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标 题: [转载] 纳米药物
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Feb 28 18:06:25 2004), 站内信件
纳米药物
第一节 纳米药的应用现状
药物制剂的给药途径与方法对药物作用至关重要。口服给药要受到两种首过效应的
影响,即胃肠道上皮细胞中酶系的降解、代谢及肝中各酶系的生物代谢。许多药物很大一
部分因首过效应而代谢失并效,如多肽、蛋白类药物、β-受体阻滞剂等。为获得良好的治
疗效果,通常不得不将口服给药改为注射等其他给药途径。由于通过注射途径的非靶向药
物可均匀分布在全身循还中,在到达病灶之前,要经过同蛋白结合、排泄、分解等步骤,
只有少量药物才能达到病灶。靶向给药目的就是提高靶区的药物浓度。而提高药物的利用
率和疗效以及降低药物的副作用一直是医药领域一项重要的研究课题,纳米药物载体的研
究有效地解决了这些问题。
难溶性药物的溶解与比表面积有关,粒子小,比表面积大,溶解性能就好,疗效也好
。最近,美国科研人员利用“纳米药物制剂”的新工艺,将水溶性不佳或难溶药物的分子
制成囊状物或包在聚合物基质中加工成纳米颗粒,从而大大提高某些药物的生物利用度。
如高效的“阿霉素”注射剂、“克霉唑”制剂、“戊聚糖多硫酸酯”制剂、“阿糖胞苷”
制剂,用于器官移植的“拉哌霉素”口服液,高效透皮释放制剂,治疗焦虑症的“丁螺旋
酮”贴膜剂、戒烟用的“尼古丁-美加明”贴膜剂。医药专家认为,利用纳米技术加工的细
粒药物还适用于口服控释片、颊含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌面速溶片以及植入式制
和脂质体等多种剂型。胰岛素口服要解决胃内酸降解、胃肠内酶水解、穿透胃肠粘膜及肝
脏首过作用四个问题。胰岛素普通制剂直接口服后,吸收只有1%而采用纳米技术的胰岛素
口服给药系统成功地解决了这一问题。
纳米粒在尺度上下降3个数量级,它的表面积就提高6个数量级,6个数量级就是一
百万倍,也就是说其疗效就会提高一百万倍。本来要吃进去一吨的中药汤,这时候只需要
把中药汤提炼成1g,注射到血液当中去,就可以了。一味普通的中药牛黄,加工到纳米级
的水平,其理化性质和疗效发生了惊人的变化,甚至可以治疗疑难病症,并具有极旨的靶
向作用。纳米中药是指运用纳米技术制造的粒径小于100mm的中药有效成分、有效部位、原
药及其复方制剂,该技术解决了中药的溶解性能、毒副作用、生物利用度、功效以及时效
性等问题,是中药现代化的突破性、创性平台技术,填补了国内外空白。
2001年,世界上首项将纳米技术应用于中草药加工领的纳米中药微胶囊生产技术,
在西安国家高新技术产业开发区诞生并通过了产品技术鉴定。利用这项技术生产出的甘草
粉体和绞股蓝粉体均达到纳米级,其中甘草微胶囊微粒平均粒径为19nm。这项技术主要是
通过对植物生理活性成分和有效部位进行提取,并用超音速干燥技术制成纳米级包囊,不
仅可大大提高机体吸收率,还可将现有的复方中药改造成纳米级粉体,进一步加工成水针
、片剂、贴剂、干粉喷雾剂等种剂型,使中草药在临床中得到更为广泛和有效的应用。
在医药技术领域,纳米技术也有着广泛的应用前景。如用基因芯片、蛋白质芯片组
装成“纳米机器人”,通过血管送入人体去观察疾病,携带DNA去更换或修复有缺陷的基因
片段。这当然还比较遥远,而美国已发明了携带纳米药物的芯片,将其放入人体,在外部
加以导向,使药物集中到患处,提高了药物疗效。制造的“芯片实验室”可对血液和病毒
进行检测,几分钟即可获得检测结果。
第二节 纳米药物载体类型
