi-BSP在模型大鼠體內的藥物組織分布 按“2.5.2”項方法分組及樣品處理,各組大鼠眼底靜脈叢取血后,脫臼處死并解剖大鼠,分離心、肝、脾、肺、腎、腦等組織,生理鹽水沖洗組織表面,濾紙吸干,組織稱質量,按組織質量的2倍加入生理鹽水,勻漿儀勻漿,備用。參照課題組前期報道的UHPLC-MS/MS法測定各組織中Cur含量[18]。根據各時間點血漿、心、肝、脾、肺、腎、腦樣品中Cur的濃度繪制柱狀圖,比較各時間點樣品中的Cur濃度來考察其分布特征。
組織分布(圖7)結果顯示,Cur-Oxi-BSP組在前2 h內肝臟中的Cur濃度均比較高,證明載體可優先進入肝臟組織。Cur-Oxi-BSP組肝臟Cur濃度于4 h開始下降,明顯低于Cur-P組(<0.05),可能是由于Cur-Oxi-BSP在肝臟高濃度ROS刺激下已完成響應性釋藥,Cur已經在肝臟部位發揮作用后被代謝,從膽汁中快速清除[19]。而Cur-P無ROS響應性,進入肝臟后仍維持緩慢釋藥,肝臟中的Cur可在較長時間內維持較高濃度。Cur-S組中的游離Cur則會快速進入血漿中,快速達峰,很快又被清除;其在各個組織均有分布,在不同部位的分布差異是由其血流灌注量導致的[18]。
通過ANOVA單因素方差分析對實驗數據進行統計學分析,數據以表示,<0.05認為差異有統計學意義。

與Cur-S組比較:*P<0.05;與Cur-P組比較:#P<0.05
BSP是從白及藥材中提取的由葡萄糖和甘露糖(1∶2.4)以β-糖苷鍵聚合而成的多糖化合物[6-8]。BSP是中藥白及的有效成分,具有抗炎、抗氧化、抗纖維化等生物學活性,無毒、無刺激性,還可特異性靶向至巨噬細胞表面的β-葡聚糖受體和甘露糖受體[9-11]。但BSP作為藥物遞送載體具有自身缺陷,其親水性較強、缺少疏水域,使其應用受到限制。
目前已有許多研究者對其進行疏水改性。成念等[20]制備了膽甾醇琥珀酰基BSP兩親性嵌段共聚物,該材料可自發形成膠束,包載紫杉醇后,與游離藥物相比,其對腫瘤細胞的殺傷力增強。Guan等[21]制備了包載多西他賽的硬脂酸-BSP兩親性聚合物膠束,該膠束對HepG2等4種癌細胞呈現良好的抗癌活性。此外,還有用乙二胺[22]、伯胺基[23]等修飾的陽離子化BSP作為基因和RNA藥物載體。本課題組前期采用疏水材料PBAP對BSP進行修飾,二者以ROS敏感的苯硼酸酯鍵聯接,包載抗肝纖維化藥物Cur,制備得到KC靶向且具有ROS敏感響應的藥物載體Cur-Oxi-BSP,用于肝纖維化治療。該載體能夠在細胞外維持膠束結構的穩定性,一旦其被KC表面的特異性受體識別進入細胞后,載體中的苯硼酸酯鍵即可在細胞內高濃度ROS刺激下斷裂,膠束結構被破壞,釋放出游離藥物[15,24],同時BSP還可與藥物發揮協同抗炎作用。該載體集特異性靶向、ROS響應性釋藥和協同抗炎等優點于一體,將有利于肝纖維化的治療。
前期已對載體的制備工藝及其理化性質表征進行報道,本研究繼續對載體的生物學活性進行驗證。為證實Cur-Oxi-BSP膠束具有ROS響應性,首先采用H2O2(ROS最主要的一種形式)模擬體內ROS環境,考察Cur-Oxi-BSP膠束在H2O2條件下的體外釋放情況。前期研究發現當H2O2濃度為10 mmol/L時,膠束已呈現中空狀,分布散亂,邊界模糊。此外膠束的粒徑、分散指數和Zeta電位開始發生較大變化,且與H2O2濃度呈正比,提示當H2O2濃度大于10 mmol/L時,BSP可產生ROS響應,因此確定10 mmol/L H2O2為體外釋藥實驗所使用的濃度[15]。結果顯示Cur-Oxi-BSP膠束在H2O2存在下釋藥速度加快,具有ROS響應性。
采用細胞實驗驗證Cur-Oxi-BSP膠束在富含ROS的巨噬細胞內也具有ROS響應性。查閱文獻得知RAW264.7巨噬細胞細胞表面有與KC相同的受體,可與白及多糖結合[17,25-26],因此本實驗以可傳代的RAW264.7細胞替代成本較高不可傳代的KC進行實驗。細胞毒性實驗證實各載體具有較好的安全性。采用LPS刺激巨噬細胞來構建富含ROS的巨噬細胞模型,并使用DCFH-DA熒光染料試劑盒測定細胞內ROS表達水平[27],最終結合細胞內ROS水平和細胞存活率2個指標篩選最佳LPS濃度。結果顯示各組巨噬細胞在LPS刺激下均可呈現不同的熒光強度,且隨著LPS濃度的增加,細胞熒光強度有所增加,表明細胞內產生的ROS增加[28]。但質量濃度大于400 ng/mL時,LPS抑制細胞生長,細胞存活率下降較為明顯。綜合考慮,選擇LPS質量濃度為400 ng/mL進行后續實驗。接著將熒光標記載體、LPS與巨噬細胞孵育,熒光顯微鏡觀察后發現相比于非ROS響應載體,BSP載體可被巨噬細胞特異性識別,并在細胞內高濃度ROS刺激下響應性釋藥。此外,ELISA結果顯示載體BSP和Cur具有協同抗炎作用,可協同降低致炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的蛋白表達水平。
最后進一步考察Cur-Oxi-BSP在肝臟組織的靶向性。構建肝纖維化大鼠模型,研究載體在模型大鼠體內的藥動學和組織分布特征。結果表明,Cur-Oxi-BSP中的Cur在大鼠體內MRT0~∞延長,在肝臟中的Cur濃度最高,提示其可更多地靶向至肝臟,在肝纖維化病灶部位發揮作用。
綜上所述,該載體具有ROS響應性、抗炎活性及肝臟靶向性等特點,將BSP與Cur相結合,可充分發揮藥物和載體的雙重作用,為探索抗肝纖維化治療提供了新思路。但本研究僅考察了Cur-Oxi-BSP的體外ROS響應性,還需要對其體內ROS響應性進行深入研究;另外其在動物體內的抗肝纖維化藥效也有待進一步考察。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Reactive oxygen species-responsiveness and anti-inflammatory activity of curcumin-loadedpolysaccharide micelles and its liver-targeting
