依托泊苷脂质体的抗肿瘤活性研究
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2019年第14期广东化工
第46卷总第400期·19·依托泊苷脂质体的抗肿瘤活性研究
杨芸,黄颖,梁梦艺,李明娟,计燕萍,黄嬛
(嘉兴学院医学院,浙江嘉兴314001)
Studies on the Anti-tumor Activity of Liposomal Formulations of Etoposide
Yang Yun,Huang Ying,Liang Mengyi,Li Mingjuan,Ji Yanping,Huang Xuan
(College of Medicine,Jiaxing University,Jiaxing314001,China)
Abstract:Objective:To prepare Etoposide-loaded liposomes based on the optimal conditions previously studied in our laboratory and to evaluate their pharmacodynamics.Method:Etoposide liposomes were prepared,the encapsulation efficiency and drug loading were evaluated by HPLC.The free Etoposide and drug-loaded liposomes were applied to small cell lung cancer H446cells and human breast cancer MCF-7cells and the IC50was calculated to compare the inhibitory on the two tumor cells.Results:The entrapment efficiency of the prepared drug-loaded nano-liposomes was79.77%,and the drug loading efficiency was21.65%. Cell pharmacodynamic evaluation experiments showed that the IC50values of the free Etoposide and drug-loaded liposomes against H446cells were2.40μg/mL and1.56μg/mL,respectively;the IC50values of free Etoposide and drug-loaded liposomes against MCF-7cells were1.28μg/mL and0.35μg/mL,respectively. Conclusion:By applying the nanostructured lipid carriers to the model drug Etoposide,the inhibitory of Etoposide on small cell lung cancer H446cells and human breast cancer MCF-7cells was significantly enhanced.
Keywords:Etoposide;liposome;anti-tumor activity
依托泊苷(Etoposide)的化学名是9-(4,6-O-亚乙基-β-D-吡喃葡糖苷)-4’-去甲基表鬼臼毒素,是植物成分鬼臼毒素(Podophyllotoxin)的糖代谢产物[1]。
依托泊苷是鬼臼毒素的半合成
衍生物,属于细胞周期特异性抗肿瘤药物,它对于细胞周期晚S 期或G2期有特异性的作用,有抑制DNA拓朴异构酶II的作用[2-5],从而表现抗肿瘤作用。
但该药物存在着比较存在严重的骨髓抑制、胃肠道反应,并损伤肝肾,属于典型的剂量限制性药物且在体内分布无选择性,高剂量治疗存在严重毒副作用。
同时由于依托泊苷存在着剂型不稳定、水溶性差等问题,将其用载体包裹可以增加药物在体内的稳定性,改善安全性和稳定性。
已有相关文献报道[6-8]对其进行制备得到微球制剂,可明显改善了药物在体内的配置,减少药物向体内的渗漏。
本论文将通过制备依托泊苷载药脂质体,对其进行细胞药效学考察。
1实验部分
1.1实验试剂与实验仪器
依托泊苷标准品(中国食品药品检定研究院,批号:100388-200401);单硬脂酸甘油酯(国药集团化学试剂有限公司);辛酸癸酸三甘油酯(GTCC,英国禾大公司);泊洛沙姆(沈阳药科大学集绮药业有限公司);色谱纯乙腈(Fisher Scientific);胎牛血清(浙江天杭生物科技股份有限公司);RPMI1640medium(HyClone 公司);0.25%胰蛋白酶溶液(吉诺生物医药技术有限公司);青-链霉素溶液(吉诺生物医药技术有限公司);四甲基偶氮唑盐(MTT,Sigma公司)。
H446和MCF-7细胞(中国科学院上海细胞生物学研究所细胞库)。
高效液相色谱法(Infinity1260,安捷伦科技有限公司);超声波细胞粉碎机(JY92-IID,上海比郎仪器有限公司)。
1.2实验方法
1.2.1载药脂质体的制备
依托泊苷溶解于乙腈/水混合溶液中,配成浓度为1mg/mL的溶液,留以备用。
分别精密称取适量单硬脂酸甘油酯和GTCC溶于乙醚,取800μL的0.1%F68水溶液与单硬脂酸甘油酯和GTCC 乙醚溶液置于西林瓶中混合,精密移取200μL依托泊苷乙腈/水溶液加入上述液体,探头超声8min(300W,工作2s,间歇2s)。
置于50℃水浴中加热,挥去乙醚,加入2mL的0.1%F68水溶液后盖上瓶塞继续搅拌3min,探头超声3min(200W,工作2s,间歇2s),即得依托泊苷脂质体。
取制得的依托泊苷脂质体上清液8000r/min离心10min,使附着于脂质体表面的游离药物颗粒通过离心去除。
1.2.2包封率和载药量的测定
取离心后上清液0.5mL,加入相同体积甲醇0.5mL,45℃左右水浴超声破坏10min。
色谱条件:Eclipse Plus C18色谱柱(4.6×100mm),柱温为35℃;流动相为乙腈(25%)-醋酸pH=4.0缓冲液(75%),流速为1 mL/min,检测波长为254nm,进样量为20μL。
