脂质载体促进药物向肠淋巴转运的研究进展

柴旭煜，陶涛（上海医药工业研究院，上海 200437）

摘要：目的 综述脂质促进药物肠淋巴转运机制，动物模型和影响因素。方法 查阅近几年的有关文献，进行整理和归纳。结果与结论 脂质载体促进药物肠淋巴转运机制的逐步阐明、相关模型的建立以及影响因素的确定为开展药物向肠淋巴转运的研究奠定了基础。

关键词：脂质；肠淋巴转运；动物模型

如何提高难溶性药物的口服生物利用度是困扰制剂工作者的一道难题[1]。人们早就发现，高脂饮食能提高某些脂溶性药物的疗效，推测可能和药物经淋巴转运量的增加有关。药物口服淋巴转运还可能改善药物动力学性质，避免肝脏的首过效应，对癌症的淋巴转移和主要病灶在淋巴组织的艾滋病等疾病具有潜在的治疗价值。近年来，药物口服淋巴转运的研究取得了很大的进展[2-4]，特别是一系列动物模型的建立[5]，为评价口服药物的淋巴转运提供了有力的手段。本文从脂质载体促进转运的机理，转运模型和影响因素三方面综述了药物向肠淋巴转运的最新进展。

1 脂质载体促进药物肠淋巴转运的机理

药物口服可以经毛细血管转运，也可以通过淋巴途径进入体循环。由于肝门静脉中血液的流速和肠淋巴管中淋巴液的流速之比约为500:1，一般情况下，药物主要通过肝门静脉进入到血液循环。但是，由于肠上皮毛细淋巴管细胞间隙要比毛细血管大的多，肠上皮细胞分泌产生的乳糜微粒(粒径200-800nm)可以选择性地进入到毛细淋巴管之中。

脂质促进药物肠淋巴转运与其消化、吸收有关 [6-7]。如图1所示，经胃消化产生的含药粗乳经一系列的消化最终变成可以自由扩散进入静水层的含药混合胶束。混合胶束一般不能以完整的形式吸收，需要以游离的脂肪酸、2-甘油单酯和药物的形式各自吸收。在小肠上皮细胞内，长链脂肪酸在滑面内质网内重新酯化形成甘油三酯。甘油三酯和糙面内质网产生的初始脂蛋白结合，核扩张形成乳糜微粒。乳糜微粒由高尔基体加工分泌后，选择性地进入毛细淋巴管。药物进入

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淋巴系统，需要和乳糜微粒核中的甘油三酯结合。

图1.乳糜微粒介导药物淋巴转运的示意图。

Fig.1. Schematic presentation of intestinal absorption of drugs promoted by chylomicron. (FA. fatty aids; 2-MG.. 2-monoglyceride; SER. smooth endoplasmic reticulum; RER. rough endoplasmic reticulum; TGd. triglycerides rich droplet; PLp. primordial lipoprotein; CM. chylomicron.)

除了刺激脂蛋白和乳糜微粒的产生之外，脂质载体促进药物淋巴转运的机理还可能有[4]：增加细胞膜的流动相来增加细胞内转运；打开细胞间紧密连接促进离子化药物和亲水大分子的细胞间转移；抑制P-gp和CYP450外排，提高细胞内浓度和滞留时间等。 2 研究肠淋巴转运的模型 2.1 Caco-2细胞模型

Caco-2细胞对于脂质的摄取、合成、加工和分泌跟人正常的小肠细胞功能相似，可以很好地阐明脂质载体促进药物淋巴转运的机制。Seeballuck等 [8]在Caco-2细胞上研究表明：普朗尼克嵌段共聚物和聚氧乙烯醚蓖麻油EL（Cremophor EL）能阻滞脂蛋白的分泌，这种作用是浓度依赖并且可逆的。他们

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还用Caco-2细胞模型和十二指肠给药，肠淋巴干插管的完全麻醉的大鼠模型比结果表明，较了吐温80和60对富含甘油三酯的脂蛋白的分泌的影响的相关性[9]。吐温80能增加Caco-2细胞对油酸的分泌，从而增加富含甘油三酯的脂蛋白的分泌，但是吐温60却不能，其结果和体内实验一致。Kaepf等[10]在Caco-2细胞上研究了可溶性磷酸卵磷酯（lyso－PC），Cremophor RH40以及吐温80对脂溶性药物维生素A在油酸介导下的进入乳糜微粒的情况。结果表明可溶性磷酸卵磷酯和吐温80能促进药物和脂质进入乳糜微粒和低密度脂蛋白，这种促进作用是浓度依赖型的。 2.2小鼠模型