理想的纳米药物载体应具备以下性质:①具有较高的载药量;②具有较高的包封北海
;③有适宜的制备及提纯方法;④载体材料可生物降解,毒性较低或没有毒性;⑤具有适
当的粒径与粒形;⑥具有较长的体内循还时间。延长纳米粒在体内的循环时间,能使所载
的有效成分在中央室的浓度增大且循环时间延长,这样药物能更好地发挥全身治疗或诊断
作用,增强药物在病灶靶部位的疗效。如肿瘤等病变部位的上皮细胞处于一种渗漏状态,
由于纳米粒在体内长循环,其装载的药物进入肿瘤等病变部位的机会增多。因此,长循环
纳米微粒降低了药物对网状内皮系统(RES)的靶向性,实际上增加了对病变部位的靶向性
,宏观是效果是明显改善疗效。
在此,主要介绍几种常见的纳米药物载体。
一、纳米磁性颗粒
当前药物载体的研究热点是磁性纳米颗粒,特别是顺磁性或超顺磁性的纳米铁氧体颗
粒在外加磁场的作用下,温度上升至40~45℃,可达到杀死肿瘤的目的。
张阳德等人开展了磁纳米粒治疗肝癌研究,研究内容包括磁性阿霉素白蛋白纳米粒在
正常肝的磁靶向性、在大鼠体内的分布及对大鼠移植性肝癌的治疗效果等。结果表明,磁
性阿霉素白蛋白纳米粒具有高效磁靶向性,在大鼠移植肝肿瘤中的聚集明显增加,而且对
移植性肿瘤有很好的疗效。
向娟娟等人采用葡萄糖包覆的氧化铁纳米颗粒作为基因载体,发现其表现出与DNA的结
合力和抵抗DNA的SE消化。
孙丽英等人研究纳米磁粒子对肝癌的诊断,可以在肝癌早期就发现肿瘤,并使用纳米
磁粒子治疗肝癌,效果很好。
国外纳米磁粒子药物载体的研究大多数用于癌症的诊断和治疗。用外加磁场进行定向
定位固定药物磁粒子,然后使用交变磁场加热磁子消灭癌细胞。
近年来纳米技术在恶性肿瘤早期诊断与治疗应用方面最成功的是铁氧体纳米材料及相
关技术。
二、高分子纳米药物载体
纳米药物载体研究的别一个热点就是高分子生物降解性药物载体或基因载体,通过
降解,载体与药物-基因片段定向进入靶细胞之后,表层的载体被生物降解,芯部药物释放
出来发挥疗效,避免了药物在其他组织中释放。
目前恶性肿瘤诊断与治疗研究和发明中,超过60%的药物或基因片段采用可降解性高分
子生物材料作载体,如聚丙交脂(PLA)、聚已交脂(PGA)、聚已内脂(PCL)、PMMA、聚
苯乙烯(PS)、纤维素、纤维素-聚乙烯、聚羟基丙酸脂、明胶以及他们之间的共聚物和生
物性高分子物质,如蛋白质、磷脂、糖蛋白、脂质体、胶原蛋白等,利用它们的亲和力与
基因片段和药物结合形成生物性高分子纳米颗粒,再结合上含有RGD定向识别器,靶向性与
目标细胞表面的整合子结合后将药物送进肿瘤细胞,达到杀死肿瘤细胞或使肿瘤细胞发生
基因转染的目的。
美国密西根大学的Donald Tomalia等已经用树形聚合物发展了能够捕获病毒的“纳米陷
阱”,其体外实验表明“纳米陷阱”能够在流感受病毒感染细胞之前就捕获它们,使病毒
丧失致病的有力。
用于肿瘤药物输送的纳米高分子药物载体可延长药物在肿瘤中的存留时间。研究表明:
高分子纳米抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内停留时间,减慢了肿瘤的生长,而且纳米药物
载体可以在肿瘤血管内给药,减少了给药剂量和对其他器官的毒副作用。
纳米药物载体还可增强药物对肿瘤的靶向物异性,把抗肿瘤药包覆到聚乳酸(PLA)纳
米粒子上或聚乙二醇(PEG)修饰的PL纳米粒子上,给小鼠静脉注射后,发现前者的血药浓
度较低,这说明PEG修饰的纳米粒子减少了内皮系统的吸收,使肿瘤组织对药物吸收增加。
纳米高分子药物载体还可以通过对疫苗的包裹,提高疫苗吸收和延长疫苗的作用时间
,纳米高分子药物载体另一个重要的作用是用于基因的输送,进行细胞的转染等。
三、纳米脂质体
脂质体技术是被喻为“生物导弹”的第四代靶向给药技术,该技术利用脂质体的独有
