纳米药物特点及其分析与评价 联系客服

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纳米结晶技术开发产品和新制剂。应用纳米结晶技术将确保成功地开发许多这类潜在的药品。免疫抑制药西罗莫司片剂就是采用伊兰公司纳米结晶专利技术首个上市的产品。虽然,应用树状聚合物、胶体金纳米粒和富勒烯等纳米载体释放药物、基因和疫苗尚处于研发的初级阶段,但这些纳米载体显示出不少引人瞩目的特点。它们提供了一个新的技术平台,通过多种机制吸附药物或基因,而后进行释放。这些纳米颗粒可通过细胞,作为载体能将药物、基因物质和化学标记物准确释放至细胞内,可有效地治疗心脑血管疾病和中枢神经系统疾病(如脑癌、中风、阿尔茨海默病和帕金森病等)。其中,富勒烯具有独特的球形键结构,作为一种新型纳米材料在医药领域有一定的应用前景。目前富勒烯的衍生化及新型富勒烯的合成是这一领域研究热点之一。树状聚合物、胶体金纳米粒和富勒烯等纳米载体在制药工业和生物医药领域具有重要的技术和商业意义。

关于国内外纳米药物载体特点、制备和应用以及纳米中药的发展情况,最近新出版的专著中进行了较全面的论述,在此简单介绍如下:作为载药系统的纳米微粒可分为以下6 种类型:微乳、生物可降解高分子纳米粒、脂质体、固体脂质纳米粒、磁性纳米粒和基因转导的纳米颗粒。它们各有特点适于不同制剂的开发,例如,微乳作为载药系统,可以增加难溶性药物的溶解度,提高水溶性药物的稳定性,提高药物的生物利用度,同时具有药物的缓释性和靶向性,并且适于工业化制备。微乳具有高扩散性和皮肤渗透性,使其在透皮吸收制剂的研究方面得到极大关注。生物可降解纳米颗粒可以改变药物的体内分布,具有控释性和靶向性,增加药物的稳定性,提高药物的生物利用度,特别适用于多肽和蛋白质等基因工程药物口服剂型的研究。脂质体载药系统同样具有药物的缓释性和靶向性,增加药物在体内和体外的稳定性,降低药物毒性,提高药物治疗指数,特别是脂质体结构的可修饰性,使开发具有特殊功能的载药系统如隐形脂质体、免疫脂质体成为可能。固体脂质纳米粒的显著特点:一是采用生理相容性好的低毒类脂材料为载体;二是可采用已成熟的高压乳匀法进行工业化生产,同时固体脂质纳米粒载药系统还具有控释性、靶向性、较高的载药量及改善药物的稳定性等优点。磁性纳米粒载药系统,可以通过外加磁场将药物导向靶位,适用于潜表部位病灶或外加磁场易触及部位病灶的诊断和治疗。纳米载体介导的遗传物质能高效地进入靶细胞,并且不易被血浆或组织细胞中各种酶所破坏。因此基因能透过核膜进入细

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胞核,并整合于染色体DNA 中,从而获得转基因的高效稳定表达而发挥治疗作用。

其次,将成熟的药物本身进行纳米化,改善药效方面也获得令人注目的研究成果。例如,将雄黄纳米化后,发现随着药物粒径减小,雄黄药效有提高的趋势。又如将纳米技术中的分子成像技术应用于疾病的诊断和治疗,可以提高疾病诊断的准确性以及治疗的精确性。目前我国新药研究和开发人员已经开始将纳米技术应用于中药开发过程中,提出了纳米中药的观点以及发展战略。某些实验小组在这方面已经取得了初步结果,例如:华中科技大学徐辉碧领导的研究组开展了矿物类中药雄黄纳米化研究;清华大学罗国安领导的研究组以中药灯盏花素为模型药物开展了纳米中药制备、纳米载体载药机理及传输的研究,目前正在进行代谢组学方面的研究工作。

关于这类纳米药物的分析以及质量控制必将不同于它们的前体药物。由于颗粒直径与药效直接相关,因此药物粒径及粒度分布应进行分析和控制;药物载体的性质与药物分布、疗效密切相关,所以也应对其进行分析和控制;药物载体的载药量和包封率与给药剂量和给药方式密切相关,因此有必要对它们分析和控制。此外,对于某些特殊的纳米药物要增加相关的分析和控制参数,如放射性纳米药物的活度等。由于纳米药物总体用药量的减少以及局部用药等,将迫使药理学和药代动力学的研究采用具有更高选择性和灵敏度的药物分析方法。特别是针对纳米药物的体内药物代谢研究,需要在复杂背景和高背景下定性和定量研究微量药物及其代谢产物的情况,对药物分析方法提出了更高的要求。

目前采用经典的高效液相色谱法已不能满足体内药代动力学研究的需要,近几年发展起来的液相色谱质谱和液相色谱核磁共振技术可以解决一部分问题,但是对于纳米药物研究显然是不够的。最近开发的毛细管液相色谱、纳米液相色谱、超高压液相色谱、微流控芯片分析、纳米传感器等新技术有希望在纳米药物分析中发挥重要作用。特别是纳米传感器技术最近获得了突破性进展:Fehr等研制的荧光纳米传感器可以监测糖代谢过程,可望在糖尿病的药物研究中发挥作用;Haes等建立的纳米光学生物传感器在阿尔茨海默病的诊断、药物开发和治疗中具有巨大的应用潜力。

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展望

纳米科技的迅速发展,将带动纳米医学特别是纳米药物的快速研究和开发,为分析化学研究人员提供了巨大的研究机遇。纳米医学是一类复杂体系,它需要综合采用多种学科的研究手段才能有效地解决问题。有关体外的分析检测例如:对纳米尺度的生物化学反应进行高灵敏和时间过程的检测分析,对单个活细胞的行为进行实时多方面监测等。这些课题将继续成为分析化学最基本的挑战,因为这种分析监测所提供的信息对于理解细胞机制非常重要,进而为理解疾病的发作机理提供非常有价值的资料。这种研究进一步发展,对大批细胞的性质进行分析研究,则有可能对大量细胞受药物作用后的效果进行扫描。由上述设计得到的信息将比盲目测量那些独立的生化小分子受体得到的信息更接近于体内的效果。更富于挑战性的课题是分析测量细胞的自组装,其中细胞间通讯信息的获得尤为重要。这一课题与迅速发展的系统生物学相交叉,与传统的简化科学方法不同,系统生物学更强调利用整体的方法进行医药研究。对于体内的分析检测,可以参考纳米分析技术进行研究。例如,分析监测某种高度定位的化学物质,如CO 和NO在小肺部血管的监测结果对于高血压和心血管疾病的诊断和治疗尤为重要。由纳米分析技术发展起来的纳米传感器在纳米药物分析中有可能成为新一代强有力的分析手段,如可植入的糖传感器对于糖尿病的诊治具有重要意义。

总之,纳米药物是一个刚刚起步的研究领域,随着对纳米药物的药效学和药代动力学方面的深入研究,必将推动纳米药物分析方法和手段的发展和提高。

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