弄清脂质在基因水平的转运机制有助于设计脂质载体，提高淋巴靶向[3, 11]。小鼠的mdr2和人类的mdr3基因有同源性。mdr2基因敲除的小鼠不能分泌磷酸卵磷酯到胆汁中。胆汁中磷酸卵磷酯的含量的下降会阻碍肠腔中脂质混合胶束的形成，从而影响脂质的吸收以及药物肠淋巴的转运。同时，很多脂溶性药物和脂质载体是P-gp的底物，这对于进一步阐明脂质促进药物淋巴转运的机制也很有意义。

2. 3 大鼠模型

2.2.1 完全麻醉的大鼠模型

该模型[12]采用在麻醉条件下的大鼠，用颈动脉插管取血，肠淋巴干插管取淋巴液以及十二指肠插管给药或补充水分。该模型通过各个时间段采集的淋巴液的体积和药物的浓度计算出药物经淋巴转运的量。该模型的优点是可以减少清醒大鼠模型由于大鼠的运动导致淋巴插管的脱落；缺点是在麻醉状态下淋巴流速相对于非麻醉条件下要小很多。这和麻醉条件下胃肠道蠕动和消化功能的抑制，毛细管通透性的降低，肠液流量的降低以及静脉回流量的下降有关。Boyd等人[13]建立了肠淋巴干和胸淋巴导管同时插管的大鼠模型，该模型在24小时内，平均胸导管和肠淋巴干的淋巴流量分别为12.5±2.5和2.4±1.1ml/h。该方法相对于先前文献报道的平均2ml/h的淋巴流量更大，但麻醉对该模型药物吸收的影响有待进一步研究。

2.2.2 清醒受限制的大鼠模型

这种模型[5, 14]采取灌胃给药，肠淋巴干插管取淋巴液，颈静脉插管被用来补充水分和取血，避免十二指肠插管这个手术环节。大鼠麻醉手术苏醒后放在行动

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受限制的笼子里或者用有移动收集淋巴液容器的装置固定住。该模型避免了麻醉的影响，灌胃给药有利于考查胃对脂质的消化对淋巴转运的影响，但是由于行动受到限制，仍然影响淋巴液的形成，流动以及胃肠道的消化功能。 2.2.3 完全清醒不受限制的大鼠模型

该模型[5, 15]可采用肠淋巴干插管取淋巴液，颈动脉插管取血，十二指肠插管给药和补充水分。这些插管均从颈部后背出来，收集淋巴液的管子用可旋转的系绳（swivel tether）跟收集的容器连接起来。这个模型可以使得大鼠术后快速苏醒，能进行理毛，饮水和排泄等正常生理活动，并能连续取淋巴液超过12小时，取血超过30小时。

2.2.4 乳糜微粒流阻滞的大鼠模型

Dahan等[16]利用乳糜微粒流阻滞法（chylomicron flow blocking approach）评价了脂溶性药物维生素D3的肠淋巴转运。以肠淋巴干插管大鼠作为对照，考查了乳糜微粒阻滞剂环己酰亚胺，秋水仙碱和普朗尼克L-81对肠上皮细胞乳糜微粒合成的阻滞作用。结果表明：秋水仙碱对乳糜微粒的合成有阻滞作用，但对其他的吸收机制也有影响，而环己酰亚胺和普朗尼克L-81对其他吸收影响不大。VD3用环己酰亚胺和普朗尼克L-81乳糜微粒流阻滞作用和肠淋巴干插管有很好的相关性。这说明乳糜微粒流阻滞法是一种研究脂溶性药物肠淋巴转运的简便有效的手段。 2.3 猪模型

猪和人类的消化道的结构、生理状况接近，并且可和人等剂量给药。White等[17]建立了麻醉状态下的猪的模型，可同时取肠淋巴液，肝门静脉血和外周体系血。 2.4 狗模型

