口服胸腺五肽麦胚凝集素介导生物粘附纳米粒的研究

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本文选择胸腺五肽(TP5)为模型药物,以乳酸—羟基乙酸共聚物(PLGA)为载体材料,以在肠道表面具有高度表达受体的麦胚凝集素(WGA)作为粘附和靶向的载体,制备了供口服给药的胸腺五肽特异性生物粘附纳米粒(WGA-TP5-NPs),对WGA-TP5-NPs的体内外性质进行了较为深入和系统的考察。主要内容包括六个部分:(1)制剂处方设计前研究;(2)乳酸—羟基乙酸共聚物纳米粒的制备及性质;(3)生物粘附纳米粒的制备及性质;(4)粘附性的体外评价;(5)体内粘附与组织分布;(6)口服药效学研究等。首先建立了RP-HPLC法用于TP5的体外含量测定,结果表明TP5在质量浓度5~400μg·mL-1内线性关系良好,精密度、回收率、检测限和定量限均符合要求。TP5在水溶液中的稳定性较差,提示将其水溶液冷冻保存,室温放置时24h内不必避光。TP5溶液的稳定pH值为5.0~9.2,缓冲液的种类对其稳定性影响不大。采用复乳—溶剂挥发法制备了TP5-NPs,以包封率为评价指标,考察了处方及工艺因素对制剂质量的影响,利用正交设计对处方进行优化。最优处方工艺制备的TP5-NPs平均粒径为(150.3±9.6)nm,Zeta电位为(-13.6±1.3)mV,包封率和载药量分别为(28.12±0.60)%和(2.403±0.066)%。TP5-NPs在蒸馏水、人工胃液和人工肠液中24h内稳定,冻干TP5-NPs在4℃放置6个月稳定性良好。TP5-NPs的体外释药初期存在一个零级的突释,此后4d进入一个符合Higuich方程或Ritger-Peppas方程的缓慢释药期。建立了福林—酚法和红细胞凝集活性检测法用于WGA含量和活性的测定。对WGA的提取工艺进行了优化,依次用选择性热处理、硫酸铵盐析和甲壳素亲合层析对WGA进行纯化,经过SDS-PAGE鉴定得到WGA纯品。采用碳化二亚胺法合成了麦胚凝集素修饰乳酸—羟基乙酸共聚物(WGA-PLGA),以MALDI-TOF-MS对结合物进行鉴定。WGA-PLGA中WGA的含量为(75.56±1.64)%。该结合物不溶于水,可溶于DMSO,在丙酮中可缓慢溶解,不溶于其它有机溶剂。WGA经过结合反应后活性保持完全。采用乳化—溶剂挥发法制备了具有不同WGA表面密度的WGA-TP5-NPs。与普通TP5-NPs相比,WGA-TP5-NPs的平均粒径增加,Zeta电位升高,包封率稍有提高。WGA-TP5-NPs在人工胃液和人工肠液中稳定性良好,能够有效地保护药物,且表面的WGA能够抵抗胃酸和消化酶的降解。体外释药结果表明,前2h WGA-TP5-NPs在人工胃液中的累积释药量为(26.72±2.01)~(32.90±1.97)%,此后在人工肠液中释放,24h的累积释药量达到(39.08±2.32)~(44.65±2.40)%。WGA-TP5-NPs在pH 7.4磷酸盐缓冲液及大鼠血浆中4d的累积释药量分别为(43.60±2.30)~(47.91±2.12)%和(67.84±42)~(73.02±2.60)%。对释药曲线的拟合结果表明,经过突释相后,WGA-TP5-NPs的体外释药符合Higuich方程或Ritger-Peppas方程。采用粘蛋白结合实验对纳米粒的体外粘附性进行评价,结果表明WGA-TP5-NPs的PM结合率是普通TP5-NPs PM结合率的1.8~4.2倍,经Langmuir方程拟合计算得到各WGA-TP5-NPs与PM的结合速率常数分别为1.563×10-3、2.601×10-3和3.184×10-3(μg·min·mL-1)-1。WGA-TP5-NPs与PM的结合反应可被WGA的特异性单糖NAcGlc抑制。以碳化二亚胺法合成了FITC-PLGA,制备了荧光标记纳米粒(TP5-F-NPs和WGA-TP5-F-NPs),其理化性质基本不受FITC标记的影响。FITC在人工胃肠液及大鼠各组织匀浆中的稳定性良好,并能够稳定存在于纳米粒之中。采用肠囊孵化实验对纳米粒的粘附性进行体外评价,结果表明,WGA-TP5-F-NPs对大鼠空肠和回肠的粘附力明显高于TP5-F-NPs(P<0.05),但对PPs区域和非PPs区域无选择性粘附,且能被NAcGlc竞争性抑制。荧光显微镜观察证实,WGA-TP5-F-NPs能够大量粘附于小肠的绒毛上皮和PPs,并且通过内吞作用进入粘膜内层。建立了荧光分光光度法测定荧光标记纳米粒在大鼠各组织中的分布量。WGA-TP5-F-NPs口服后可以大量粘附于小肠,滞留时间显著延长。无论单次给药还是连续多次给药,WGA-TP5-F-NPs均显示比TP5-F-NPs更好的肠粘附性和口服吸收效果,在单位组织中的分布百分率及在各组织中的总分布百分率均有所增加。口服给药1d和7d后,WGA-TP5-F-NPs的体内吸收总量分别为TP5-F-NPs体内吸收总量的1.4~2.8倍和1.5~3.1倍。采用流式细胞术,以免疫荧光双染色分析法,检测纳米粒口服给药后环磷酰胺免疫抑制大鼠体内免疫因子CD4+/CD8+的变化,结果表明与口服TP5原料药和普通TP5-NPs相比,口服WGA-TP5-NPs具有与静脉注射TP5相似的提高大鼠免疫功能的作用。在实验选择的密度范围内,WGA的表面密度越高,口服WGA-TP5-NPs所产生的免疫增强作用越明显。本文制备的WGA-TP5-NPs能够有效地包裹药物,作为TP5口服给药的载体。WGA-TP5-NPs口服后可以靶向粘附于粘膜肠细胞,在肠道内的滞留时间显著延长,并且能够通过内吞作用进入体内循环,提高了TP5的口服吸收。
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