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综述:纳米颗粒用于药物递送:纳米药物体外与体内释放机制的深入解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Nano TransMed CS4.9
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这篇综述系统阐述了纳米药物递送系统的分类、制备方法及释放机制,重点探讨了有机(如脂质体、聚合物纳米粒)、无机(如金纳米粒、量子点)和杂化纳米颗粒的体外评估技术(透析法、连续流系统)与体内药代动力学参数(Cmax 、AUC),并揭示了生物分子(蛋白冠、核酸)对药物释放的影响。文章创新性地整合了刺激响应系统、IVIVC(体外体内相关性)建模挑战及纳米安全性策略,为研究者提供了从基础研究到临床转化的全景视角。
纳米药物递送系统可分为有机、无机和杂化纳米颗粒三大类。有机纳米颗粒包括聚合物基(如壳聚糖、藻酸盐)和脂质基(如脂质体、固体脂质纳米粒),具有高生物相容性和可降解性;无机纳米颗粒(如氧化铁、金纳米粒)则以稳定性著称;杂化纳米颗粒(如脂质-聚合物杂化体)则结合了两者优势。
制备技术分为自上而下(机械研磨、电纺丝)和自下而上(溶胶-凝胶法、化学气相沉积)两类。例如,喷雾热解法可大规模生产金属氧化物纳米粒,而微流控技术能精准控制脂质纳米粒的粒径。
纳米药物释放受扩散、溶胀、降解及刺激响应(pH、酶、温度)调控。例如,pH敏感型壳聚糖纳米粒在肿瘤微环境中可触发阿霉素释放,而磁响应纳米粒通过交变磁场实现脉冲给药。
体外采用透析膜法(模拟生物屏障)和USP IV流通池法,而体内通过药动学参数(如t1/2
)和影像学(MRI、PET)追踪纳米粒分布。研究显示,PEG修饰可延长循环时间,但可能引发"加速血液清除"效应。
血浆蛋白(如白蛋白)形成的蛋白冠会改变纳米粒靶向性,而酶(如MMP-2)可降解多肽涂层实现位点特异性释放。脂质吸收和核酸结合则进一步调控药物释放动力学。
IVIVC建模面临生物系统复杂性(如肠上皮渗透差异)和纳米特性变异(粒径、表面电荷)的挑战。新兴策略如PBPK-ML混合模型有望提升预测精度。
通过"安全设计"原则(如表面PEG化)和集成毒性测试(3D细胞模型)可降低免疫原性。值得注意的是,银纳米粒(AgNPs)的肺蓄积毒性需通过生态毒理学评估管控。
开发仿生溶解介质和器官芯片技术将推动IVIVC标准化,而核酸纳米载体与AI驱动的个性化设计或将成为下一代智能递送系统的核心。
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