Khoo等[18]建立了清醒的格雷犬（greyhoud dogs, 28-35kg）模型。在颈部上侧的胸导管插管，同时在肝门静脉插管。手术后，静脉补充一定量的水份，让犬自由活动和饮水14到16小时。该模型可以用清醒的狗来评价药物的淋巴吸收和肠上皮细胞的代谢作用，这对于研究饮食对药物的淋巴吸收和口服脂质载体制剂临床前研究用很重大的意义。Lespine等 [19]按照Khoo等的方法建立了清醒的beagle犬（13.5±0.3kg）的模型，用胸导管插管取淋巴液，颈静脉插管取血来同时评价药物的淋巴和血中的转运情况。

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3 药物肠淋巴转运的影响因素 3.1 药物的理化性质 3.1.1分子量

Yoshikawa等[20]以不同分子量的萤光素异硫氰酸酯标记的右旋糖酐（分子量分别为FD10，FD20，FD40和FD70）为模型药物，考查了其在脂质和表面活性剂混合胶束的作用下的淋巴和血浆中药物浓度的比值和淋巴中累积的量。给药后5小时，不同分子量的比值依次分别为：0.2-1.2，0.4-1.3，1.3-7.2和2.6-11.9。在淋巴5小时的累积总量占给药的剂量值依次为0.46%，0.55%，1.17%和1.8%。这说明，随着分子量的增加药物向淋巴转运的能力逐步增加。 3.1.2化学结构

Holm等[21]选择了经文献报道的符合和长链甘油三酯合用的，在大鼠上测定了其淋巴转移部分和总的生物利用度的条件的19个药物，通过VolSurf软件计算化学结构相关的九个特征参数，建立了药物结构和其经肠淋巴转运的模型。该模型相对于用油水分配系数的值来预测经淋巴转运的量的方法，有更好的相关性。 3.1.3油水分配系数和甘油三酯中的溶解度

Charman等[22]根据文献报道，提出适合淋巴转运的药物的应该满足油水分配系数Log P大于5，在甘油三酯的溶解度大于50 mg·ml-1的设想。这虽然适用于大多数药物，但是也有特例。例如，Penclomedine[23]的Log P值为5.48，在甘油三酯中的溶解度为175mg·ml-1，但是其通过淋巴转运的量还是很少。 3.1.4与乳糜微粒的结合能力

Gershkovich等[24]考察了九种脂溶性药物和大鼠血浆中分离的乳糜微粒的结合能力，并参考文献中药物经淋巴转运的量，发现两者之间有很好的相关性（r2＝0.94，P<0.0001）。这对于避免复杂的体内手术和对脂溶性药物的肠淋巴转运的预测具有较大的意义。 3.2 脂质对淋巴转运的影响 3.2.1脂质的链长

Khoo等[25]在禁食的胸导管插管格雷犬上比较了含有短链（C8-10）和长链（C18）甘油三酯的微乳促进模型药物氯氟菲醇的淋巴转运的情况。结果表明，长链脂肪酸促进淋巴转运的量（剂量的28.3%）远比中链的（5.0%）要高，而血浆中药物的浓度两者没有差别。Caliph等[26]研究表明，氯氟菲醇的淋巴转运跟同

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时服用的甘油三酯的链长有关。从不含脂质，短链（C4），中链（C8－10）到长链（C18）的甘油三酯，药物的淋巴的转运的量占剂量的从0.34%增长到2.2%，5.5%，及15.8%，总体的生物利用度分别为6.4%，15.2%，19.2%和22.7%。 3.2.2脂质的不饱和度

Holm等[27]研究表明，在麻醉肠干插管的大鼠中促进药物氯氟菲醇肠淋巴转运的量，亚油酸（C18：2）较油酸（C18：1）和亚麻精（C18：3）更能促进药物的淋巴转运，不同饱和度的脂质促进药物肠淋巴转运跟淋巴中甘油三酯分泌的量呈线性相关性。 3.2.3脂质的结构

