靶向制剂(targeting drug delivery system)是指凡能将治疗药物
专一性地导向所需发挥作用的部位(
靶区),而对非靶组织没有或几乎没有相互作用的制剂。
药剂介绍
靶向制剂亦称
靶向给药系统(Targeting drug delivery system,
TDDS),是通过载体使药物选择性的浓集于病变部位的
给药系统,病变部位常被形象的称为
靶部位,它可以是靶组织、
靶器官,也可以是
靶细胞或细胞内的某靶点。靶向制剂不仅要求药物到达病变部位,而且要求具有一定浓度的药物在这些靶部位滞留一定的时间,以便发挥药效,成功的靶向制剂应具备定位、浓集、控释及无毒
可生物降解等四个要素。由于靶向制剂可以提高药效、降低毒性,可以提高药品的安全性、
有效性、可靠性和病人用药的
顺应性,所以日益受到国内外医药界的广泛重视。
特点及要素
特点
① 可以提高药效;
② 降低毒性;
要素
① 定位;
② 浓集;
③ 控释;
分类
分级
药物的靶向从到达的部位讲可以分为三级,第一级指到达特定的
靶组织或
靶器官,第二级指到达特定的细胞,第三级指到达细胞内的特定部位。从方法上分类,靶向制剂大体可分为以下三类:
被动靶向
被动靶向制剂(passive targeting preparation)即自然靶向制剂。载药微粒被单核-
巨噬细胞系统的巨噬细胞(尤其是肝的kupffer细胞)摄取,通过正常生理过程运送至肝、脾等器官,若要求达到其他的
靶部位就有困难。
被动靶向的微粒经
静脉注射后,在体内的分布首先取决于微粒的粒径大小。通常粒径在2.5~10
μm 时,大部分积集于巨噬细胞。小于7 μm 时一般被肝、脾中的巨噬细胞摄取,200~400 nm 的
纳米粒集中于肝后迅速被肝清除,小于10 nm 的纳米粒则缓慢积集于骨髓。大于7 μm 的微粒通常被肺的最小
毛细血管床以机械滤过方式截留,
被单核
白细胞摄取进入肺组织或
肺气泡。除粒径外,微粒表面性质对分布也起着重要作用。
单核-
巨噬细胞系统对微粒的摄取主要由微粒吸附血液中的
调理素(opsonin,包括igg,补体c3b或
纤维结合素fibronectin)和
巨噬细胞上有关受体完成的:吸附调理素的微粒粘附在巨噬细胞表面,然后通过内在的生化作用(
内吞、融合等)被巨噬细胞摄取。微粒的粒径及其表面性质决定了吸附哪种调理素成分及其吸附的程度,也就决定了吞噬的途径和机制。
被动靶向制剂的载药微粒包括:
脂质体、乳剂、
微囊和
微球、纳米囊和
纳米球。
① 脂质体
系指将药物包封于类
脂质的双
分子层内形成的微型
泡囊,为
类脂小球或液晶微囊。
② 靶向乳剂
油状药物或
亲脂性药物制成的O/W或O/W/O静脉复乳,使得原药物浓集于肝、脾、肾等
巨噬细胞丰富的
组织器官。
指药物溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体或
囊泡。
④ 纳米囊和纳米球
纳米囊属药库
膜壳型,纳米球属基质骨架型。粒径10~1000nm在水中形成近似胶囊的的溶液。可穿透
细胞壁打靶点,不阻塞血管,可靶向肝、脾和骨髓。
主动靶向
主动靶向制剂(active targeting preparation)是用修饰的
药物载体靶区浓集发挥药效。如载药微粒经
表面修饰后,不被
巨噬细胞识别,或因连接有特定的
配体可与
靶细胞的受体结合,或连接
单克隆抗体成为免疫微粒等原因,而能避免巨噬细胞的摄取,防止在肝内浓集,改变微粒在体内的自然分布而到达特定的
靶部位;亦可将药物修饰成
前体药物,即能在
活性部位被激活的药理惰性物,在特定靶区被激活发挥作用。如果微粒要通过
主动靶向到达靶部位而不被毛细血管(直径4~7 μm)截留,通常粒径不应大于4 μm。
