纳米级黏膜黏附药物递送系统:改善胃部药物疗效的新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Beilstein Journal of Nanotechnology 2.6

编辑推荐:

  为解决传统药物递送系统在治疗局部胃病时的不足,研究人员开展了合成具有黏膜黏附特性的纳米级药物递送系统的研究。结果显示该系统有良好的黏附性、缓释性及生物安全性。这为提升胃部疾病治疗效果提供了新途径。

  在医学领域,口服给药一直是备受青睐的方式,它方便、患者依从性高且无创。药物经口服进入人体后,主要通过两种途径发挥作用:一是全身给药,药物需经黏膜吸收进入血液循环;二是局部给药,用于治疗如胃癌、结直肠癌或局部细菌感染等局部疾病。然而,药物能否有效发挥作用,受到诸多因素的影响,比如在胃内的停留时间、胃排空速度、药物从剂型中的释放速率,以及治疗剂能否顺利抵达作用部位或被吸收等。传统的药物递送系统在应对这些挑战时,往往力不从心,尤其是针对治疗局部胃部疾病的药物。
为了攻克这些难题,科研人员一直在探索更有效的药物递送方法。其中,胃滞留药物递送系统成为研究热点,它旨在延长药物在胃肠道上部的停留时间,进而提高疗效。在众多胃滞留药物递送系统中,黏膜黏附系统因其能增加药物在黏膜的保留时间,将药物精准定位到作用部位,备受关注。这类系统不仅能让药物缓慢释放,还能减少所需剂量,因为药物能在靶位点高度聚集。

此次,有研究人员针对胃部疾病治疗的难题开展了深入研究。他们致力于开发一种纳米级的黏膜黏附药物递送系统,期望通过该系统提升药物在胃部的作用效果,延长药物在胃内的停留时间。经过一系列实验研究,他们成功开发出基于藻酸钠(Alginate)的黏膜黏附药物递送系统,并对其进行了全面的表征和性能测试。这一研究成果发表在《Beilstein Journal of Nanotechnology》上,为胃部疾病的治疗带来了新的希望。

研究人员在开展这项研究时,运用了多种关键技术方法。在纳米颗粒的制备上,采用了类似前人研究的技术,分别制备出藻酸钠纳米颗粒(Alg NPs)和用 Eudragit RS100 聚合物包覆的藻酸钠纳米颗粒(EudAlg NPs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)观察纳米颗粒的形态;利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析纳米颗粒的表面组成;借助动态光散射(DLS)技术测定纳米颗粒的粒径和 zeta 电位分布。此外,还用比色法中的高碘酸 - 希夫(PAS)染色测定纳米颗粒与黏蛋白的相互作用程度等。

研究结果


  1. 纳米颗粒的形态:SEM 和 STEM 结果显示,Alg NPs 和 EudAlg NPs 均呈球形且表面光滑,EudAlg NPs 边缘有二次突起,这是 Eudragit RS100 聚合物包覆的特征。通过荧光标记聚合物实验,进一步证实了 Eudragit RS100 对 Alg NPs 的包覆。
  2. 纳米颗粒的表面组成:ATR-FTIR 分析表明,EudAlg NPs 具备 Eudragit 聚合物的特征峰,且藻酸钠 COO?峰位置发生轻微位移,这表明藻酸钠和 Eudragit 聚合物之间存在弱相互作用,证实 Alg NPs 已被 Eudragit 聚合物包覆。
  3. 粒径和 zeta 电位分布:Alg NPs 和 EudAlg NPs 的 Z 平均直径分别为 206.14±32.31nm 和 219.22±41.61nm,包覆后粒径未显著增加,仍处于纳米级。Alg NPs 的 zeta 电位为负(-25.85±7.7mV),而 EudAlg NPs 为正(39.72±6.7mV),有利于与带负电的黏液相互作用。
  4. EudAlg 纳米颗粒的包封效率:以 FAM 标记的肽为模型药物,EudAlg NPs 的包封效率为(58.6±3.9)%,虽与其他研究相当,但相对偏低,可能与制备纳米颗粒时输入的模型药物量较多有关。
  5. EudAlg 纳米颗粒的释放:在不同 pH 值(pH1.2 和 pH6.8)的溶解介质中,Eudragit 聚合物的存在减缓了药物释放,尤其在中性 pH 值下,能有效保护药物,防止其过快释放。
  6. 原位黏膜黏附研究:DLS 测量显示,EudAlg NPs 与黏蛋白相互作用后,粒径、PDI 值显著增加,zeta 电位降低,表明两者发生了相互作用。PAS 染色测定结果表明,纳米颗粒在 15 分钟内就能吸附大量黏蛋白,且 1 小时后吸附量无显著增加,说明纳米颗粒表面在短时间内就被黏蛋白饱和。
  7. 纳米颗粒与人工黏液的相互作用:以人工黏液为模型,研究发现 EudAlg NPs 在 24 小时内有适度的扩散(31±3)%,这一扩散率与文献报道相符,且考虑到体内条件,该结果有一定前景。
  8. 细胞活力测定:对人胃腺癌细胞系 AGS 进行 3 天的细胞活力测试,结果表明 EudAlg NPs 在 3 天内对 AGS 细胞活力无显著影响。
  9. 纳米颗粒的内化:通过荧光显微镜观察和定量分析,发现 EudAlg NPs 能在 4 小时内被 AGS 细胞内化,且内化量随时间增加,同时不会对细胞造成损伤。
  10. 体外黏液相互作用研究:利用黏液分泌的 AGS 细胞进行体外实验,结果表明纳米颗粒的吸附量与细胞浓度相关,细胞浓度越高,纳米颗粒的吸附量越大,说明纳米颗粒能在体外条件下吸附到细胞上。

在研究结论和讨论部分,研究人员开发的纳米级黏膜黏附药物递送系统展现出诸多优势。该系统带正电荷,有利于与黏液相互作用;模型肽药物的包封效率为 58%,且 Eudragit 聚合物能减缓药物释放;纳米颗粒具有良好的黏膜黏附性能,在人工黏液中有适度的扩散能力;同时,纳米颗粒能被黏液分泌细胞内化且无毒性。这些特性表明,该递送系统有望作为口服药物载体用于胃部疾病的治疗。通过负载针对胃溃疡、胃炎、细菌感染或癌症等多种胃部疾病的药物,有望提升这些疾病的治疗效果,为胃部疾病的治疗开辟新的道路,在未来的临床应用中具有巨大的潜力。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号