特性,将毒副作用大、在血液中稳定性差、降解快的药物包裹在脂质体内,根据人体病灶
部位血管内皮细胞间隙较大,脂质体药物可透过此间隙到达病灶部位,在病灶部堆积释放
,从而达到定向给药。脂质体主要辅料为磷脂,而磷脂在血液中消除极为缓慢,因此脂质
体药物在血循环系统保留时间长,使病灶部位得到充分治疗的效果。利用该技术可将一大
批已知高毒性活性药物安全有效地应用于临床治疗,其中有抗癌药、抗生素类药、抗真菌
类药、抗寄生虫类药、蛋白质或多肽类药物,极大地提高了临床治疗水平,减轻了患者的
病痛。同时可将单克隆抗体连接到脂质体上,借助于抗原与抗体的特异反应,将载药脂质
体定向送入。也可以将基因载入脂质体中,利用脂质体特殊的运载功能,实现基因修补。
脂质体微囊作为药物载体的研究早已在药物制剂上应用,但纳米脂质体的研制,还处
于进行中,纳米脂质体是人们设计的较为理想的纳米药物载体模式。
纳米脂质体药物载体具有以下优点:①由磷脂双分子怪包覆水相囊泡构成,生物相容性
好;②对所载药物有广泛的重应性,水溶性药物载入内水相,脂溶性药物溶于脂膜内,两
亲性药物可插于脂膜上,而且同一个脂质体中可以同时包载亲水和疏水性药物;磷脂本身
是细胞膜成分,因此纳米脂质体注入体内无毒,生物利用度高,不引起免疫反应;保护所
载药物,防止体液对药物的稀释和被体内酶的分解破坏。纳米粒子将使药物在人体内的传
输更为方便。对脂质体表面进行修饰,譬如将对特定细胞具有选择性或亲和性的各种配体
组装于脂质体表面,可达到寻靶向作用:当该药物被Kupffer细胞捕捉吞噬,使药物在肝脏
内聚集,然后再逐步降解释放入血液循环,使肝脏药物浓度增加,对其他脏器的副作用减
少;而当纳米粒子尺寸足够小约100~150nm且表向覆以特殊包被后,便可以逃过Kupffer细
胞的吞噬。
四、纳米智能药物载体
纳米智能药物载体的制备是纳米生物技术的一个分支,智能纳米药物就是在靶向给药基
础上,设计合成缓释药包膜,以纳米技术制备纳米药物粒子,结合靶向给药和智能释药优
点,用纳米技术完成制备纳米缓释药的目的,即:除定点给药之外还能根据用药环境的变
化,自我调整对环境进行自动释药。此种药物生物利用度高,毒副作用小,药物释放半衰
期适当,不仅可提高药品安全性、有效性、可靠性和患者的顺从性,还可解决其他制剂给
药可能遇到的问题,如药物稳定性低或溶解度小、低吸收或生物不稳定(酶、PH值等)、
药物半衰期短和缺乏特异性、治疗指数(中毒剂量和治疗剂量之比)低和细胞屏障等问题
。用数怪纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
制备纳米智能药物载体就是能够通过对纳米药物载体的结构设计、合成,制备出具有智能
释药能力的纳米药物载体。
1、纳米识别基因载体
这类药物载体本身带有肿瘤细胞识别的基因,在药物进入人体后,识别基因自动寻找
肿瘤细胞,然后因定不动,进行释药。这类识别基因主要有对肝癌的识别基因。识别基因
的制备也是一项新技术,因此,如果有某一肿瘤的识别基因,就可以通过纳米技术制备成
纳米药物载体,用于对肿瘤进行识别以便诊断和治疗。如笔者进行的研究就属于这种。
美国Alfret A.,Douglas C.等利用纳米颗粒与病毒基因片段及其他药物结合,构成纳
米微球,在动物实验中靶向治疗乳腺肿瘤获得成功。
2、纳米识别蛋白载体
这类药物原理上和识别基因纳米药物载体的一样,识别蛋白具有对特殊肿瘤识别的能
力,当带有识别蛋白纳米药物载体进入人体后,识别蛋白自动寻找目标进行定位,用于诊
断或载有药物时进行定点释药。例如,可识别前列腺癌的识别蛋白SPA,用于诊断和治疗前
列腺癌的研究正在进行中。
3、纳米高分子控释载体
智能高分子控释体系已有人研究,而纳米智能控释系统目的是在定点给药的同时,有
