發(fā)布時(shí)間：2019-04-19 11:01

【摘要】：納米給藥系統(tǒng)在改善藥物口服吸收的應(yīng)用方面發(fā)展迅速,與傳統(tǒng)的口服遞藥系統(tǒng)相比,納米給藥系統(tǒng)有其不可替代的優(yōu)勢(shì),如給藥后可以廣泛地分布到胃腸道中增加藥物吸收,包裹被包封的藥物免受胃腸道酸性環(huán)境和酶的降解,控制藥物的釋放速度,通過(guò)一定的修飾可以達(dá)到靶向效果。固體脂質(zhì)納米粒(Solid lipid nanoparticels, SLNs)作為口服納米給藥系統(tǒng)近年來(lái)受到廣泛關(guān)注,由于其制備材料為生物相容性及生物可降解性的固態(tài)脂質(zhì)材料,因此被認(rèn)為是最有希望開(kāi)發(fā)成臨床應(yīng)用的納米給藥系統(tǒng)。雖然固體脂質(zhì)納米粒在口服給藥方面顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì),但是其在胃腸道中的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收機(jī)制的研究報(bào)道還很少。全面認(rèn)識(shí)和掌握固體脂質(zhì)納米粒在胃腸道中的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收機(jī)制對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)高效口服吸收的制劑具有重要的指導(dǎo)作用。本課題詳細(xì)研究了固體脂質(zhì)納米粒在小腸上皮細(xì)胞單層中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,通過(guò)比較不同結(jié)構(gòu)修飾的固體脂質(zhì)納米粒的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制差別,得出了跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)效率高的固體脂質(zhì)納米粒所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。以單硬脂酸甘油酯為脂質(zhì)材料,采用水性溶劑擴(kuò)散法制備了固體脂質(zhì)納米粒。以十八胺-異硫氰基熒光素(ODA-FITC)為熒光探針標(biāo)記固體脂質(zhì)納米粒(ODA-FITC-SLNs)。將金納米粒包裹到固體脂質(zhì)納米粒(Au-SLNs)中用于細(xì)胞樣本的透射電鏡分析。制備的三種固體脂質(zhì)納米粒的粒徑相似,約為100nm,粒徑均勻。固體脂質(zhì)納米粒分散液在一周的貯存期內(nèi),質(zhì)量未發(fā)生明顯改變。體外構(gòu)建MDCK細(xì)胞單層來(lái)研究固體脂質(zhì)納米粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。加入到Transwell上室中的固體脂質(zhì)納米粒大約有20%的量攝取進(jìn)入細(xì)胞單層,大約有2.5%的量實(shí)現(xiàn)了跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。透射電鏡結(jié)果顯示固體脂質(zhì)納米粒能夠以完整的粒子進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。固體脂質(zhì)納米粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)細(xì)胞單層的頂側(cè)膜以及細(xì)胞單層的緊密連接結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。MDCK細(xì)胞對(duì)固體脂質(zhì)納米粒的攝取是一個(gè)時(shí)間和能量依賴(lài)的過(guò)程。攝取過(guò)程首先是固體脂質(zhì)納米粒粘附于細(xì)胞膜上,吸附過(guò)程會(huì)顯著降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性。透射電鏡結(jié)果顯示細(xì)胞攝取固體脂質(zhì)納米粒是囊泡介導(dǎo)的過(guò)程。固體脂質(zhì)納米粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)主要是以網(wǎng)格蛋白結(jié)構(gòu)、脂筏結(jié)構(gòu)介導(dǎo)的過(guò)程,并且肌動(dòng)蛋白微絲在跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮著一定的作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、微管蛋白在固體脂質(zhì)納米粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)可能存在直接的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑,將固體脂質(zhì)納米粒直接由頂層膜轉(zhuǎn)運(yùn)至基底側(cè)。我們進(jìn)一步構(gòu)建了Caco-2細(xì)胞單層模型來(lái)考察固體脂質(zhì)納米粒的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,并與其在MDCK細(xì)胞單層中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制做了比較。首先研究了固體脂質(zhì)納米粒在Caco-2細(xì)胞中的細(xì)胞毒理學(xué)性質(zhì)。研究結(jié)果表明,固體脂質(zhì)納米粒對(duì)Caco-2細(xì)胞的毒性較低,不會(huì)影響細(xì)胞膜的完整性,不會(huì)引1起細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng),能夠顯著降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性。首次采用全內(nèi)反射熒光顯微鏡技術(shù)直觀地證明了固體脂質(zhì)納米粒的內(nèi)吞和外排是囊泡介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。固體脂質(zhì)納米粒在Caco-2細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制與在MDCK細(xì)胞中的大致相同,但是在Caco-2細(xì)胞中,巨胞飲途徑在固體脂質(zhì)納米粒的內(nèi)吞以及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮著一定的作用。固體脂質(zhì)納米粒在Caco-2細(xì)胞單層中的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)量明顯低于其在MDCK細(xì)胞單層中的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)量,并且在Caco-2細(xì)胞單層中的轉(zhuǎn)運(yùn)是一個(gè)更依賴(lài)于能量的過(guò)程。設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)修飾的固體脂質(zhì)納米粒,包括采用不同碳鏈長(zhǎng)度的脂質(zhì)材料以及對(duì)納米粒表面進(jìn)行不同PEG量的修飾。體外構(gòu)建MDCK細(xì)胞單層,并對(duì)不同結(jié)構(gòu)修飾的固體脂質(zhì)納米粒進(jìn)行了跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的比較以及相應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的分析。研究結(jié)果表明,隨著脂質(zhì)材料碳鏈長(zhǎng)度的增加,固體脂質(zhì)納米粒攝取進(jìn)入細(xì)胞單層和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的量降低�？缒まD(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制分析表明,低碳鏈長(zhǎng)度的固體脂質(zhì)納米粒更容易經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑,隨著碳鏈長(zhǎng)度的增加經(jīng)這種轉(zhuǎn)運(yùn)通路轉(zhuǎn)運(yùn)的納米粒的量明顯減少。一定量的PEG修飾(PEG-20%)不但可以增加固體脂質(zhì)納米粒攝取進(jìn)入細(xì)胞單層的量,而且可以顯著增加其跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的量。其機(jī)制分析表明,一定量的PEG修飾可以增加其通過(guò)網(wǎng)格蛋白結(jié)構(gòu)和脂筏／小窩蛋白結(jié)構(gòu)攝取進(jìn)入細(xì)胞單層的量,并且可以增加經(jīng)直接跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑轉(zhuǎn)運(yùn)的比例,減少經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)。通過(guò)大鼠的離體腸吸收和在體腸吸收實(shí)驗(yàn)來(lái)考察不同結(jié)構(gòu)修飾的固體脂質(zhì)納米粒的跨小腸上皮轉(zhuǎn)運(yùn)吸收情況,結(jié)果表明其離體和在體的小腸轉(zhuǎn)運(yùn)吸收程度和在細(xì)胞單層中的轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)果吻合。綜合體內(nèi)外的研究結(jié)果,我們歸納了跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)效率高的固體脂質(zhì)納米粒所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即中等碳鏈長(zhǎng)度的脂質(zhì)材料以及適當(dāng)?shù)谋砻嬗H水性修飾可以實(shí)現(xiàn)固體脂質(zhì)納米粒高效地跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)吸收。本課題的研究可以為固體脂質(zhì)納米粒的結(jié)構(gòu)修飾和處方設(shè)計(jì)提供一定的理論指導(dǎo)。
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R943
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本文編號(hào)：2460880