氟非尼酮肺靶向微球的制备及对百草枯致大鼠急性肺损伤的治疗作用

发布时间：2018-10-18 11:18

【摘要】：一、研究背景与目的百草枯(paraquat, PQ)中毒是继有机磷农药中毒之后最常见的农药中毒,其中毒后最严重的损害为急性肺损伤和随后的进行性肺纤维化,死亡率达80%,当前无特效治疗方法。氟非尼酮(fluorofenidone, AKF)是一种潜在治疗PQ致急性肺损伤的化合物,但其口服或注射给药后在体内分布广泛,无靶向性,将AKF蓄积在肺组织,针对性地缓解PQ中毒引起的肺部损伤,可更好地发挥AKF治疗作用。本课题以乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为载体材料,采用乳化溶剂挥发法制备肺靶向载AKF微球(microspheres, MS),考察其经尾静脉注射后在大鼠肺组织的靶向性,并初步探讨其对PQ致大鼠急性肺损伤的治疗作用。二、方法与结果 1. AKF-PLGA-MS的制备及制剂特性评价以PLGA为载体材料,采用乳化溶剂挥发法制备AKF-PLGA-MS。以包封率(EE%)和载药量(DL%)为评价指标,单因素考察了PVA浓度(%)、药载比(w/w)、有机相与水相体积比(v/v)、搅拌速度(rpm)等处方、工艺因素对微球制剂特征的影响,再通过正交设计确定处方,并对制备的微球外观形态、粒径分布、包封率和载药量、稳定性、体外释放等进行评价。 AKF-PLGA-MS优化处方为：二氯甲烷与PVA(2%)溶液体积比1：10,AKF与PLGA质量比1.5：5,搅拌速度1500rpm；优化处方制得的微球平均粒径为18.1μm,跨距为1.5,粒径7-30μm的微球占80%左右；包封率及载药量分别为80.2±2.5%、8.2±1.9%;该微球在25℃及4℃下储存15天,其外观形态、包封率和载药量无明显变化,稳定性良好。同法制备了平均粒径为3.9μm,跨距为1.6的微球,用于对照。 AKF-PLGA-MS在体外6h内累积释药约20%,96h累计释药67%；体外释药曲线符Korsmeyer-Peppas模型,Q=11.141·t0.292292(R2=0.9797),提示AKF-PLGA-MS在PBS (pH7.4)中释药机制为Fick's扩散。 2. AKF-PLGA-MS在PQ致急性肺损伤大鼠体内分布及靶向性评价以雄性SD大鼠为研究对象,HPLC法测定血浆及组织中AKF浓度,考察AKF注射液、AKF-PLGA-MS (3.9μm)、AKF-PLGA-MS (18.1μm)体内分布情况,并以相对摄取率、靶向效率、峰浓度比等评价其靶向性。结果发现,在给药后的全部取样时间点,AKF-PLGA-MS (18.1μm)组肺组织中AKF浓度均高于注射液组和AKF-PLGA-MS (3.9μm)组,且第12、24、48h时差异有统计学意义(P0.05)；同时,AKF-PLGA-MS (18.1μm)组肺组织中AKF浓度显著高于同组大鼠血浆、心、肝、脾、肾组织中浓度；在24、48h时,注射液组AKF浓度低于检测限,而AKF-PLGA-MS (18.1μm)组大鼠肺组织的浓度为2.7±1.2、1.5±0.8μg·mL-1,表明AKF-PLGA-MS (18.1μm)较注射液有缓释性。与注射液相比,AKF-PLGA-MS (18.1μm)肺相对摄取率(Rel)为19.9,与AKF-PLGA-MS (3.9μm)相比,肺相对摄取率(Re2)为8.7。AKF-PLGA-MS (18.1μm)肺组织相对其他组织或血液的靶向效率Te(心、肝、脾、肾的靶向效率分别为83.9、21.5、27.1、29.4、44.8)均远大于1。AKF-PLGA-MS (18.1μm)、AKF-PLGA-MS (3.9μm)及AKF注射液肺总靶向系数(TCe)分别为86.8%、18.9%、13.6%。AKF-PLGA-MS (18.1μm)和AKF-PLGA-MS (3.9μm)肺峰浓度比(Ce)分别为5.7、1.2,表明AKF-PLGA-MS (18.1μm)明显提高了药物在肺中的浓度。 3.AKF对PQ致大鼠急性肺损伤的治疗作用为评价AKF对PQ致大鼠急性肺损伤的治疗作用,设置以下动物组(SD雄性大鼠)：空白对照组；阴性对照组；AKF注射液治疗组;AKF-PLGA-MS (3.9μm)治疗组；AKF-PLGA-MS (18.1μm)治疗组。除空白组(注射生理盐水)外,其余各组大鼠经腹腔注射PQ溶液(30mg/kg)建立急性肺损伤模型,0.5h后,分别尾静脉注射给药(剂量相当于30mg/kg AKF)。给药后0.5、6、12、24、48h时间点处死大鼠,取肺组织,观察肺部病理变化并测定肺组织中TNF-α、IL-1β和NF-κB的表达水平。结果表明：与空白组相比,阴性对照组各时间点肺TNF-α、IL-1β和NF-κB显著升高(除0.5h, TNF-a P0.05外,各时间点P0.05)；各治疗组TNF-α、IL-1β和NF-κB亦显著升高(P0.05),但均低于阴性对照组。与阴性对照组相比,在第0.5和24h时AKF-PLGA-MS(18.1μm)和AKF-PLGA-MS(3.9μm)组肺IL-1p显著降低(P0.05)；第48h时AKF-PLGA-MS (18.1μm)组肺内TNF-α、IL-1β、NF-κB明显下降(P0.05),表明AKF-PLGA-MS (18.1μm)可抑制TNF-α、 IL-1β、NF-κB的表达(P0.05)；第48h时,AKF-PLGA-MS (3.9μm)组肺内IL-1β、NF-κB显著下降(P0.05),对TNF-α的作用不明显(P0.05)；第48h时注射液组IL-1p显著下降(P0.05),对TNF-α, NF-κB作用不明显(P0.05),表明AKF能有效控制部分炎症因子的表达。且第48h时AKF-PLGA-MS (18.1μm)治疗组肺IL-1β、NF-κB和注射液治疗组相比有统计学差异(P0.05)。病理结果显示,阴性对照组大鼠6h后出现典型的急性肺损伤,肺毛细管血管扩张,炎性细胞浸润,24h和48h时肺泡结构破坏明显,肺泡间隔增厚；各治疗组24和48h也出现了病理改变,但程度上较阴性对照组轻,部分肺泡腔内可见少量渗出、出血。三、结论以PLGA为载体,采用乳化溶剂挥发法可制备包封率及载药量较高、稳定性好的AKF-PLGA-MS。与AKF注射液和粒径为3.9μm的AKF-PLGA-MS相比,粒径为18.1μm的AKF-PLGA-MS有显著的靶向性,可明显提高肺组织中AKF浓度,对PQ致大鼠急性肺损伤有更好的治疗效果；AKF减轻大鼠PQ中毒所致急性肺损伤,可能与抑制TNF-α、IL-1β和NF-κB的激活有关。
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【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R943;R965

【参考文献】