用HPLC法测定总药物浓度(C0)。
同时取离心后上清液,将其置于超滤离心管内,12000r/min高速离心10min,滤液用HPLC 法测定游离药物浓度(C)。
按公式(1),(2)分别计算药物包封率(encapsulation efficiency,EE)和载药量(drug loading capacity,DD)。
包封率(EE,%)=(C0-C)×V/m0×100%(1)载药量(DD,%)=(C0-C)×V/[(C0-C)×V+w]×100%(2) C0为破坏后药物总浓度,单位为μg/mL;C为未包裹的游离药物浓度,单位为μg/mL;V为载药胶束体积,单位为mL;m0为投入药物总量,单位为mg;w为载体质量,单位为mg。
1.3细胞药效学测定
将H446和MCF-7细胞分别常规培养于含10%胎牛血清的RPMI1640培养液中,其中含有青霉素100IU/mL及链霉素100 IU/mL,于体积分数5%CO2、37℃二氧化碳培养箱中培养,维持细胞处于对数生长期。
调整细胞悬液浓度约为30000个/mL,分别接种小细胞肺癌细胞H446和人乳腺癌细胞MCF-7于96孔板,每孔加入0.1mL细胞悬液,置于5%CO2的37℃的孵箱中孵育培养。
加入浓度梯度的药物,6个浓度梯度,每孔0.1mL,设5个复孔。
加药后5%CO2的37℃的孵箱中孵育24~72小时,取出培养瓶置于倒置显微镜下观察。
每孔加入10µL MTT溶液,继续培养4h。
每孔加入100µL二甲基亚砜,在酶联免疫检测仪490nm和630nm两个波长条件下检测各孔溶液的光密度值,其中630nm处的OD值为调零组OD值。
以不同药物浓度为横坐标,以细胞存活率为纵坐标作图绘制细胞生长抑制曲线。
2实验结果
2.1依托泊苷脂质体的包封率和载药量
通过本法制备得到的载药脂质体的平均包封率为79.77%,平均载药量为21.65%(见表1)。
[收稿日期]2019-05-28
[基金项目]浙江省实验动物科技计划项目(2016C37109)
[作者简介]杨芸(1987-),女,浙江人,讲师,主要研究方向为靶向制剂。
广东化工2019年第14期·20·第46卷总第400期
表1依托泊苷脂质体的包封率和载药量(n=13)
Tab.1The encapsulation efficiency and drug loading of Etoposide
liposome(n=13)
名称包封率(Mean±SEM,%)载药量(Mean±SEM,%)依托泊苷脂质体79.77±1.0421.65±0.88
2.2游离药物和依托泊苷脂质体对小细胞肺癌H446细胞作用
以小细胞肺癌细胞H446为细胞模型,对依托泊苷游离药物和依托泊苷脂质体进行细胞药效学评价(见表2)。
在对H446细胞用药24h后,游离药物和载药脂质体的IC50分别为38.75µg/mL 和10.97µg/mL;48h后的IC50分别为12.32µg/mL和7.73µg/mL;72h后的IC50分别为2.40µg/mL和1.56µg/mL。
在药物作用24h、48h、72h后,对肿瘤细胞的IC50都依次降低,说明依托泊苷随着作用时间的延长对肿瘤细胞的杀伤力依次增大,且在三个时间点载药脂质体对H446细胞的作用均明显强于游离药物。
表2游离药物与载药脂质体对H446细胞的抑制作用
Tab.2The inhibition rates of free Etoposide and liposomal formulations of Etoposide on H446cell proliferation
IC50/(µg/mL)
24h48h72h 游离药物38.7512.32 2.40
载药脂质体10.977.73 1.56
2.3游离药物和依托泊苷脂质体对乳腺癌MCF-7细胞作用
表3游离药物和载药脂质体对MCF-7细胞的抑制作用
Tab.3The inhibition rates of free Etoposide and liposomal
formulations of Etoposide on MCF-7cell proliferation
IC50/(µg/mL)
24h48h72h
游离药物57.6111.34 1.28
载药脂质体 1.31 1.100.35
以小细胞肺癌细胞MCF-7为细胞模型,对依托泊苷游离药物和依托泊苷脂质体进行细胞药效学评价(见表3)。
对MCF-7细胞作用24h后,游离药物和载药脂质体的的IC50分别为57.61µg/mL 和1.31µg/mL;48h后的IC50分别为11.34µg/mL和1.10µg/mL;72h后的IC50分别为1.28µg/mL和0.35µg/mL。
在药物作用24h、48h、72h后,游离药物和载药脂质体对肿瘤细胞的IC50都依次降低,说明依托泊苷随着作用时间的延长对肿瘤细胞的杀伤力依次增大,且在三个时间点载药脂质体对MCF-7细胞的作用均明显强于游离药物。
3结论
本实验制备得到的依托泊苷脂质体,其包封率为79.77%,载药量为21.65%。
包封率和载药量佳,且理化性质较稳定。
对制得的载药脂质体进行细胞药效学评价,结果表明对H446细胞,游离药物和依托泊苷质体的IC50分别为2.40µg/mL和1.56µg/mL;对MCF-7细胞,游离药物和依托泊苷脂质体的IC50分别为1.28µg/mL和0.35µg/mL。
通过应用脂质载体对模型药物依托泊苷进行包裹,对两种肿瘤细胞的抑制作用均显著增强,有待进一步进行深入研究。
参考文献
[1]Infante L L,Fenner S,Ratcliffe S,et al.Coupling the core of the anticancer drug etoposide to an oligonucleotide induces topoisomerase II-mediated cleavage at specific DNA sequences[J].Nucleic Acids Research,2018,46(5).[2]Nemade H,Chaudhari U,Acharya A,et al.Cell death mechanisms of the anti-cancer drug etoposide on human cardiomyocytes isolated from pluripotent stem cells[J].Archives of Toxicology,2018,92(4):1507-1524.
