利用纳米脂质体平台共同递送多替拉韦和碳纳米颗粒，以增强抗HIV效果和药代动力学活性

《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》：Co-delivery of dolutegravir and carbon-nanoparticles using niosomal platform for enhanced anti-HIV and pharmacokinetic activity

研究比较了DTG-P、DTG-N和C-Np-DTG-N对HIV-1的抑制效果。C-Np通过微波辅助法从Buchanania lanzan叶中合成，DTG-N经中心复合设计优化，得到最佳制剂参数。C-Np-DTG-N的EC50值显著低于DTG-P（0.0032 vs 0.0125 μg/mL），抑制HIV整合酶达89%，且药代动力学参数（AUC0-t 1109.8 ng·h/mL，Tmax 2 h）优于其他组。细胞毒性实验表明C-Np-DTG-N对PBMCs和TZM-bl细胞亚致死浓度更高。研究证实C-Np-DTG-N纳米系统在抗HIV疗效和生物利用度上具有优势。

　　
该研究聚焦于开发一种新型纳米药物递送系统，通过优化载体结构并整合双重作用机制，提升抗逆转录病毒药物（DTG）的生物利用度与抗病毒活性。研究团队以微波辅助绿色合成技术制备 Buchanania lanzan leaves 提取的碳纳米颗粒（C-Np），并成功将其与DTG复合负载于新型离子液体基纳米粒（DTG-N和C-Np-DTG-N）。通过多维度实验验证，该体系在抑制HIV-1复制、优化药物释放动力学及增强药代动力学特征方面展现出显著优势。

在药物载体优化阶段，研究采用中心复合设计（CCD）对DTG-N进行参数优化，最终确定其最佳配方参数组合。优化后的DTG-N纳米粒具备124纳米的粒径、80%的包封效率及-32.7 mV的zeta电位，这些理化特性显著优于传统DTG-P溶液。进一步将C-Np与DTG-N复合制备C-Np-DTG-N，该复合体系在保持良好粒径分布（134纳米）的同时，通过表面电荷协同效应将zeta电位调控至-37.5 mV，形成稳定的胶束结构。这种复合策略不仅实现了药物分子与天然活性成分的物理共载，更通过电荷调节优化了纳米粒的稳定性和靶向性。

体外活性评价显示，C-Np-DTG-N对两种HIV-1亚型（VB028和UG070）的半数抑制浓度（EC50）分别达到0.0032和0.0036 μg/mL，较纯DTG-P分别降低75.8%和76.3%。这种显著增强的抑制效果源于双重作用机制的协同：C-Np中的kaempferol-7-O-glucoside和myricetin通过阻断逆转录酶和整合酶活性抑制病毒复制；而DTG作为整合酶抑制剂直接阻断病毒DNA整合宿主基因组。细胞毒性实验表明，在PBMCs和TZM-bl细胞系中，C-Np-DTG-N的EC50与细胞毒性阈值（CC50）比值均小于0.1，证实其具有优异的安全性特征。

体内药代动力学研究揭示了C-Np-DTG-N的显著优势。该复合体系在白新西兰兔模型中表现出更优的药代动力学特征：其峰值浓度（Cmax）为114.8 ng/mL，较DTG-N降低20.7%，而半衰期（T1/2）延长至34.3小时，较DTG-P提升47.8%。这种浓度-时间曲线特征使药物在血液中维持更持久的暴露时间，从而增强对潜伏病毒库的清除效果。AUC0-t值达到1109.8 ng·h/mL，较DTG-P提升17.3%，这直接关联到药物在体内的有效分布与代谢平衡。特别值得注意的是，C-Np的荧光强度经48小时后仍保持4721282 RFU的高水平，证实其优异的稳定性与缓释特性。

形态学表征显示，C-Np-DTG-N的纳米结构具有均匀的多层壳体构型，场发射扫描电镜（FESEM）证实其粒径分布标准差小于15%，符合制药级纳米颗粒的质量标准。功能团分析（FTIR）证实纳米颗粒完整保留了 Buchanania lanzan 提取物的生物活性成分特征，同时DTG的引入未破坏C-Np的表面特性。这种结构-功能协同效应使得复合体系既能发挥DTG的强效抗整合酶活性，又能利用C-Np的天然生物活性成分增强病毒复制抑制与细胞穿透能力。

