PEG-胆固醇双重修饰PBCA纳米粒脑靶向机制

摘要

目的中枢神经系统疾病目前存在的主要问题是血脑屏障(BBB)通透性的问题,本实验期望通过制备PEG-胆固醇双重修饰PBCA纳米粒,提高难透过BBB的中枢神经系统疾病的治疗及早期诊断药物的治疗作用,并对其经过BBB进入脑组织的机制进行探讨。方法采用乳化聚合法制备双重修饰PBCA纳米粒并对其理化特性进行评价。(1)双重修饰PBCA纳米粒体内药动学及脑组织分布研究:实验前12小时大鼠进行颈静脉插管手术。实验时于插管处给予原药溶液,胆固醇单修饰及PEG-胆固醇双重修饰PBCA纳米粒。给药后不同时间点取血200μL,化学/发光分析仪测定血液中香豆素-6的含量。大鼠尾静脉分别给予原药溶液、胆固醇单修饰及PEG-胆固醇双重修饰PBCA纳米粒。给药后不同时间点处死大鼠,取脑组织测定香豆素-6的含量。(2)双重修饰PBCA纳米粒体外细胞摄取及转运机制研究:采用b End.3细胞模型(永生化小鼠脑内皮细胞株)评价了载体及纳米粒的体外细胞毒性,同时选用了巨胞饮介导的内吞作用(细胞松弛素D),网格蛋白介导的内吞作用(氯丙嗪),小窝蛋白介导的内吞作用(染料木素),胆固醇耗竭(MβCD和制霉菌素),高尔基体抑制剂(布雷菲德菌素A)和耗能(叠氮钠)等七种细胞摄取抑制剂来研究载药纳米粒的细胞摄取及转运机制。结果 (1)制备的纳米粒粒径为(191.1±1.22)nm、载药量约为1.97%,包封率大于98%。同时双重修饰PBCA纳米粒在体外具有更明显的缓释效果。(2)双重修饰PBCA纳米粒在体内具有更高的血药浓度及缓释效果,能持续释放12 h,而胆固醇单修饰纳米粒仅释放8 h,原药溶液仅4 h内能检测到药物。脑组织分布研究结果表明,双重修饰PBCA纳米粒静脉给药后脑组织中药物含量显著增高且成缓慢释放的过程,说明具有成为脑靶向制剂的研究潜力。(3)载体及载药纳米粒细胞安全性良好,纳米粒在实验范围内没有明显的细胞毒性,具有较好的安全性。选择不同类型的摄取和转运抑制剂研究了载药纳米粒的细胞摄取及转运机制。结果表明,参与细胞转运和摄取的机制可以是不同的,而胆固醇-PEG双修饰PBCA纳米粒在b End.3细胞中的转运机制,是一个包括巨胞饮介导、耗能、同时需要胆固醇参与等多种机制介导的复杂过程。结论本实验制备的PEG20000-胆固醇双重修饰PBCA纳米粒,可解决中枢神经系统疾病的治疗及诊断药物体内BBB通透率低、安全性差、缓释性差等瓶颈问题,具有重要应用前景。