在 2002 年西方國家中膀胱癌為男性惡性腫瘤中排名第四位，高度的再復發性或許使它成為最普遍的惡性疾病。膀胱直接輸注化療藥物被廣泛的應用在經由尿道的外科手術後，而減少再復發的危險。為了克服親水性藥物在灌注治療膀胱癌不好的穿透能力，本研究將 5-aminolevulinic acid (ALA) 發展成奈米型水包油乳劑提供經由膀胱內輸注的使用。我們使用不同的界面活性劑混合物把 ALA 發展成奈米型水包油乳劑。經由膀胱輸注的 ALA 奈米乳劑與水溶液控制組作比較，在一小時之後它們無法增加藥物穿透進膀胱組織當中。當停留的時間延長到三個小時的時候，ALA 在膀胱壁的藥物含量增加了 2.7 倍，包含在奈米乳劑裡的 ALA 在一段期間內顯示出藥物持續的釋放。而在組織學的初步毒性分析上沒有明顯的不利於膀胱組織的發現。這些結果證明使用了奈米乳劑的設計確實適合用來控制藥物傳遞和持續性的釋放。因此奈米乳劑在未來適合提供藥物直接灌注在膀胱裡的藥物傳遞方式。

關鍵字： 奈米乳劑、界面活性劑、5-aminolevulinic acid、膀胱直接輸注傳遞、膀胱、持續性釋放

Estimates from the year 2002 indicate that bladder cancer is the fourth most common malignancy among men in the Western world. The high recurrence rate makes it probably the most prevalent malignancy. Intravesical chemotherapy is widely used as adjuvant therapy after that is surgical transurethral resection of tumors to reduce the risk of recurrence. To overcome the efficacy of intravesical therapy for bladder cancer is in part limited by the poor penetration of hydrophilic drugs. The purpose of this study was to develop as water-in-oil (W/O) nanoemulsion for intravesical administration of 5-Aminolevulinic acid (ALA). We use different surfactant mixtures to make ALA develop as water-in-oil (W/O) nanoemulsions. Compared with the aqueous control group, the ALA nanoemulsions used via intravesical instillation for 1h could not increase the drug permeation into the bladder tissue. When the dwell time was extended to 3 h, the systems have showed a 2.7-fold increase in the ALA concentration in bladder tissue. The inclusion of ALA in nanoemulsions resulted sustained release of the drug over a time period. There was no significant discovery of preliminary toxicity on histopathological analysis of bladder tissues. These results demonstrated that using nanoemulsions is certainly appropriate to control drug delivery and sustained release. Nanoemulsions hold promise for the future of intravesical delivery of drugs into the bladder.
Keywords: Nanoemulsion; surfactant; 5-Aminolevulinic acid; Intravesical delivery; Bladder; Sustained release