Holm等[28]考查含有不同脂肪酸的甘油三酯对模型药物氯氟菲醇淋巴转运的影响。一共有两种甘油三酯：LML型和MLM型，M代表中链脂肪酸(C8:0)，L代表长链脂肪酸(C18:2)。在清醒的格雷犬胸导管插管收集淋巴液。结果含有MLM或LML脂质的自微乳化给药系统的绝对生物利用度分别为17.9%和27.4%，血中的绝对生物利用度分别为56.9%和37.2%。这提示我们可以通过改变脂质的结构来改变淋巴和血中的分布。他们还发现[29]，淋巴转运的脂肪酸的量一般都远大于给药的剂量，这可能跟外源性脂质刺激内源性脂质产生有关。LML型脂质刺激产生的量要远大于MLM型脂质，这可能就是LML比MLM型更能促进药物淋巴转运的原因。

3.3剂型对口服淋巴转运的影响 3.3.1自（微）乳化给药系统

Haus等[30]研究了昂唑司特（ontazolast）的一系列的脂质的制剂的口服生物利用度。这些制剂包括：混悬剂（不含有脂质，作对照），含有20%大豆油的O/W型乳剂，两种自乳化制剂（Gelucire44/14和Peceol之比分别为50：50和80：20），以及空白的药物溶液。结果，乳剂和自乳化均能明显提高淋巴转运的量和总的生物利用度，其中SEDDS的血药浓度提高较快。Iwanaga等人[31]研究也发现口服普通制剂不吸收的模型药物Solvent Green3的自微乳化是普通乳剂的生物利用度的1.7倍。 3.3.2 脂质体

Ling等[32]制备了头孢噻肟脂质体，空白脂质体和头孢噻肟的混悬液，以及头孢噻肟的水溶液，在肠淋巴干插管的麻醉的大鼠体内评价了其淋巴和血的吸收情

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况。结果表明，头孢噻肟的脂质体，混悬液的生物利用度是水溶液的生物利用度的2.7倍和2.3倍。其中，脂质体，药物空白脂质体混悬液肠淋巴中药物的含量比血液的要高，而水溶液的则刚好相反。这说明脂质体可以增加亲水性低生物利用度的药物的淋巴转运，提高其生物利用度。 3.3.3 固体脂质纳米粒

Bargoni等[33]首先研究了固体脂质纳米粒十二指肠给药后淋巴转运的情况。在麻醉大鼠的胸导管插管取淋巴，在颈静脉处取血。结果表明，SLN能存在于淋巴和血浆中并保持一定的稳定性，并且在淋巴中的浓度较大。他们[34]还进一步研究了三种不同载药量的妥布霉素固体脂质纳米粒的肠淋巴转运情况。透射电镜显示该纳米粒十二指肠给药后存在于淋巴中。淋巴液和血液中的固体脂质纳米粒可以在体内起到缓释的作用。张继明等[35]发现用荧光标记的胰岛素固体脂质纳米粒大鼠口服后，0.5小时时淋巴液中的荧光强度明显高于相同时间血液中的荧光强度。 3.3.4 混合胶束

Griffin等[36]在肠淋巴干插管的完全麻醉大鼠上考查了两种混合胶束（cremophor油酸混合胶束和TPGs油酸混合胶束）和油酸微乳对沙奎那韦肠淋巴转运的促进作用。三种制剂的表面活性剂的量一致，混合胶束的油相的量大于微乳的量，但是微乳对于该药物肠淋巴转运的量要大于混合胶束的量。这个可能跟表面活性剂的种类有关。 4 结 语

近年来，随着脂质载体促进药物肠淋巴转运的机理的逐渐阐明，动物模型特别是清醒动物模型的建立以及对体外评价的方法的研究，药物口服淋巴转运得到了很大的发展。相信随着研究的深入，脂质载体促进药物肠淋巴转运的机理的会得到进一步阐明，更多的治疗药物和相关制剂会得到更进一步的研究。 REFERENCES

[1] POUTON C W. Formulation of poorly water-soluble drugs for oral administration: physicochemical and physiological issues and the lipid formulation classification system[J]. Eur J Pharm Sci, 2006, 29(3-4): 278-287

[2] POTER C J H, CHARMAN W N. Uptake of drugs into the intestinal lymphatics after oral administration[J]. Adv Drug Deliv Rev, 1997, 25(1): 71-89

[3] POTER C J H, CHARMAN W N. Intestinal lymphatic drug transport: an update[J]. Adv Drug