物理化学靶向
物理化学靶向制剂(physical and chemical targeting preparation)应用某些
物理化学方法可使靶向制剂在特定部位发挥药效。如应用
磁性材料与药物制成磁导向制剂,在足够强的体外磁场引导下,通过血管到达并定位于特定靶区;或使用对温度敏感的载体制成热敏感制剂,在
热疗的
局部作用下,使热敏感制剂在靶区释药;也可利用对ph敏感的载体制备ph敏感制剂,使药物在特定的ph靶区内释药。用栓塞制剂阻断靶区的
血供和营养,起到栓塞和靶向
化疗的
双重作用,也可属于物理化学靶向。
中药应用
脂质体
脂质体是指将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间所制成的超微型
药物制剂。作为
药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免
耐药性、减少
给药剂量、降低
不良反应、改变
给药途径等优点。常规的脂质体主要由
磷脂或磷脂和
胆酸组成,改造过的脂质体通过选择不同磷脂或投入其它成分而改变成热敏、pH敏和阳离子脂质体等;对
脂质体表面进行修饰得到免疫和
长循环脂质体等;还可以运用
磁性制剂和前体制剂的原理制备磁性脂质体和前体脂质体。如用
超声法或高压
乳化法等制成
黄芩脂质体分散液,再用
流动床将它用多种糖芯材料(
山梨酸、
葡萄糖等)作
切线喷雾制成黄芩脂质体粉末,有助于提高脂质体的稳定性。另外还有
青蒿素、
银杏叶、
喜树碱和
长春新碱等脂质体的报道,而采用
熔融法制备的双参相
口服液,也是中国、外首次关于
中药复方脂质体的报道。研究的主要内容是脂质体双层膜的组成及制备工艺,提高脂质体
包封率、稳定性及其靶向分布、对
靶细胞作用等方面。
微囊微球
微囊是利用天然或合成高分子材料或
共聚物(
囊膜材料),将药物包裹而成的一种新的剂型。囊膜有隔离外界与药物
接触作用,可防止药物氧化、水解和挥发,掩盖不良气味,减少
复方制剂中的
配伍禁忌。中国研制的中药挥发油类微囊已有10余种,如可提高稳定性的芥油微囊,掩盖不良臭味的
蒜素微囊等,也可制备特殊性能微囊(磁性微囊、pH敏感微囊)起到靶向释药作用。
微球是指将药物分子溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体,多用
生物降解材料为载体,如蛋白类(
明胶、
白蛋白等)、糖类(
琼脂糖、淀粉、葡萄糖、
壳聚糖等)、合成聚脂类(如
聚乳酸、
丙交酯乙脂类
共聚物等),而以二乙胺基
乙基葡萄糖、
血清白蛋白、可降解淀粉制成的微球具有生物黏附性。
靶向微球可分为三类:普通注射微球、栓塞性微球、
磁性微球。如以高分子
生物降解聚碳酸酯[
poly(DTC-co-TMC)90∶10]为载体,制备出一种新型的含
肿瘤坏死因子(INF)并具有强烈磁性的聚碳酸酯磁性微球。以壳聚糖为载体制成的
金雀异黄素(Genistein,4′,5,7-
三羟基异黄酮)微球胶囊制剂,对肺与脾的选择性强,并且药物在较长时间内保持一定的
血药浓度,具有一定的缓释性。
结肠系统
结肠靶向黏附给药系统是20世纪90年代后期发展起来的新型给药系统,该系统通过特殊控释技术,使
药物转运到回盲部后,才开始崩解或释出载体微粒,并使载体在一定时间范围内黏附于结肠膜表面,达到定位释药与黏附的双重目的。结肠靶向黏附给药系统在中药方面的运用还处在研究阶段,如大黄的泻下作用主要是由于游离
蒽醌对大肠的作用,将大黄提取、浓缩、干燥,制成大黄泻下的大肠靶向制剂,就可以提高疗效和降低用量。又如以
中药组方进行药物提取,精制后制成
微丸,选取经特殊处理的果胶为包衣材料,考察其在人体结肠内的定位、释药情况,为中药结肠给药提供了依据。