WANG Ji, DANG Ting-ting, ZHAO Hui-wen, FENG Bin
State Key Laboratory of Military Stomatology & National Clinical Research Center for Oral Diseases & Shaanxi Engineering Research Center for Dental Materials and Advanced Manufacture, Department of Pharmacy, Hospital of Stomatology, The Fourth Military Medical University, Xi’an 710032, China
To investigate the reactive oxygen species (ROS)-responsiveness, anti-inflammatory activity and liver-targeting properties ofpolysaccharide (BSP) micelles loaded with curcumin (Cur).Therelease characteristics of drug-loaded micelles in the presence of H2O2was investigated by dialysis bag method; The responsive release effect of Cur-loaded micelles in ROS-rich RAW264.7 macrophages was observed by fluorescence microscopy; Theanti-inflammatory activities of Cur-loaded micelles were investigated by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA); The pharmacokinetics and tissue distribution of Cur-loaded micelles in rats with liver fibrosis were also evaluated.In the presence of H2O2, the release rate of Cur-loaded micelles was accelerated, and the cumulative release amount reached 53% within 12 h and 76% within 48 h. The Cur-loaded micelles could be specifically recognized by ROS-rich macrophages and release drugs in response. Cur and BSP had synergistic anti-inflammatory effects and could synergistically reduce the levels of inflammatory factors. Pharmacokinetic and tissue distribution studies showed that the retention time of Cur-loaded micelles in rats was prolonged, and the mean residence time (MRT0-∞) was (12.109 ± 3.528) h, and the distribution of Cur-loaded micelles was the most in liver.The BSP micelles loaded with Cur have ROS- responsiveness, anti-inflammatory activity and liver-targeting.
polysaccharide; curcumin; reactive oxygen species-responsiveness; anti-inflammatory activity; liver-targeting
R283;R285
A
0253 - 2670(2022)18 - 5759 - 09
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.18.019
2022-05-13
陜西省中醫藥管理局科研項目(2021-ZZ-ZY001)
王 濟(1988—),女,主管藥師,研究方向為藥物新制劑和新劑型。Tel: (029)84773998 E-mail: wjsydkq145@163.com
馮 斌(1986—),主管藥師,研究方向為口腔制劑研究和神經藥理學研究。Tel: (029)84773998 E-mail: binfeng@fmmu.edu.cn
趙慧雯(1990—),主管藥師,研究方向為藥物分析和藥物質量控制。Tel:(029)84773998 E-mail: zhaohw928@163.com
[責任編輯 潘明佳]