尼奥斯体(Niosomes)作为一种多功能纳米载体,可用于输送抗病毒药物:既能携带亲水性药物,也能携带疏水性药物

《International Journal of Pharmaceutics》:Niosomes as a versatile nanocarrier for antiviral agents: Enabling delivery of both hydrophilic and hydrophobic drugs

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.2

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  本研究优化薄膜水合法制备稳定niosomes,成功负载曲美他嗪、利巴韦林和姜黄素,其粒径80-200nm,包封率35%-78%,热稳定性良好(低于150℃),且在抗单纯疱疹病毒1型及口蹄疫病毒中展现出高活性与低细胞毒性,组合疗法显示协同与拮抗效应。

  这项研究围绕着一种新型的纳米载体系统——尼索体(niosomes)在抗病毒药物递送中的应用展开。尼索体是由非离子型表面活性剂自组装形成的脂质纳米囊泡,因其结构与脂质体相似,但具有更高的稳定性和更低的成本,成为药物递送领域的重要研究对象。研究团队通过优化薄膜水合法,成功制备出一种能够稳定包裹三种抗病毒药物的尼索体系统,这三种药物分别是:麦考酚酸(MPA)、利巴韦林(RBV)和姜黄素(CUR)。该研究不仅展示了尼索体在提高药物生物利用度和减少细胞毒性方面的潜力,还为未来抗病毒药物的开发提供了重要的理论和技术支持。

在研究过程中,团队首先对所选药物的理化性质进行了分析。麦考酚酸是一种广谱免疫调节剂,具有较高的选择性指数,表明其在体外实验中对病毒具有良好的特异性作用。利巴韦林则是少数被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的抗病毒药物之一,已被证明对多种RNA病毒有效。姜黄素是一种天然多酚,具有抗病毒、抗氧化和抗炎等多种生物活性。这三种药物的理化特性各不相同,其中MPA和CUR属于亲脂性药物,而RBV则是亲水性药物。因此,研究团队需要开发一种能够同时包裹亲水性和亲脂性药物的纳米载体系统,以满足不同药物的递送需求。

为了解决这一问题,研究团队选择了一种基于Span? 20、胆固醇和二十二烷基磷酸(DCP)的简化配方。这种配方不仅减少了对其他辅料或复杂添加剂的依赖,还提高了系统的生物相容性。通过薄膜水合法,研究团队能够精确控制纳米囊泡的尺寸、形态和药物包封效率。实验结果显示,所制备的尼索体具有80–200纳米的尺寸范围,且粒径分布均匀(PdI < 0.3),表面电荷为负,这些特性表明其具有良好的胶体稳定性和生物相容性。此外,热分析表明这些尼索体在150摄氏度以下不会发生降解,进一步证明了其热力学稳定性。

在药物包封效率方面,研究团队发现MPA、RBV和CUR的包封率分别在35%至78%之间,这一范围表明所开发的尼索体系统能够有效地将这些药物包裹在内部。值得注意的是,药物的理化性质对包封效率有显著影响,例如亲水性药物RBV的包封效率相对较低,而亲脂性药物MPA和CUR的包封效率较高。这说明在设计纳米载体系统时,需要充分考虑药物的理化特性,以优化其包封效果。

为了验证尼索体系统的有效性,研究团队进行了针对单纯疱疹病毒1型(HSV-1)和水疱性口炎病毒(VSV)的生物活性测试。结果显示,药物负载的尼索体在纳克浓度下就能展现出强大的抗病毒效果,且其细胞毒性显著降低。选择性指数(SI)的提升是这一研究的重要成果之一,某些药物的SI值甚至提高了10^8倍,这意味着尼索体不仅能够提高药物的生物利用度,还能增强其对病毒的特异性作用,减少对正常细胞的伤害。这种显著的细胞毒性降低对于临床应用至关重要,因为它可以减少药物在体内的副作用,提高治疗的安全性。

其中,MPA和CUR的联合使用表现出独特的协同效应。在细胞存活率的实验中,两者的联合使用显示出更高的细胞保护效果,但在抗病毒实验中,却表现出一定的拮抗作用。这种现象表明,药物组合在不同生物背景下可能产生不同的相互作用,因此在开发抗病毒药物时,必须全面评估其在多种条件下的行为。这一发现不仅有助于优化药物组合策略,还为未来的研究提供了重要的方向。