定量给药,在材料的选择和药物载体的制备过程中,就已设计好给药的半衰期和药物适应
给药的环境因素对载体的影响,使之控制给药浓度和给药时间,这是一种理想的给药体系
,具有控制给药地点、时间、浓度的作用,但目前还没有出现。
五、纳米药物载体的制备方法
纳米药物载体的制备方法有许多,但是,主要的方法有几种。
1、高分子材料对药物的包覆
这类药物载体是先把药物分散,一般是溶解,然后加入高分子进行包覆,缓释给药体
系都用这种方法。
2、高分子与药物的嵌段结合
这类方法所用高分子一般为蛋白类,对具有可以和蛋白反应的药物进行嵌段,然后在
人体中,载体崩解进行释药。
3、空白质脂体吸附药物
这类药物载体是先制备空白质脂体,然后把药物溶解混入质脂体中,使之吸附得到纳
米药物质脂体。
4、药物包覆在质脂体中
一般先把药物分散,然后在药物体系中进行质脂体的制备,质脂体可能是单室或多室
,这种方法可层层对药物进行包覆。
第三节 纳米药物载体应用
纳米药物载体在医学领域的应用极为广泛,在医药领域,纳米级粒子使药物在人体内的
传输更为方便,纳米粒子包裹的智能药物进入人体后,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损
伤组织。在人工器客移植领域,在人工器定外面涂上纳米粒子,就可预防人工器官移植的
排异反应。在医学检验学领域,使和纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液,就能
过过其中蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病。在膜技术方面,用纳米材料制成
独特的纳米膜,能过滤、筛去制剂的有害成发,消除因药剂产生独特的污染,从而保护人
体。在抗癌的治疗手段方面,德国一家医院的研究人员将一些极其细小的氧化铁纳米颗粒
,注入患者的肿瘤里,然后将患者置于可变的磁声中,使患者肿瘤里的氧化铁纳米颗粒升
温到45~47℃,这么高的温度足以烧毁肿瘤细胞,而周围健康组织不会受到伤害。下面对纳
米药物载体的应用分别加以介绍。
一、癌症治疗
纳米药物载体控释系统研究最多、最有价值的应用就是用于抗肿瘤药物载体。细胞活
性的加强和肿瘤内脉管系统的衰弱导致静脉内纳米粒子的聚集。研究表明,纳米粒子缓释
抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内的存留时间,减慢了肿瘤的生长,与游离药物相比,延长
了患肿瘤动物的存活时间。由于肿瘤细胞有较强的吞噬能力,肿瘤组织血客的通透性也较
大,所以,静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内输送,从而可提高疗效,减少给药剂量和
毒性反应。体内和体外实验均证明,把亲脂性免疫调节剂胞壁酰二肽或胞壁酰二肽胆固醇
包裹到纳米胶囊中,其抗转移瘤作用比游离态药物更有效。职权霉素A的聚氰基丙烯酸异丁
酯纳米粒子的体内外抗肝细胞瘤效果均明显优于游离的阿霉素A。另外,吸附于聚氰基丙烯
酸烷基酯 纳米粒子上的寡核苷酸已经被证实提高了其核酸酶的稳定性,并形成了更理想的
细胞定位。
通过对纳米粒子的修饰,可以增强其对肿瘤组织的靶向特异性。如把抗肿瘤药ZnPcF16
QN
包裹到聚乳酸(PLA)纳米粒子和聚乙二醇(PEG)修饰的PLA纳米粒子,给小鼠静脉注
射后,发现前者的血经浓度较低,因为PEG修饰的纳米粒子能减少网状内皮系统的摄取,同
时增加肿瘤组织的摄取。也有人把较新的抗癌药紫杉醇包裹在聚乙烯吡咯烷酮纳米粒子中
,体内实验以荷瘤小鼠肿瘤体积的缩小和存活时间的程度来评价药效,结果表明,含紫杉
