脂质体包裹伊维菌素:突破递送困境,提升治疗潜力

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:AAPS PharmSciTech 3.4

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  伊维菌素(IVM)作为抗寄生虫药,在治疗热带疾病及抑制 RNA 病毒方面有潜力,但因其疏水性导致生物利用度低等问题。研究人员开发脂质体包裹 IVM 的制剂,发现脂质体可增强 IVM 细胞摄取、降低细胞毒性,为提升 IVM 疗效提供新策略。

  在医学的广阔领域中,寄生虫病和病毒感染一直是困扰人类健康的难题。伊维菌素(Ivermectin,IVM)作为一种经美国食品药品监督管理局(FDA)批准的抗寄生虫药物,在治疗盘尾丝虫病、蠕虫病和疥疮等热带疾病方面发挥着重要作用,同时在抑制如 SARS-CoV-2 等 RNA 病毒上也展现出一定潜力。然而,IVM 却有着 “致命短板”—— 它高度疏水,几乎不溶于水,这一特性导致其生物利用度差,治疗效果大打折扣。而且,高剂量使用 IVM 还可能引发不良反应,尤其是神经毒性,这使得在临床应用中难以达到有效治疗剂量的同时又保证安全性。为了解决这些棘手问题,来自塞尔丘克大学药学院、安卡拉大学健康科学研究生院、京都大学药学研究生院等机构的研究人员,踏上了探索之旅,他们致力于开发新型药物递送系统,旨在提升 IVM 的疗效。相关研究成果发表在《AAPS PharmSciTech》上,为该领域带来了新的曙光。
在本次研究中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是乙醇注射法,用于制备 IVM - 脂质体,该方法操作简单、安全性高且重复性好;动态光散射(DLS)技术,用来测定脂质体的粒径、多分散指数(PDI)和 zeta 电位;超滤法结合高效液相色谱(HPLC)用于量化 IVM 的包封率;透析袋扩散法评估 IVM 从脂质体中的体外释放情况;透射电子显微镜(TEM)观察纳米颗粒的形态;WST - 8 法检测细胞毒性;液相色谱 - 串联质谱(LC - MS/MS)分析 IVM 含量 ,以此来准确探究 IVM - 脂质体的各项性能。

脂质体包裹伊维菌素的制备与表征


研究人员通过乙醇注射法,使用大豆磷脂酰胆碱(SPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、胆固醇(Ch)和磷酸二乙酯(DCP),以两种不同摩尔比(1.85:1:0.15 和 7:2:1)成功制备了 IVM - 脂质体。利用 DLS 和 TEM 等技术对脂质体进行表征发现,脂质体粒径分布较窄,呈球形,表面相对粗糙。不同磷脂酰胆碱(PC)摩尔比会影响脂质体粒径,PC 摩尔比为 1.85 的脂质体平均粒径小于摩尔比为 7 的脂质体。胆固醇在其中起到稳定作用,适量的胆固醇有助于形成较小的脂质体。同时,IVM 的加入会使脂质体粒径增大、zeta 电位改变,这可能影响脂质体的稳定性和释放特性 。

伊维菌素及脂质体包裹伊维菌素的细胞毒性测定


研究人员采用 WST - 8 法测定细胞毒性,结果显示,游离 IVM 的半数最大细胞毒性浓度(CC50)为 10.32 μM,意味着在此浓度下,半数细胞会受到药物影响。而脂质体包裹的 IVM 制剂 CC50值显著更高,超过 110.2 μM。这表明脂质体包裹能大幅降低 IVM 的细胞毒性。其原因在于游离 IVM 会直接与细胞膜相互作用,快速被细胞摄取,导致细胞内药物浓度迅速升高,激活 AMPK/mTOR 信号通路,破坏细胞内稳态,引发细胞自噬、应激甚至死亡。而脂质体作为保护载体,可控制药物释放,使细胞内 IVM 浓度维持在较低水平,减少急性细胞毒性 。

游离伊维菌素和脂质体包裹伊维菌素的细胞摄取情况


在细胞摄取实验中,研究人员将 Vero E6 细胞分别与游离 IVM 和 IVM - 脂质体孵育,结果令人惊喜:游离 IVM 的细胞摄取率仅为 2%,而 IVM - 脂质体的摄取率高达 66%。这充分证明脂质体包裹能显著增强 IVM 的细胞摄取。在不同的 IVM - 脂质体制剂中,#DOPC1.85 - Ch1 - IVM3 制剂的细胞摄取率最高,这表明脂质组成和膜流动性在调节药物递送效率方面起着关键作用。细胞摄取差异可能源于不同脂质体的细胞摄取途径不同,而非表面密度、粒径分布、包封率和稳定性的差异 。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:脂质体包裹 IVM 可显著增强其在 Vero E6 细胞中的细胞摄取和内化,同时降低细胞毒性。脂质体作为药物载体,通过控制药物释放,避免了细胞内药物浓度的急剧上升,防止细胞快速激活细胞毒性自噬途径,保护细胞免受游离 IVM 的即时毒性影响。这一研究成果意义重大,为优化脂质体药物递送系统提供了重要依据,为后续进一步探索如 PEG 化等表面修饰技术,以及开发配体靶向和免疫脂质体等先进脂质体制剂奠定了基础,有望实现更精准的靶向药物递送,提高治疗效果,减少副作用,为寄生虫病和病毒感染等疾病的治疗带来新的希望 。

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