基本信息
- 项目名称：
- 抗骨质疏松I类新药的IT纳米脂质体研制
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 骨质疏松症是骨量减少、骨微观结构退化，致使骨脆性增加，易于发生骨折为特征的一种全身性骨骼疾病。随着社会日趋老龄化，骨质疏松症已列为三大老年性疾病之一。目前全世界约2亿人患有骨质疏松，其发病率已跃居常见病、多发病的第六位。中医对骨质疏松症的治疗方法主要为补肾、健脾、活血等方面，其中又以补肾为主。传统中药淫羊藿，性辛、甘，温，具有补肾壮阳、祛风除湿的作用。淫羊藿苷元(IT)是传统中药淫羊藿中的黄酮单体成分，可刺激成骨细胞的增殖和分化，使骨形成增加,具有“健骨”的作用。目前，市场上关于骨质疏松的药物仅以预防为主，尚无治疗骨质疏松的药物出现，以IT为主要成分开发的I类新药可以填补这一空白，达到治疗骨质疏松的目的。但由于 IT脂溶性极强，不能很好地穿透肠道膜屏障，生物利用度低，不利于直接开发成药物应用，于是我们将IT包裹或内嵌于类脂核中，制成纳米脂质体，可以显著提高IT的生物利用度，增强疗效，为将其进一步开发成抗骨质疏松I类新药打下坚实的基础，同时也对中药新型制剂进行一次探索。
- 详细介绍：
- 随着社会日趋老龄化，骨质疏松症已列为三大老年性疾病之一。目前全世界约2亿人患有骨质疏松，其发病率已跃居常见病、多发病的第六位。作为中老年多发的退行性疾病——骨质疏松症及其并发症，已成为一个社会性的健康问题而备受老年病学者的关注，并引起了各国政府的高度重视。特别需要指出的是，目前医学上还未有安全而有效的根治方法，帮助已疏松的骨骼恢复原状。 传统中药淫羊藿具有补肝肾、强筋骨的作用，在中医临床治疗骨质疏松方面被广泛应用。淫羊藿苷元（Icaritin IT）是淫羊藿中一种有效黄酮单体成分，以此开发的I类新药，可刺激成骨细胞的增殖和分化，使骨形成增加，达到治疗骨质疏松的功效，弥补现在医学上无法根治骨质疏松的空白。 IT是脂溶性很强的黄酮苷类成分，具有水溶性差，肠吸收渗透系数小，生物利用度低的特点。本作品借助纳米脂质体（LPS），创新地将IT包裹或内嵌于类脂核中，制成IT纳米脂质体，是抗骨质疏松I类新药研发的核心部分和基础。 实验测得脂质体平均粒径214.4nm，平均包封率为92.35％。大鼠肠灌流实验显示，IT-LPS消除率显著提高，十二指肠、空肠、回肠、结肠渗透系数分别为：4.35±0.42、3.69±0.23、4.45±0.60、3.90±0.27，而IT本身仅为1.38±0.34、0.53±0.27、0.59±0.27、0.71±0.26。细胞学实验显示，骨髓基质细胞在与IT-LPS共培养下，成骨细胞标志性酶——碱性磷酸酶，明显多于IT本身。说明IT纳米脂质体在促进成骨细胞生成，修补骨骼方面相比原药具有显著优势。 本作品将纳米脂质体药物载体这一新型制剂技术引入中药，通过可生物降解纳米脂质体药物载体负载药物而达到提高中药成分生物利用度的作用，取得了初步的成功。这不仅给中药IT带来了新的生机和广阔的市场应用前景，同时其研究方法与思路在中药制剂中的应用起着指导作用，并为其他含黄酮类中药有效成分的药物化开拓了思路。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、研发目的与思路 淫羊藿苷元(IT)是传统中药淫羊藿中的黄酮单体成分，可刺激成骨细胞的增殖和分化，使骨形成增加。但由于 IT脂溶性极强，不能很好地穿透肠道膜屏障，生物利用度低，不利于直接开发成药物应用，于是我们将IT包裹或内嵌于类脂核中，制成纳米脂质体，可以显著提高IT的生物利用度，增强疗效。 二、创新点 (1)以IT为主要成分的I类新药可以填补目前市场无治疗骨质疏松药物的空白，而本作品中IT纳米脂质体的研制是此新药开发的核心部分和技术关键(2)将IT与纳米脂质体结合，使中药有效成分纳米化，显著提高药物生物利用度(3)建立IT纳米脂质体制备工艺和质量评价体系，制得纳米脂质体灌装胶囊，在国内为首次(4)IT纳米脂质体载体技术的运用，为解决含黄酮类成分的中药生物利用度差的问题提供了科学依据和思路 三、技术关键 (1)纳米脂质体制备方法选择(2)包封率测定方法的选择(3)制备工艺优选(4)IT冻干纳米脂质体的制备(5)IT纳米脂质体的表征(6)药效学评价 四、主要技术指标 (1)考察薄膜法、注入法等，确定改进注入法为脂质体制备方法(2)考察离心法、透析法等，确定凝胶柱层析法测定纳米脂质体包封率(3)单因素法考察与正交工艺考察结合确定最佳制备工艺(4)选择甘露醇作为脂质体的冻干保护剂，进行冷冻干燥(5)采用了透射电子显微镜、扫描电子显微镜观测纳米脂质体表征性质(6)大鼠肠灌流、骨髓基质细胞培养证明IT纳米脂质体拥有更好的疗效。