醇的纳米粒子比同浓度游离的紫杉醇疗效明显增加。有人采用动态法观察阿霉素磁粒子在
兔体内的磁靶向定位结果,发现阿霉素具有超顺磁性特性,在给药部位近端和远端磁区均
能产生放射性富集,富集强度为给药量的60%~65%,同时其在脏器的分布显著减少,证实了
阿霉素具有较强的磁靶向定位功能。
二、基因载体
基因输送一直是基因治疗和转基因研究中的一个难题。例如,需要转染达到临床效果
的细胞比便就是囊性纤维性变(CF)基因治疗中的关键问题,一般性况下,受损面积的10
%表达基因产物时,才能使之恢复,这在以前的技术条件是很难达到的。但采用纳米腺病毒
载体和脂质体-DNA复合物可以使创伤修复。另外,有人在明胶和DNA凝聚形成纳米粒子的基
础上设计出一种新的治疗囊性纤维性变的基因输送体系,使用防囊性纤维性变的药物载体
输送与CFTR质粒结合药物可以用一治疗囊性纤维病变。
被制成基因载体的DNA和明胶纳米粒子凝聚体含有氯奎和钙,而明胶与细胞配体运铁蛋
白共价结合,DNA在纳米粒子中部分避免了被脱氧核糖核酸酶I的分解,但还能被高浓度的
脱氧核糖核酸酶完全降解。被纳米粒子包裹的DNA,只有在钙和包裹运铁蛋白的纳米粒子存
在的情况下才能进行最佳的细胞转染作用。利用编码CFTR模拟系统可以证明被纳米粒子包
裹的DNA的生物完整性。用包含这种基质的纳米粒子对人工培养的人类气管上皮细胞进行转
染,结果超过50%的细胞有EFTR表达,转染效率与CFTR-DNA纳米粒子的物理化学性质有关。
而且,在氯化物中输送的CFTR缺陷的人类支气管上皮细胞,在被包含有CFTR输送基因的纳
米粒子转染时可以提高有效的输送活性。也有人将胆固醇结合到脱氧核糖核酸上,形成复
合物,该复合物通过胆固醇基团吸附到聚氰基烯酸烷基酯纳米粒子上,然后转染人类膀胱
癌细胸T24 ,该复合物能与HA-ras原癌基因mRNA变异区互补而形成双螺旋,从而起到反义
效果,抑制了人类膀光癌细胞TN在培养基中的增生。
三、疫苗辅剂
研究表明,表面修饰的纳米粒子能够使蛋白抗原的表面充分暴露,同时能使抗原结构
更趋稳定,在兔体内能引起强列的、特异的免疫反应,而常规制剂仅能勉强引起免疫反应
。由于纳米控制剂应该相当有效,而颗粒大小和所有聚合物材料会直接影响免疫效果。
纳米粒子的辅助作用在于持久地释放被包裹的抗原,或加强吸收作用和身体免疫系统
对被纳米粒子结合抗原的免疫反应。研究发现聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子对大鼠体内的艾
滋病毒疫苗起辅助作用,与氢氧化铝或水溶解的辅助作用相比,抗体浓度要高10~100倍。
与抗原有关的口服用药纳米粒子避免了被胃酶和胃酸分解,而后被肠淋巴组织吸收。研究
表明,在大鼠定位肠曲模型中,乳酸乙醇酸共聚物制成的纳米粒子(直径约100nm)被Pey
er修复组织的吸收要比大的粒子高好几倍。
四、细胞内靶向给药
纳米粒子包裹的药物沿着静脉迅速聚集在肝和脾等网状内皮系统的主要器官,降低了
由于治疗药物的非特定聚集而引起的毒性。由于纳米粒子聚集在网状内皮系统里,因此,
早已用作药物的载体治疗网状内皮系统的细胞内寄生物。利用抗生素细胞内感染的研究表
明,被纳米粒子包裹的氨必西林比游离的氨必西林的疗效要高20倍。这种方法对大鼠的沙
门氏菌病也是同样有效的。因巨噬细胞在艾滋病的免疫病理中起重要作用,所以,人们采
用纳米药物载体把抗病毒药定向地输送到巨噬细胞,以使药物充分发挥作用,从而减少剂
量,减轻毒副反应。而实验结果也证明载有AZT的纳米粒子静脉注射后,大大鼠网状内皮系
统中的浓度比注射AZT水溶液后的浓度要高18倍。
五、定量给药
纳米粒子的医疗用途要求尽量延长其对靶向器官的作用时间,纳米粒子用途包括延长
药物载体的作用时间、用作显影剂或对肝和脾以外的器官靶向输送。对载有不同嵌段共聚
