腦靶向給藥系統(tǒng)--傅國強

1、腦靶向給藥系統(tǒng),傅國強,,,,目錄,一、概述,（一）、定義　靶向給藥系統(tǒng)(targeting drug system),系指一類能使藥物濃集定位于病變組織、器官、細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的新型給藥系統(tǒng)。　 腦靶向給藥系統(tǒng)：靶部位　　腦部/中樞神經(jīng)系統(tǒng),（二）、特點及優(yōu)勢,與其他制劑相比：靶向性，藥物集中于靶區(qū)； 減少用藥劑量； 提高療效； 減少藥物的毒副作用,第一代　　　常規(guī)制劑　　　崩解度水平第二代　　　腸溶制劑　　　溶出度水

2、平第三代　　　緩控釋制劑　　鹽酸曲馬多緩 釋片 第四代　　靶向制劑　　如赫賽汀靶制劑 　　　　　　　　　 羅氏第一個生物基因,（三）、藥物制劑發(fā)展歷程,,,,,,,,,,二、血腦屏障,（一)結(jié)構(gòu)腦屏障：血-腦屏障（BBB）、血－腦脊液屏障、腦脊液－腦屏障三部分構(gòu)成。其中血-腦屏障由致密

3、的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及其之間的緊密連接、基質(zhì)和周細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成，所起的屏障作用最大。,,血腦屏障模式圖a.血-腦屏障；b.血-腦脊液屏障；c.腦脊液-腦屏障AS.星狀膠質(zhì)細(xì)胞；N.神經(jīng)元；CSF.腦脊液,（二）血腦屏障的轉(zhuǎn)運方式,研究表明血－腦屏障是相當(dāng)穩(wěn)定的, 物質(zhì)通過屏障的能力和分子的大小、脂溶性、血漿蛋白質(zhì)結(jié)合程度、特定的載體轉(zhuǎn)運系統(tǒng)等有關(guān)。,,1.被動擴散方式自由出入；如：水、氧、一氧化碳、碳酸氫根等;

4、2.以受體或載體介導(dǎo)轉(zhuǎn)運入腦內(nèi)；如多巴胺、5-羥色胺、左旋多巴等;,,3.可通過血－腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接進入腦內(nèi);如中藥中的芳香類物質(zhì),（薄荷、冰片、麝香等）4.通過神經(jīng)傳導(dǎo)進入腦內(nèi)，如：某些病毒和細(xì)菌,,三、實現(xiàn)腦靶向給藥的途徑,（一）化學(xué)方法　通過改造藥物分子的結(jié)構(gòu)或制成前體藥物。1.藥物的結(jié)構(gòu)修飾藥物穿透血-腦屏障的過程是一個與膜蛋白和膜介質(zhì)相互作用的過程，主要依賴于藥物與細(xì)胞膜蛋白之間的靜電作用和立體結(jié)構(gòu)對應(yīng)關(guān)

5、系，因此可通過建立分子立體空間結(jié)構(gòu)，靜電,,場與藥物透過能力之間的構(gòu)效方程，從空間立體，親脂性方面設(shè)計一些可透過血-腦屏障的中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物。,2.化學(xué)傳遞系統(tǒng),化學(xué)傳遞系統(tǒng)（CDS）是一種輸送藥物透過生理屏障到達(dá)靶部位，再經(jīng)機體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化釋放藥物的藥物傳遞系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)是藥物與配體的復(fù)合體，這種復(fù)合體具有足夠的親脂性和一定的立體空間結(jié)構(gòu)，能透過血-腦屏障，當(dāng)轉(zhuǎn)運入腦內(nèi)后即發(fā)生離子化，不能再透過血-腦屏障返回體循環(huán)，接著進一步反應(yīng)釋放