复合型乳剂
药物制成
复乳后,可以达到缓释、控释目的,而且在体内具有
淋巴系统的定向性,可选择性地分布于肝、肺、肾、脾等
网状内皮系统较丰富的器官中。复乳中的小油滴与
癌细胞有较强的亲和力,可成为良好的
靶向给药系统,复乳也可作为多肽、
蛋白质等
水溶性药物的载体,避免药物在胃肠道中
失活,增加稳定性。中药复乳制剂虽不多见,但从长远看,乳剂尤其是复乳有可能成为抗癌药物靶向输送的重要工具之一。如用PEG、
紫杉醇和
聚乙二醇-二
硬脂酰磷脂酰乙醇胺(PEG- DSPE)的
氯仿溶液在氮气流下减压成膜,加入
玉米油经水化超声处理后,通过微流化器使其微乳化,制得的紫杉醇
微乳。
康莱特静脉注射乳剂具有靶向作用,直接有效抑制癌细胞,同时能提高机体整体
免疫功能,并有良好的镇痛功能,且无不良反应。
纳米系统
纳米粒是由天然高分子物质(如白蛋白、
明胶、
乙基纤维素等)或合成
高分子物质(如聚氰基
丙烯酸烷酯(
PACA)、丙烯酸共聚物等)制成粒径为nm级固态胶体粒子,分为药库膜壳型纳米囊和基质骨架型纳米粒。这类载体制剂的优点是可生物降解、
低免疫性、制剂形成多样化、
包封率高、稳定性好。如用乳化法制备了125I-白蛋白-
黄芪多糖纳米粒(168±62)nm,研究表明
小鼠口服后主要分布在肝、脾、肺中。采用热融分散技术制备的
喜树碱固体
脂质体纳米,
动物实验表明,该制剂在体内有良好的靶向性。最新的研究表明,
甘油三酯和油类连合的固液二相载药系统,比传统的
硬脂酸载药系统具有更大的
载药量,并且更适合于临床运用。
存在问题
1 中药靶向制剂在中国还仅处于实验阶段,中药靶向制剂的研究主要是在
单味药方面,而中药
有效部位及复方研制的靶向制剂屈指可数,这与制定
质量标准及制剂工艺难度大有关。因此,应首先选择药味较少、作用显著、著名
中药复方来作为中药复方靶向制剂研究的
突破口。
2中药靶向制剂还存在一些有待研究的问题如何较恰当地描述中药靶向制剂体内、外释放过程,是中药靶向制剂
质量评价的重点和难点,需要运用先进的仪器和分析方法,对其
有效成分进行药动学参数的测定。
3 中药新剂型和新技术的开展是
中药现代化的核心内容要真正深入研究并开发出临床可用的靶向制剂,只靠
制剂学的知识和技术是远远不够的,还需要有组织地开展多学科合作。应用
新技术开发中药新剂型,特别是靶向制剂,是中医药今后发展的一个重要课题,也是中药国际化的关键。
相关评价
re=(auci)p/(auci)s
式中,auci-由
浓度-时间曲线求得的第i个器官或组织的药时
曲线下面积;脚标p和s分别表示药物制剂及药物溶液。re大于1表示药物制剂在该器官或组织有靶向性,re愈大靶向效果愈好;等于或小于1表示无靶向性。
te=(auc)靶/(auc)非靶
式中,te-表示药物制剂或药物溶液对
靶器官的选择性。te值大于1表示药物制剂对靶器官比某非靶器官有选择性;te值愈大,选择性愈强;
药物制剂的te值与药物溶液的te值相比,说明药物制剂靶向性增强的倍数。
ce=(cmax)p/(cmax)s
式中,cmax为峰浓度,每个组织或器官中的ce值表明药物制剂改变
药物分布的效果,ce值愈大,表明改变药物分布的效果愈明显。
发展趋势
基因治疗(gene therapy)是近年来发展起来的一种补充人体缺失基因或关闭异常基因的新疗法,对于
恶性肿瘤、先天性
遗传病、
艾滋病、
糖尿病及
心血管疾病等的治疗具有重大价值。
研究携带治疗基因片段或
杂合体重组DNA质粒,保持其不被
核酸酶降解,顺利地转导入人体靶位的载体将是21世纪初
靶向给药制剂研究领域的重要课题。
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