科学性、先进性
- 本作品采用生物转化技术得到IT，并结合脂质纳米技术提高IT生物利用度，减少药物的用量，并可起到缓释的作用。这是本作品的特色所在和创新之处。 (1)确定以改进注入法制备纳米脂质体，制得平均粒径小，不易聚合，稳定性高的纳米脂质体。 (2)采用凝胶柱层析法测定纳米脂质体包封率，处理及分析过程快，纳米脂质体与游离药物能达到有效分离。 (3)采用单因素考察法和正交工艺法相结合的办法来优化IT纳米球制备的相关工艺条件。避免了采取单一指标的偏颇性，可全面地反映纳米球制备工艺与纳米脂质体的性质。不仅探索出了制备不同粒径与包封率纳米脂质体的一般规律，还优选出了最佳制备工艺。 (4)采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪观测纳米脂质体表征性质。从宏观和微观角度观测纳米脂质体形态。 (5)采用大鼠肠灌流和骨髓细胞培养及诱导分化实验，比较IT纳米脂质体与IT原药的药效差别，得出IT纳米脂质体可以显著提高生物利用度，药效明显的结论。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年6月11日，通过我校科技成果鉴定委员会的会议鉴定。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
作品可展示的形式
- 模型、图片、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品将纳米脂质体药物载体这一新型制剂技术引入中药，通过可生物降解纳米脂质体药物载体负载药物而达到提高中药成分生物利用度的目的，取得了初步的成功。这不仅给中药IT带来了新的生机和广阔的市场应用前景，同时其研究方法与思路在中药制剂中的应用起着指导作用，并为脂溶性中药有效成分的药物化开拓了思路。 中药IT纳米脂质体的成功研究，将为临床提供优良的健骨中药制剂奠定坚实的基础，可进一步开发为胶囊剂以及注射剂等多种剂型，具有良好的社会和经济效益。
同类课题研究水平概述
- 1 国内外现状及趋势 骨质疏松症是骨骼代谢异常造成的，它会导致骨细胞严重减少，使得骨骼疏松、变脆、变弱，因而容易骨折。骨质疏松症的产生原因至今尚未明确，但医学界认为其与人的自然衰老、雌激素水平下降、营养失调、钙摄取不足以及疾病、遗传等因素有关。骨质疏松症在临床上多表现为腰背疼痛、身长缩短、驼背、骨折、呼吸功能下降等症状。 现代西医治疗骨质疏松的药物主要有三类：第一类为骨吸收抑制剂；第二类为促进骨形成药；第三类为矿化作用药。不过只要停止药物治疗，骨质流失速度会开始加快，且西药治疗副作用大，远期疗效不肯定、价格昂贵。 中医对骨质疏松症的治疗主要体现在补肾、健脾、活血等方面，其中又以补肾为主。淫羊藿在中医临床上应用历史悠久，历代本草书籍均有记载，具有补肾壮阳，强筋骨，祛风湿等功效。近代对淫羊藿作了大量研究，发现该药具有雄激素样作用，能促进骨髓细胞DNA合成，促进骨组织蛋白质合成及促进成骨细胞生长等作用，对破骨细胞有直接的抑制作用。在临床上，淫羊藿也倍受重视，许多治疗骨质疏松症的方剂中均含有淫羊藿。 我们课题组在研究中发现，淫羊藿中黄酮苷类成分具有水溶性差，肠吸收渗透系数小，吸收较差的特点，如淫羊藿苷、朝藿定B、C；这些苷类成分往往在肠道菌群作用下代谢成其他成分，其中淫羊藿苷元（Icaritin）即是这些代谢产物中的一种，但由于其脂溶性极强，生物利用度低，不利于直接开发成药物应用，这就需要借助一定的制剂技术来改善药物的吸收，提高其生物利用度。 2 本研究现有起点科技水平及已存在的知识产权情况 通过检索中华人民共和国国家知识产权局专利检索服务平台，淫羊藿用于抗骨质疏松的专利主要为： （1）淫羊藿与其他药材配伍制成用于抗骨质疏松的制剂； （2）淫羊藿总黄酮或淫羊藿总黄酮与其他物质配伍制成用于抗骨质疏松的制剂； （3）淫羊藿苷或淫羊藿苷与其他物质配伍制成用于抗骨质疏松的制剂。 尚见有以淫羊藿素或去甲淫羊藿素组合物制剂用于抗骨质疏松，但未见纳米技术用于抗骨质疏松单体IT的药物制剂专利。