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誌謝 IV
中文摘要 V
Abstract VI
圖目錄 X
第一章 緒論 1
第一節 膀胱 1
1.1.1 膀胱癌 2
1.1.2 膀胱內部藥物傳遞方法 4
1.1.3 膀胱通透性障礙 6
1.1.4 改進膀胱直接輸注治療的策略 7
第二節 乳劑 10
1.2.1 乳劑的類型 10
1.2.2 乳劑的應用 11
1.2.3 乳劑的形成 13
1.2.4乳化劑 14
1.2.5乳化劑的型態 15
1.2.6合成性乳化劑 18
1.2.7 陰離子性乳化劑 18
1.2.8 陽離子性乳化劑 18
1.2.9 兩性離子乳化劑 19
1.2.10 非離子性乳化劑 19
1.2.10.1 Tween 80 20
1.2.10.2 Brij 98 20
1.2.10.3 Span 80 21
1.2.10.4 Plurol diisostearique 22
1.2.11 天然乳化劑 23
1.2.12 乳劑的調製方法 23
1.2.13 乳化劑的親疏水性 HLB 系統 24
1.2.14 奈米藥物載體 25
1.2.15 奈米乳劑 26
1.2.16 奈米乳劑的形成 27
第三節模式藥物 29
1.3.1 5-Aminolevulinic acid (ALA) 29
第四節 研究動機 33
第二章 材料與方法 35
第一節實驗試劑與儀器 35
2.1.1 試劑 35
2.1.2 實驗儀器 37
第二節實驗方法 39
2.2.1 ALA 奈米乳劑的製備 39
2.2.2 體外釋出實驗裝置及方法 39
2.2.3 奈米乳劑黏度與 pH 值測定 41
2.2.4 奈米乳劑的表面張力測定 42
2.2.5 奈米乳劑顆粒粒徑及界面電位測定 42
2.2.6 ALA 的 HPLC 分析方法 44
2.2.7 人造模擬尿液配製 46
2.2.8 膀胱內藥物直接注射 47
2.2.9 膀胱組織內 PpIX 藥物含量測定 48
2.2.10 膀胱組織學觀察 48
2.2.11 雷射共軛焦顯微鏡膀胱組織觀察 49
2.2.12 統計方法 49
第三章 結果與討論 50
3.1.1 W/O 奈米乳劑為載體系統物理化學性質之評估 50
3.1.2 奈米乳劑黏度、表面張力與 pH 值測定 53
3.1.3 奈米乳劑處方之藥物體外釋放試驗 54
3.1.4 動物體內膀胱直接輸注藥物含量測定 58
3.1.5 雷射共軛焦顯微鏡觀察 PpIX 在膀胱壁分佈結果 59
3.1.6 組織學膀胱切片觀察 62
3.2.1 奈米乳劑物理化學性質討論 64
3.2.2 體外藥物釋放累積量討論 65
3.2.3 藥物體內傳遞討論 68
3.2.4 劑型安全性討論 71
第四章 結論 72
第五章 參考文獻 74


圖目錄
圖一 膀胱示意圖 2
圖二 膀胱壁組織圖 4
圖三 膀胱上皮通透型障礙結構 7
圖四 增加 IDD 藥物交付效果示意圖 9
圖七 乳劑乳化狀態 12
圖八 界面活性劑分子在兩相溶液中形成的結構 16
圖九 Tween 80 結構式 20
圖十 Brij 98 結構式 21
圖十一 Span 80 結構式 22
圖十二 Plurol diisostearique 結構式 22
圖十三 PDT 作用機轉 31
圖十四 ALA 的生合成路徑 32
圖十五 ALA作為選擇性癌化組織顯色膀胱鏡檢畫面 32
圖十六 直立式體外穿透試驗裝置 40
圖十七 顆粒粒徑儀器作用原理 43
圖十八 Zeta 電位樣品室. 44
圖二十 比較 ALA 於 soybean oil 油相中不同乳化劑 Tween 80、Span 80、Brij 98、Plurol、SPC 處方設計的乳劑系統中以人工膜為穿透障壁之體外藥物累積釋放曲線 56
圖二十一 比較 ALA 於 sesame oil 油相中不同乳化劑 Tween 80、Span 80、Brij 98、Plurol、SPC 處方設計的乳劑系統中以人工膜為穿透障壁之體外藥物累積釋放曲線 57
圖二十二 比較 ALA 於 soybean oil 油相的處方設計與含尿液的乳劑處方中以人工膜為穿透障壁下之體外藥物累積釋放曲線 57
圖二十三 比較 ALA 於不同油相 sesame oil 的處方設計與含尿液的乳劑處方中以人工膜為穿透障壁下之體外藥物累積釋放曲線 58
圖二十四 動物體內 PpIX 累積情形 59
圖二十五 雷射共軛焦顯微鏡觀察活體投與 ALA 水溶液老鼠膀胱組織照片 60
圖二十六 雷射共軛焦顯微鏡觀察活體投與 ALA 奈米乳劑 F5 老鼠膀胱組織照片 61
圖二十七 雷射共軛焦顯微鏡觀察活體投與 ALA 奈米乳劑 F6 老鼠膀胱組織照片 61
圖二十八 膀胱壁組織切片 63

表目錄
表一 乳化劑造成兩相界面薄膜的種類 17
表二 人造尿液各項鹽類物質含量 46
表三 不同種類油相搭配乳化劑 Tween 80、Span 80、Brij 98及助乳劑 SPC 的處方比例 52
表四 ALA 處方設計其乳劑的顆粒粒徑與界面電位變化 53
表五 ALA 奈米乳劑黏度值、表面張力與 pH 值 54

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