研究团队还通过扫描电子显微镜(SEM)和动态光散射(DLS)技术对尼索体的形态和粒径分布进行了分析。SEM图像显示,所制备的尼索体具有清晰的囊泡结构,而DLS分析则进一步证实了其颗粒的均匀性和适合用于治疗的特性。这些分析结果表明,尼索体不仅在结构上稳定,而且在功能上也具备良好的性能,能够有效递送药物并维持其活性。

此外,研究团队还探讨了尼索体在药物递送中的潜在优势。由于尼索体的结构特性,它们能够提高药物的溶解度,保护药物免受降解,并实现药物的缓释。这些特性对于那些在水溶液中不稳定或具有较低溶解度的抗病毒药物尤为重要。例如,MPA和CUR都具有一定的化学不稳定性,而通过尼索体的包裹,它们的稳定性得到了显著提升。同时,这种递送方式还能够延长药物在体内的作用时间,减少给药频率,提高治疗的便利性和患者的依从性。

考虑到病毒的复杂性和多样性,研究团队特别关注了抗病毒药物的开发难点。许多病毒,尤其是RNA病毒,由于其高突变率,容易产生耐药性,这使得传统抗病毒药物的效果受到限制。而尼索体作为一种先进的药物递送系统,能够通过调控药物的释放速度和作用部位,提高抗病毒药物的疗效。例如,研究团队发现,通过尼索体递送的MPA和CUR在对抗HSV-1时表现出更强的活性,这种增强效果可能与尼索体能够促进药物在细胞内的积累有关。此外,尼索体还能够减少药物的剂量需求,从而降低其在体内的毒副作用。

研究团队还强调了尼索体在抗病毒药物开发中的重要性。当前,抗病毒药物的研发面临诸多挑战,包括药物的水溶性不足、化学稳定性差、靶向性有限等。而尼索体能够克服这些障碍,为抗病毒药物提供一种新的递送途径。这种递送方式不仅可以提高药物的生物利用度,还能增强其在体内的稳定性和靶向性,从而提高治疗效果。此外,尼索体的可扩展性和可重复性也为大规模生产和临床应用提供了可能性。

研究团队的成果表明,尼索体在抗病毒药物递送中具有广阔的应用前景。通过优化薄膜水合法,他们成功制备出一种稳定且高效的纳米载体系统,能够包裹多种抗病毒药物,并在体外实验中展现出良好的抗病毒活性。这种系统不仅适用于当前的抗病毒药物,还为未来开发新型抗病毒药物提供了技术支持。例如,研究团队提到,该系统可以用于开发针对不同病毒类型的组合疗法,通过协同作用提高治疗效果,同时减少单一药物的使用剂量和副作用。

在实际应用中,尼索体的递送系统可以与多种药物相结合,形成更加精准的治疗方案。例如,MPA和CUR的联合使用在对抗HSV-1时表现出协同效应,这可能为未来的抗病毒治疗提供新的思路。此外,尼索体还可以用于包裹其他具有潜在抗病毒活性的化合物,如天然产物或新型合成药物,从而拓展其在抗病毒领域的应用范围。这种灵活性使得尼索体成为一种理想的药物递送平台,能够适应不同药物的需求,提高治疗的多样性和针对性。

研究团队还提到,尽管SEM在观察软性纳米结构时存在一定的局限性,但通过其他技术如DLS和ZP分析,仍然能够获得关于尼索体结构和性能的可靠数据。这表明,即使在某些技术手段受限的情况下,研究团队依然能够通过多种方法对纳米载体进行综合评估,确保其在药物递送中的有效性和安全性。

总的来说,这项研究为抗病毒药物的递送提供了新的思路和技术支持。通过开发一种稳定且高效的尼索体系统,研究团队成功解决了抗病毒药物在溶解度、稳定性、靶向性和细胞毒性等方面的挑战。这一成果不仅有助于提高现有抗病毒药物的疗效,还为未来抗病毒药物的开发和应用提供了重要的基础。随着对尼索体研究的深入,相信其在抗病毒领域的应用将会越来越广泛,为全球抗病毒治疗带来新的希望。
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