[3]Faivre C,Cheikh R E,Barbolosi D,et al.Mathematical optimisation of the cisplatin plus etoposide combination for managing extensive-stage small-cell lung cancer patients[J].British Journal of Cancer,2017,116(3):344-348.[4]Fei H R,Li Z J,Ying-Zhang,et al.HBXIP regulates etoposide-induced cell cycle checkpoints and apoptosis in MCF-7human breast carcinoma cells[J].Gene,2018,647:39-47.
[5]Gao L,Xie C,Du Y,et al.Characterization and antitumor efficacy of poly(L-lactid acid)-based etoposide-loaded implants[J].Drug Delivery,2017,24(1):765.
[6]张志岳.依托泊苷肺吸入微球剂的研究[D].山东大学,2012.
[7]杨亚兰,杜青,敦洁宁.依托泊苷鼻用壳聚糖微球的制备及体外释放度考察[J].中国医院药学杂志,2008(07):531-534.
[8]姚瑶,陶昱斐,丁燕飞,等.依托泊苷明胶微球的制备[J].中国现代应用药学,2005,22(03):219-221.
(本文文献格式:杨芸,黄颖,梁梦艺,等.依托泊苷脂质体的抗肿瘤活性研究[J].广东化工,2019,46(14):19-20)
(上接第29页)
为准确评价鸡蛋花面膜液的保湿效果,通过检测使用面膜液60min后皮肤含水量、含油量的变化来评价其保湿性能,以使用后时间为横坐标,皮肤含水量增量、含油量增量为纵坐标,并与某款市售面膜做对比,其结果如图1所示:
实验结果表明:测试者在涂敷本款产品和某款市售面膜液60 min内其皮肤水分含量增量均有不同程度的提高,虽然涂敷市售产品5min后的水分和油分增量相对较高,但40min增量趋于平稳后,本款面膜液的保湿效果相对较好些。
在平稳阶段,使用本款产品的测试者皮肤水分含量维持接近10%的增幅,可见,本款产品具备良好的保湿性。
3讨论
在面膜液基质筛选中,对面膜液的增稠体系、保湿体系、鸡蛋花总黄酮提取液加入量等都进行了探讨,决定选取增稠剂卡波U20、羟乙基纤维素复配,其用量分别为0.10%和0.30%;选取保湿剂甘油、1,3-丁二醇、山梨醇、透明质酸钠复配,用量分别为4.0%、6.0%、3.0%和0.15%;鸡蛋花总黄酮提取液用量为1%,浓度为1g/mL的鸡蛋花流浸膏。
制得鸡蛋花面膜液进行各项理化指标考察,结果表明其各项指标都符合QB/T2872-2007标准,耐寒耐热实验中,均无异常情况出现,其稳定性良好。
功效评价方面,通过对鸡蛋花面膜液进行DPPH自由基清除率、酪氨酸酶活性抑制率实验,结果表明本款产品有一定的抗氧化嫩肤与美白效果。
保湿功效评价中,也表明本款产品保湿效果良好。
这些都为本产品的开发提供了良好的理论基础,进一步的人体试用实验仍需考察。
参考文献
[1]广东省食品药品监督管理局.广东省中药材标准(第一册)[S].广州:广东科技出版社,2004.
[2]周颖江,黎敏燕,赵珊珊,等.岭南药材鸡蛋花的临床使用和分析[J].北方药学,2018,15(12):184-186.
[3]洪挺,余勃,陆豫,等.鸡蛋花中化学成分及生物活性研究进展[J].天然产物研究与开发,2011(23):565-570.
[4]黄晓辰,李妍,张思然,等.鸡蛋花挥发油的提取及其抗氧化和抑菌活性研究[J].广州化工,2017,45(12):31-33.
[5]陈遂,黄景晟,王娟.超声波-SDS协同提取鸡蛋花总黄酮及其清除自由基能力的测定[J].实验研究,2017(3):70-72.
[6]张灿,张海晖,武妍,等.马兰黄酮类化合物的提取及其抗氧化活性[J].农业工程学报,2011,27(2):307-311.
(本文文献格式:邓金生,邓明玉,彭仲瑶,等.鸡蛋花总黄酮的提取及其面膜液的制备[J].广东化工,2019,46(14):28-29)。