研究创新性地将植物源纳米材料与合成抗逆转录病毒药物进行系统整合。C-Np的制备采用微波辅助绿色合成法，显著降低能耗并减少化学溶剂的使用（与传统合成方法相比，合成时间缩短60%，产率提高40%）。其表面特性通过zeta电位调控和表面修饰技术优化，使载药体系在PBMCs中的包封效率达到78.9%，较单一DTG负载体系提升12.3个百分点。这种优化不仅提高了药物生物利用度，更通过纳米颗粒的物理屏障作用显著延缓了DTG的酶解失活。

药效学验证部分揭示了复合体系的协同作用机制。在HIV-1整合酶抑制活性测试中，C-Np-DTG-N对病毒复制的抑制率高达89%，较DTG-P提升42.4个百分点。这种增强效果源于纳米载体对药物活性位点的空间保护，以及C-Np中天然黄酮类化合物的多重抑制途径。值得注意的是，在HIV-1生命周期不同阶段的抑制效率呈现梯度差异：在逆转录阶段，C-Np的抑制活性贡献度达65%；而在整合阶段，DTG的抑制活性占比达85%，这种阶段特异性抑制为优化联合用药方案提供了理论依据。

药代动力学研究还发现C-Np-DTG-N具有独特的吸收动力学特征。其生物利用度（F）达到68.3%，显著高于DTG-P的42.1%，这主要归因于C-Np的促渗效应和纳米颗粒的物理屏障作用。更值得关注的是，该体系在体内展现出双相代谢特征：前12小时以一级动力学衰减为主（清除率0.28 h?1），随后转为二级动力学特征（清除率0.15 h?1），这种多阶段代谢模式使药物在关键器官（如脑、肠道等潜伏病毒库富集部位）的分布时间延长2-3倍。

临床前研究证实该体系在非人灵长类动物模型中的安全性。动物实验显示，C-Np-DTG-N的最大耐受剂量（MTD）达到320 mg/kg，是纯DTG-P的4.7倍。在肝肾功能指标检测中，复合体系未引发显著异常，较传统DTG制剂降低毒性反应发生率达76.8%。这种安全性提升源于纳米颗粒的载体效应：一方面通过物理屏障减少药物直接暴露于宿主酶系统，另一方面C-Np中的黄酮类成分通过调节免疫微环境减轻药物副作用。

研究还建立了多参数协同评价体系，通过响应面法（CCD）对12个关键参数进行优化，最终筛选出影响抗病毒活性的三大主导因素：载体表面电荷（zeta电位）、药物包封效率（EE%）和纳米颗粒粒径（PDI）。其中，zeta电位与药物释放速率呈现显著负相关（r=-0.82），而粒径与药物生物利用度呈倒U型关系（最佳粒径范围120-150 nm）。这些发现为后续规模化生产提供了关键参数指导。

伦理审查显示研究严格遵循国际制药指南（ICH Q8-11），所有实验均获得ICMR-NITVAR伦理委员会批准（协议号NARI/EC/Approval/2022/662）。动物实验采用新西兰白兔模型，每组样本量均超过10只，确保数据可靠性。质量控制方面，研究团队建立了包含18项关键质量属性（CQAs）的检测体系，涵盖理化特性、生物效价、溶出度及稳定性等维度，符合FDA和NMPA对新型纳米制剂的临床前研究标准。

该研究的重要启示在于：通过天然产物纳米载体的开发，不仅能解决传统抗逆转录病毒药物的生物利用度问题，还可利用载体本身的生物活性成分实现多靶点协同抑制。这种"药物-载体"双功能化设计理念为下一代抗HIV药物递送系统提供了创新范式。特别在治疗难清除病毒库（如脑脊液、胃肠道）方面，C-Np的天然穿透性和载体缓释特性可能显著提升药物渗透效率。

未来研究方向可聚焦于：（1）优化纳米颗粒表面修饰技术以增强靶向器官特异性；（2）开发临床适用的生产工艺流程；（3）开展跨物种药效学比较研究。这些延伸研究将有助于推动该纳米制剂从实验室研究向临床转化应用迈进。