物和聚乙二醇的预成形纳米粒子进行表面修理工饰,修饰后的纳米粒子与沿静脉用药的未
修饰的纳米粒子相比,系统的作用时间延长了几倍。另外一种修饰方法是将纳米粒子由高
分子衍生聚合物配制,当纳米粒子形成时,亲水分子如聚乙二醇等在纳米粒子的表面,而
球核则是疏水的聚合物链。实验证明用以上方法制得的纳米粒子在被注入5h后仅有30%被肝
吸附,而未修饰的纳米粒子在被注入5min后就有66%被吸附。近年来,也有关于包裹抗人类
免疫缺陷病毒药物纳米粒子的报道,其主要优点是可改善药物的动力学性质,并把药物定
向输送到网状内皮系统,从而增强药物疗效。如给小鼠静脉注射载有蛋白酶抑制剂CGP578
13的聚乳酸纳米粒子,与对照级相比,AUC增加了2倍,半衰期从13min增加到了61min,表观
分布容积也从1.7L/kg增加到了3.6L/kg。
载有硝苯地平的取已内酯、聚乳酸-聚乙醇酸(1:1)共聚物等纳米粒子,与硝苯地平
的对照溶液相比,纳米粒子型形药物的高峰浓度都下降,MRT延长,纳米粒子的相对生物利
用度明显增加。给自发性高血压大鼠口服用药,结果表明,硝苯地平纳米粒子早期降压幅
度减小,降压作用的维持时间延长。所以,硝苯地平的纳米粒子对其可起到缓释、长效、
提高生物利用度和平稳妥降压的作用。
六、口服用药
纳米粒子包裹的药物可以作为持久的口服药物载体,并且可以提高生物利用度。生物
利用度的提高主要是由于纳米粒子避免了被包裹的药物受到胃酸和分解蛋白酶的作用;而
且,纳米粒子能够促进那些被包裹的口服吸收特性很差的药物在肠道的传递。许多结果表
明,对药物的包裹能够明显地加强药物的口服吸收并提高疗效。口服给药,纳米粒子可更
有效地把AZT输送到网状内皮系统。在不久的将来对受艾滋病毒感染的巨噬细胞进行靶向输
送抗病毒药物将成为纳米粒子的一个新用途。这方面的例子很多,例如:
(1)含胰岛素的聚氰基内烯酸异已酯纳米胶囊,给禁食的糖尿病大鼠单次灌胃,2d后起
效,使血糖水平降低50%~60%。按每千克体重50单位胰岛素,以纳米胶囊形成给药,降血糖
作用可维持20d;而在同样的实验条件下,口服游离的胰岛素却不能降低血糖水平。纳米胶
囊是通过质穿过肠道并进入血液循环的,从而显示其系统药效。
(2)乳酸-乙醇酸共聚物纳米胶囊中的药物,超过45%是被肠相关组织吸收的,实验证明
,回肠是吸收胰岛素纳米胶囊的最有效部位,主要通过与淋巴系统相连的Pdyer小结而快速
大量吸收。同时表明,纳米粒子在大鼠胃肠道吸收有粒径大小的依赖性,50mm和100mm粒径
的效果最佳,灌胃后分别有40%和26%被吸收。
目前,已经有很多药物被制成纳米粒子,并对其口服生物利用度和效率进行了研究。研
究表明,与药物溶解相比,纳米粒子包裹的长春蔓胺要高出62%的口服生物利用度。与静脉
注射相比,纳米粒子的口服生物利用度为36%,而溶解药物的生物利用度为22%。
七、 眼科用药
载药纳米粒子的胶体悬浮液滴眼后,能使药物经角膜的吸收增加,作用增加或延长,
副作用减少。药物水溶液相比,载药纳米粒子悬浮液滴眼后,对眼无刺
激性,并能使药物在防水中的AUC增加,消除半衰期延长,药效学与药动学一致。在低
药物含量时载药纳米粒子能显著延长药物作用时间。
载有Carteolol的聚已内酯的纳米粒子或纳米胶囊与市售Car-teolol滴眼液剂相比,能
显著地降低眼内压,而心血管方面的副作用却明显减少。载有metipranolol的聚氰基丙烯
酸异丁酯纳米粒子,在兔眼内压增高的动物模型中证明了以上论述。实验收证明,载有环
包素A和消炎痛的聚已内酯纳米粒子或纳米胶囊都能增加通过角膜的吸收。
八、 定位显影剂
纳米粒子包裹造影剂或放射性物质(如放射性的碘、铟、锝等)可以用作肿瘤和身其