6、出活性藥物和配體，達(dá)到腦內(nèi)治療目的。,,1）對于一些親水性的四噻唑類化合物可通過閉環(huán)反應(yīng)鍵合到配體上。2）利用血-腦屏障上的轉(zhuǎn)運受體作為化學(xué)藥物的靶點。（氨基酸轉(zhuǎn)運載體、低密度脂蛋白載體、膽汁素轉(zhuǎn)運載體）,（二）鼻腔給藥系統(tǒng),大量研究結(jié)果已證明低分子量的藥物或多肽以鼻黏膜給藥方式可進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)或腦中各部分區(qū)域。藥物通過嗅覺上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運的方式主要有三種途徑： (1）細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運。 （2）細(xì)胞側(cè)轉(zhuǎn)運。 （3）嗅覺神經(jīng)轉(zhuǎn)運。,,

7、研究鼻黏膜給藥和靜脈注射給藥后大鼠腦中不同區(qū)域可卡因的分布情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給藥2min后，鼻黏膜給藥組腦中嗅球區(qū)和血漿的藥濃曲線下面積之比顯著大于靜脈給藥組，而且腦內(nèi)嗅球區(qū)和血漿中可卡因的濃度基本相同。,（三）聯(lián)合用藥開啟血-腦屏障,合用一些滲透促進劑開啟血－腦屏障，使活性藥物透過血－腦屏障進入腦內(nèi)已成為腦靶向給藥研究的熱點。,,3.1合用高滲性物質(zhì)　　將尿素、甘露醇、阿拉伯糖、果糖、甘油等高滲溶液注入頸動脈內(nèi)，使血-腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)

8、生紊亂，可暫時增加血-腦屏障通透性，提高腦中藥物的濃度，達(dá)到治療目的。,3.2中藥芳香類物質(zhì)的合用,《本草綱目》記載薄荷、冰片、麝香等中藥芳香類物質(zhì)具有“芳香開竅，引藥上行”的功效。動物實驗已證明它們可提高血-腦屏障的通透性。,,如：大鼠灌服冰片后，能增加大鼠腦中慶大霉素的濃度；冰片可延長大鼠體內(nèi)的磺胺嘧啶分布相半衰期，增加腦中磺胺嘧啶的濃度；中藥芳香開竅劑對急性腦血管病意識障礙的促醒作用，可見通過合用中藥芳香類物質(zhì)能提高藥物的腦內(nèi)通透

9、性，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病起到一定的治療作用。,3.3多藥耐藥性（MDR）逆轉(zhuǎn)劑的合用,近年發(fā)現(xiàn)血－腦屏障毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上P－gp 的結(jié)構(gòu)和功能與腫瘤細(xì)胞的P－gp 相似, 在腦內(nèi)轉(zhuǎn)運中起重要作用。P－gp 是一種含有1300 個氨基酸、分子量1700 kD 的能量依賴型載體蛋白。它與底物結(jié)合特異性較差, 能與多種底物存在競爭性結(jié)合。其底物稱為多藥耐藥性(MDR ) 逆轉(zhuǎn)劑, 由于競爭性結(jié)合使得MDR 逆轉(zhuǎn)劑能提高其它藥物的腦內(nèi)滲透性。

10、,,目前發(fā)現(xiàn)的MDR 逆轉(zhuǎn)劑主要有天然產(chǎn)物(長春花堿、長春新堿、利血平等)、鈣離子拮抗劑(硝苯地平、尼莫地平等) 和內(nèi)源性激素類物質(zhì)(孕酮、睪酮等)。MDR 逆轉(zhuǎn)劑不僅可提高腦內(nèi)藥物的濃度, 而且還可改變藥物腦內(nèi)動力學(xué)特征。臨床上對腦腫瘤的治療，采用聯(lián)合化療的方法是一種科學(xué)合理的治療方法。,（四）膠態(tài)給藥系統(tǒng),膠態(tài)給藥系統(tǒng)：脂質(zhì)體、脂肪乳、毫微粒、納米粒。包有吐溫80的毫微粒是以細(xì)胞內(nèi)吞方式進入腦中。一些易于分解的多肽或不能