7

Deliv Rev, 2001, 50(1-2): 61-80

[4] O’DRISCOLL C M. Lipid-based formulations for intestinal lymphatic delivery[J]. Eur J Pharm Sci, 2002, 15(5): 405-415

[5] EDWARDS G A, POTER C J H, CALIPH S M, et al. Animal models for the study of intestinal lymphatic drug transport[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2001, 50(1-2): 45-60

[6] MU H L, HØY C E. The digestion of dietary triacylglycerols[J]. Prog Lipid Res, 2004, 43(2):105-133

[7] CHARMAN W N, PORTER C J H, MITHANI S, et al. Physiochemical and physiological mechanisms for the effects of food on drug absorption: the role of lipids and pH[J]. J Pharm Sci, 1997, 86(3):269-282

[8] SEEBALLUCK F, ASHFORD M B, O’Driscoll C M. Copolymers® and Cremophor EL® on intestinal lipoprotein processing and the potential link with P-glycoprotein in Caco-2 cells[J]. Pharm Res, 2003, 20(7): 1085-1092

[9] SEEBALLUCK F, LAWLESS E, ASHFORD M B, et al. Stimulation of triglyceride-rich lipoprotein secretion by polysorbate: in vitro and in vivo correlation using Caco-2 cells and cannulated rat intestinal lymphatic model[J]. Pharm Res, 2004, 21(12): 2320-2326

[10] KARPf D M, HOLM R, GARAFALO C, et al. Effect of different surfactants in biorelevant medium on the secretion of a lipophilic compound in lipoproteins using Caco-2 cell culture[J]. J Pharm Sci, 2006, 95(1): 45-55

[11] LANGHEIM S, YU L, VON BERQMANN K, et al. ABCG5 and ABCG8 require MDR2 for secretion of cholesterol into bile[J]. J Lipid Res, 2005, 46(8): 1732-1738

[12] POTER C J H, CHARMAN S A, CHARMAN W N. Lymphatic transport of halofantrine in the triple-cannulated anesthetized rat model: effect of lipid vehicle dispersion[J]. J Pharm Sci, 1996, 85(4):351-356

[13] BOYD M, RISOVIC V, JULL P, et al. A stepwise surgical procedure to investigate the lymphatic transport of lipid-based oral drug formulations: cannulation of the mesenteric and thoracic lymph ducts within the rat[J]. J Pharmacol Toxicol Methods, 2004, 49(2):115-120 [14] POTER C J H, CHARMAN S A, HUMBERSTONE A J, et al. Lymphatic transport of Halofantrine in the conscious rat when administered as either the free base or the hydrochloride salt: effect of lipid class and lipid vehicle dispersion[J], J Pharm Sci, 1996, 85(4):357-361 [15] HAUSS D, FOGAL S, FICORILLI J. Chronic collection of mesenteric lymph from conscious, tethered rats[J]. Contemp Tropics Lab Anim Sci, 1998, 37(3): 56-58

[16] DAHAN A, HOFFMAN A. Evaluation of a chylomicron flow blocking approach to investigate the intestinal lymphatic transport of lipophilic drugs[J]. Eur J Pharm Sci, 2005, 24(4):381-388

[17] WHITE D G, STORY M J, BARNWELL S G. An experimental animal model for studying the effects of a novel lymphatic drug delivery system for propranolol[J]. Int J Pharm, 1991, 69(2):139-174

8

[18] KHOO S M, EDWARDS G A, POTER C J H, et al. A conscious dog model for assessing the absorption, enterocyte-based metabolism, and intestinal lymphatic transport of halofantrine[J]. J Pharm Sci, 2001, 90(10): 1599-1607

[19] LESPINE A, CHANOIT G, MELOU B A, et al. Contribution of lymphatic transport to the systemic exposure of orally administered moxidectin in conscious lymph duct-cannulated dogs[J]. Eur J Pharm Sci, 2006, 27(1): 37-43

[20] YOSHIKAWA H, TAKADA K, MURANISHI S. Molecular weight dependence of permselectivity to rat small intestinal blood-lymph barrier for exogenous macromolecules absorbed from lumen[J]. J Pharmacobiodyn, 1984, 7(1): 1-6.

