水溶性姜黃色素的制備及其抗肺癌轉(zhuǎn)移作用的實驗研究.pdf

1、在我國，肺癌的發(fā)病率及死亡率均居于所有的惡性腫瘤之首。數(shù)十年來，盡管在手術(shù)、放化療等相關(guān)治療措施方面不斷取得進步，但肺癌患者的5年生存率仍然沒有明顯提高。肺癌的復發(fā)及轉(zhuǎn)移仍是影響其臨床治療效果的最大障礙。 研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤血管生成與惡性腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。近年來，血管生成抑制劑的研究倍受腫瘤學家的重視，國外已有數(shù)十種血管生成抑制劑進入臨床研究階段。姜黃色素是姜黃屬中藥姜黃的主要活性成分，具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化和降血脂等作用

2、，國內(nèi)外的相關(guān)研究報道日益增多。據(jù)報道，美國已將其列為新型的腫瘤預防用藥而加以開發(fā)。 本文以HP-β-CD為包合劑，制備姜黃色素的水溶性制劑——姜黃色素-環(huán)糊精包合物，初步分析其水溶性、穩(wěn)定性以及毒副作用等性能特點，并以惡性腫瘤中發(fā)病率最高的肺癌為主要作用對象，采用動物實驗及細胞學實驗研究其抗肺癌轉(zhuǎn)移作用，旨在探討將其開發(fā)成為可用于注射法給藥的抗腫瘤轉(zhuǎn)移制劑的可行性；同時，本課題采用免疫組織化學方法觀察了姜黃色素對血管內(nèi)皮生長因

3、子(VEGF)、堿性纖維母細胞生長因子(bFGF)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)等促血管生成因子以及具有促淋巴管生成作用的血管內(nèi)皮生長因子-C(VEGF-C)等細胞因子合成的影響。 本研究包括以下內(nèi)容：(一)采用環(huán)糊精包合技術(shù)制備姜黃色素水溶性制劑——姜黃色素-環(huán)糊精包合物1.姜黃色素-環(huán)糊精包合物的制備與鑒定。2.采用相溶解度法分析HP-β-CD對姜黃色素的包合特點及增溶作用。3.姜黃色素

4、-環(huán)糊精包合物溶液的穩(wěn)定性分析。 (二)水溶性姜黃素-1的急性毒性實驗(三)水溶性姜黃色素抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用的實驗研究1.采用移植瘤模型分析水溶性姜黃素-1抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。2.采用藻酸鹽包被珠實驗分析水溶性姜黃素-1對腫瘤細胞誘導血管生成的抑制作用。3.采用細胞小室實驗分析水溶性姜黃色素對血管內(nèi)皮細胞及腫瘤細胞遷移及侵襲行為的影響。4.采用細胞培養(yǎng)實驗觀察水溶性姜黃素-3對腫瘤細胞合成MMP-2、MMP-9、VEGF、bFGF等促血

5、管生成因子及促淋巴管生成因子VEGF-C的影響。 主要結(jié)果1.相溶解度分析實驗：姜黃素-1的相溶解度曲線為AL型，表明姜黃素-1與HP-β-CD形成了摩爾比為1：1的包合物；姜黃素-3的相溶解度曲線為AP型，表明姜黃素-3與HP-β-CD在形成摩爾比為1：1的包合物之后，可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)形成摩爾比為1：2的包合物。 2.HP-β-CD對姜黃色素的增溶作用：濃度為5％的HP-β-CD溶液即可分別將姜黃素-1和姜黃素-3兩種

6、藥物的水溶解度提高173.6倍和702.8倍，使兩種藥物由難溶于水變?yōu)橐兹苡谒?3.藥物穩(wěn)定性實驗：氧化降解及光降解是影響姜黃素-1及姜黃素-3穩(wěn)定性的主要因素；經(jīng)HP-β-CD包合后，兩種姜黃色素的不穩(wěn)定特點無明顯變化；但在避光、密閉及低溫條件下，兩種姜黃色素及其環(huán)糊精包合物均具有很好的穩(wěn)定性，其40％乙醇/水溶液中的色素含量在3個月之內(nèi)無明顯下降。 4.急性毒理學實驗：水溶性姜黃素-1的各項急性毒性指標均與陰性對照

7、藥HP-β-CD相似，說明經(jīng)環(huán)糊精包合后姜黃素-1仍無明顯的毒副作用。 5.小鼠肺腺癌移植瘤實驗：水溶性姜黃素-1對肺轉(zhuǎn)移灶及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的增殖有明顯的抑制作用，但對肺轉(zhuǎn)移發(fā)生率及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率的影響不明顯；水溶性姜黃素-1對小鼠肺腺癌移瘤體的表面及瘤體組織內(nèi)的血管生成均有明顯抑制作用。 6.藻酸鹽包被珠實驗：水溶性姜黃素-1對腫瘤細胞所誘導的血管生成具有顯著的抑制作用，可能系其抗腫瘤轉(zhuǎn)移的作用方式之一。 7.

8、細胞培養(yǎng)實驗：水溶性姜黃色素可能主要通過抑制腫瘤細胞表達和分泌MMP-2、VEGF、bFGF等促血管生成因子和抑制內(nèi)皮細胞遷移從而抑制腫瘤血管生成的方式發(fā)揮其抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。另外，水溶性姜黃色素也可明顯影響腫瘤細胞的遷移及侵襲行為。 結(jié)論本課題以HP-β-CD為包合物、采用環(huán)糊精包合技術(shù)制備兩種姜黃色素的水溶性制劑——姜黃素-1-環(huán)糊精包合物及姜黃素-3-環(huán)糊精包合物，并采用小鼠肺腺癌移植瘤伴自發(fā)性轉(zhuǎn)移模型等實驗研究了水溶性姜黃

9、色素對腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用及其可能的作用機制。研究結(jié)果表明，本課題制備的姜黃色素水溶性制劑易溶于水，毒副作用輕微，可顯著抑制小鼠肺腺癌移植瘤模型伴發(fā)的自發(fā)性血行轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。 藻酸鹽包被珠等實驗的研究結(jié)果表明，同時作用于內(nèi)皮細胞及腫瘤細胞可能是水溶性姜黃色素抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用的主要機制：1.抑制腫瘤細胞誘導的血管生成：抑制腫瘤細胞中基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2、VEGF、bFGF等促血管生成因子的表達及內(nèi)皮細胞遷移；2.影響腫瘤細胞遷