他部位定位的显影剂。用可生物降解的天然高分子(蛋白、多糖等)与低沸点液体或难溶
气体,采用先进的声振交联微球技术,可以制备出新型静注无创型、体内稳定和储存稳定
性强、心肌显影效果良好的心肌造影材料。该造影材料具有以下特点:1、无创性可静脉注
射;2、体内稳定性强,使左心腔及心肌均满意显影;3、直径均一性好,浓度高,储存稳
定性强;4、具有类似红细胞在人体的血液动力学特点;5、无生物活性,对人体无毒副反
应。经静脉注射的心肌声学造影剂具有广泛的用途,可以估算冠状动脉阻塞后危险心肌和
梗死面积,可以用于负荷超声心动图判断缺血心肌和存活心肌,还可以用于解剖病理结构
的鉴别。
九、 纳米药物载体的未来
纳米技术在药学领域有着广泛的应用前景,有机药物经纳米化可提高其生物利用度及
制剂的均匀性、分散性和吸收性。纳米药物载体的发展,为现代给药系统(DDS)的研究提
供了新途径,对现代药剂学的发展提出了更高、更新的要求。发展纳米药物存储器(药泵
):用于存储、运输指定的药物,并按指定的部位存放,即定点给药,其体积可达数个微
米;制造纳米生物导弹:直接用于治疗各种细胞水平的疾病,对病变组织有亲和力,对病
变细胞有杀伤力,可物异性地杀灭肿瘤细胞;将单克隆抗体共价交联或吸附到纳米粒表面
形成具有免疫活性的纳米粒的研究,也取得了令人鼓舞的体外试验结果。
纳米生物技术是生物技术领域的前沿和热点问题,在医药卫生领域有着广泛的应用和
明确的产业化前影,将在疾病诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。
但在充分安全、有效进入临床应用前,如何得到更可靠的纳米载体,更准确的靶向物
质,更有效的治疗药物,更灵敏、操作性更方便的传感器,以及体内载体作用机制动态测
试与分析方法等一系列问题仍待进一步研究解决。
纳米药物载体的研究方向是向智能化进行,研究制备纳米级载体与具有特异性的药物
相结合以得到具有自动靶向和定量定时释药的纳米智能药物,以解决重大疾病的诊断和治
疗。
相信随着纳米生物技术的发展,将可以制备出更为理想的具有智能效果的纳米药物载
体,以解决人类重大疾病的诊断、治疗和预防等问题。
纳米药物载体
纳米技术在生物领域的渗透形成了纳米生物技术,而纳米药物载体的研究是纳米生物技术
的重点和热点。世界各国尤其美国、日本、德国等国家均已将纳米生物技术作为21世纪的
科研优先项目予以重点资助。美国优先资助的研究领域就包括纳米技术应用于临床治疗(
药物和基因载体);日本政府在国家实验室、大学和公司设立了大量的纳米技术研究机构
,生物技术是其优先研究领域;德国启动新一轮纳米生物技术研究计划中的主要重点就是
研制出用于诊疗的摧毁肿瘤细胞的纳米导弹和可存储数据的微型存储器,,并利用该技术
进一步开发出微型生物传感器,用于诊断受感染的人体血液中抗体的形成,治疗癌症和各
种心血管病。此外英国、澳大利亚、韩国、俄罗斯等国也都在进行有相关研究。
我国纳米生物技术的发展与先进国家相比,起步较晚,但“九五”期间“863计划”启
动了国家纳米振兴计划,“十五”期间“863计划”将纳米生物技术列为专题项目予以优先
支持发展。 同时,我国纳米药物的研究也有许多成果出现,例如:武汉理工大学李世普在
体外实验中发现粒子尺度在20~80nm的羟基磷灰石纳米材料具有杀死癌细胞的功能;朱红军
、蒋建华教授等人研制出一种粉末状的纳米颗粒。中南大学肝胆肠外科张阳德教授等开展
的磁纳米粒治疗肝癌研究等等。
目前,国际上纳米生物技术在医药领域的研究已取得一定的进展。在纳米生物材料研
究中,研究的热点和已有实质性成果的是药物纳米载体和纳米颗粒基因转移技术。
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