[21] HOLM R, HOEST J. Successful in silico predicting of intestinal lymphatic transfer [J]. Int J Pharm, 2004, 272(1-2): 189-193

[22] CHARMAN W N, STELLA V J. Estimating the maximal potential for intestinal lymphatic of lipophilic drug molecules[J]. Int J Pharm, 1986, 34(1-2): 175-178

[23] DE SMIDT P C, CAMPANERO M A, TROCÓNIZ I F. Intestinal absorption of penclomedine from lipid vehicles in the conscious rat: contribution of emulsification versus digestibility[J]. Int J Pharm, 2004, 270(1-2): 109-118

[24] GERSHKOVICH P, AMNON. Uptake of lipophilic drugs by plasma derived isolated chylomicrons: linear correlation with intestinal lymphatic bioavailability[J]. Eur J Pharm Sci, 2005, 26(5): 394-404

[25] KHOO S M, SHACKLEFORD D M, PORTER C J H, et al. Intestinal lymphatic transport of Halofantrine occurs after oral administration of a unit-dose lipid-based formulation to fasted dogs[J]. Pharm Res, 2003, 20(9): 1460-1465

[26] CALIPH S M, CHARMAN W N, POTER C J H. Effect of short-, medium-,and long-chain fatty acid-based vehicles on absolute oral bioavailability and intestinal lymphatic transport of Halofantrine and assessment mass balance in lymph-cannulated and non-cannulated rats[J]. J Pharm Sci, 2000, 89(8): 1073-1084

[27] HOLM R, MÜLLERTZ A, PEDERSEN G P, et al Comparison of the lymphatic transport of Halofantrine administered in disperse systems containing three different unsaturated fatty acids[J]. Pharm Res, 2001, 18(9): 1299-1304

[28] HOLM R, PORTER C J H, EDWARDS G A, et al. Examination of oral absorption and lymphatic transport of halofantrine in a triple-cannulated canine model after administration in self-microemulsifying drug delivery systems(SMEDDS) containing structured triglycerides[J]. Eur J Pharm Sci, 2006, 20 (1):91-97

[29] HOLM R, PORSGARD T, POTER C J H, et al. Lymphatic fatty acids in canine dosed with pharmaceutical formulations containing structured triacylglycerols[J]. Eur J Lipid Sci Technol, 2006, 108(9): 714-722

[30] HAUSS D J, FOGAL S E, FLCORILL J V, et al. Lipid-based delivery systems for improving the bioavailability and lymphatic transport of a poorly water-soluble LTB4 inhibitor[J]. J Pharm

9

Sci, 1998, 87(2): 164-169

[31] IWANAGA K, KUSHIBIKI T, MIYAZAKI M, et al. Disposition of lipid-based formulation in the intestinal tract affects the absorption of poorly water-soluble drugs[J]. Biol Pharm Bull, 2006, 29(3): 508-512

[32] LING S S N, MAGOSSO E, KARIM N, et al. Enhanced oral bioavailability and intestinal lymphatic transport of a hydrophilic drug using liposomes[J]. Drug Dev Ind Pharm, 2006, 32(3): 335-345

[33] BARGONI A, CAVALLI R, CAPUTO O, et al. Solid lipid nanoparticles in lymph and plasma after duodenal administration to rats[J]. Pharm Res, 1998, 15(5): 745-750

[34] CAVALLI R, BARGONI A, PODIO V, et al. Duodenal administration of solid lipid nanoparticles loaded with different percentages of tobramycin[J]. J Pharm Sci, 2003, 92(5): 1085-1094

[35] ZHANG J M, HU F Q, YING X Y, et al. Studies on insulin-loaded stearylamine nanoparticles: preparation and physicochemical properties[J]. Chin Pharm J(中国药学杂志), 2004, 39(8):605-607

[36] GRIFFIN B T, O’DRISCOLL C M. A comparison of intestinal lymphatic transport and systemic bioavailability of saquinavir from three lipid-based formulations in the anaesthetized rat model[J] J Pharm Pharmacol, 2006, 58(7): 917-925

作者简介：柴旭煜，男，硕士研究生；陶 涛，女，研究员，博士生导师，主要从事工业药剂学研究

Tel: (021)55514600-123，Fax: (021)65420806，E-mail:**********************

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