11、通過血-腦屏障的藥物通過制成包有吐溫80的生物降解毫微粒在動物身上已取得一定的治療效果。,（五）受體介導(dǎo)的給藥途徑,血-腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞上有大量的受體，通過克隆得出它們的特異性抗體，并以之為藥物載體，可實現(xiàn)藥物的腦內(nèi)轉(zhuǎn)運。通過基因工程手段，克隆出血-腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞膜上胰島素受體的MAb抗體，并以此為藥物載體，把一些不能通過血腦-屏障的神經(jīng)診斷劑和神經(jīng)中樞治療藥物輸送到腦部，在動物身上已取得成功。,,利用血-腦屏障上新發(fā)現(xiàn)的運鐵蛋白受體

12、，把神經(jīng)生長因子（NGF）連到鼠源性運鐵蛋白受體抗體上，實現(xiàn)了神經(jīng)生長因子的腦內(nèi)轉(zhuǎn)運。,（六）緩釋聚合物釋放系統(tǒng),研究表明各種聚合物材料包封神經(jīng)活性分子直接注入腦內(nèi)病變部位可達(dá)到幾個星期甚至幾個月的緩釋效果。目前應(yīng)用較多的可吸收共聚物有聚乳酸酯共聚已二酸酯（PLG）、聚乙烯乙酯（EVAc）、硅酮等。,,神經(jīng)生長因子-葡聚糖復(fù)合物在大鼠實驗中已獲得成功，它不僅能控制腦內(nèi)藥物的釋放速率還能降低腦內(nèi)神經(jīng)生長因子的清除率。現(xiàn)已有BCNU-聚羧

13、苯氧丙烯酸共聚二酸聚合物上市，商品名為 GLIADEL Wafer.（雙氯乙基亞硝脲）,（七）細(xì)胞治療,蛋白質(zhì)、多肽類藥物不能通過血-腦屏障且易被體內(nèi)酶降解和代謝。細(xì)胞治療給藥有助于克服這些缺點。7.1直接細(xì)胞移植治療　對帕金森病治療取得一定效果。,,7.2聚合物包封的細(xì)胞移植治療如：把分泌多巴胺的細(xì)胞經(jīng)聚合物囊化包封后，直接植入紋狀體中，對帕金森病治療效果較好。,四、評價方法,（一）、活體動物觀察法和組織染色法（二）

14、、光譜法和色譜法　　采用HPLC法和熒光檢測器觀察了頭孢氨芐經(jīng)不同途徑（鼻腔滴注、靜脈注射、腹腔注射）給藥15分鐘和30分鐘時CSF和血漿中藥物濃度，結(jié)果顯示血漿中藥物濃度無顯著差異，但CSF中藥物濃度有顯著差異，鼻腔給藥后CSF中藥物濃度比靜脈注射或腹腔注射高出幾十倍。,（三）同位素標(biāo)記法　　　常用同位素：3H、14C、125I　將125 I - 神經(jīng)生長因子鼻腔給藥后,利用γ照相示蹤技術(shù)考察藥物在不同部位腦組織的動態(tài)分布過程,

15、 結(jié)果表明放射性首先出現(xiàn)在嗅球,且放射性在嗅球的聚積與鼻腔給藥劑量和放射性在嗅粘膜上皮的濃度呈線性相關(guān), 而與靜脈注射劑量無關(guān)。,,（四）微滲析技術(shù)　以透析原理在體取樣技術(shù)。以大鼠為實驗動物，獲得了利多卡因在腦脊液、嗅球和小腦中的動態(tài)分布曲線。,,（五）其他方法 熒光標(biāo)記抗體法、電子顯微技術(shù)和免疫化學(xué)技術(shù)等。,五、前景與展望,前景： 近年來, 由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病率不斷增加, 特別是腦腫瘤發(fā)病率以及死亡率不斷增加, 腦靶向給