凝集素化纳米粒给药系统的糖触发行为及其时辰调控新模式

鉴于支气管哮喘的时辰生物学糖信号，通过肺泡黏膜及上皮中N-乙酰葡糖胺对凝集素的识别作用，本课题依据凝集素化聚合物降解的阻延效应及其糖配体特异性，引入时辰'开/关'释药糖反馈机制，设计并构建糖触发调控的新型凝集素化纳米粒时辰吸入给药系统。以沙美特罗为模型药制备可生物降解纳米粒，于载体材料链端键合凝集素，分析凝集素修饰对纳米粒体外降解、释药的抑制作用，研究凝集素化纳米粒的糖触发特性，探讨凝集素的糖结合分子模式，考察凝集素化纳米粒经肺泡上皮细胞的摄入和内化特性，以'糖-凝集素'配接原理阐释凝集素化纳米粒降解和释药的时辰调控效应。进一步将凝集素化纳米粒组装成干粉吸入网孔型微粒，利于含糖介质梯度启动纳米粒释药，拟合并验证体内、外时辰学相关性。.该项目的研究，可对凝集素化纳米粒时辰给药的可行性奠定实验依据和理论基础，为哮喘的时辰治疗提供调控新启示和新手段，丰富并拓展时辰药剂学的研究内容。

在前期关于凝集素的特异性糖结合特性研究基础上，本项目以昔奈酸沙美特罗为模型药物、壳聚糖为载体材料，采用“离子交联-喷雾干燥”工艺，成功制备了载药“纳米粒-微粒”（NiMS），NiMs粉末外观圆整，载药量8%、包封率大于70%，粒径主要分布在2-8μm之间（50%粉末粒径小于2.49μm）。.进一步通过微量戊二醛活化法对微粒进行麦胚凝集素化修饰，活性结合率达到87.9%。在体外释放的前4h，凝集素化修饰微粒的释药减慢了30%，表明了凝集素化修饰对药物释放的阻滞作用。与麦胚凝集素特异性结合的N-乙酰葡糖胺的加入，能够明显加快药物的释放，随着糖浓度的增加，释药促进作用相应增强。而对未凝集素化微粒无影响，这体现出凝集素化微粒释药的糖触发、调控效应，其机制可能涉及到“凝集素-糖”相互作用。.NiMS粉末的堆密度为220 mg/ml，流动性较好（休止角为30.93°）。以双级碰撞器装置进行体外沉积试验，口咽部零级沉积量、模拟截留于上呼吸道的一级沉积量、模拟可吸入肺泡而进入全身血液循环的二级沉积量分别为14.89、24.28、19.93%，排空率为97.91%，表明干粉末的良好吸入沉降特性。.凝集素化微粒经人Ⅱ型肺上皮细胞A549的细胞毒性实验（MTT法）测得IC50为1723.83 μg/ml，表明壳聚糖纳米粒几乎无明显的细胞毒性。荧光倒置显微镜观察和激光共聚焦分析结果也表明，凝集素化修饰的纳米粒经A549细胞摄取后主要分布在胞浆，并且随着时间的延长，可优势被细胞摄取。.以卵白蛋白（OVA）作皮下和腹腔注射致小鼠支气管过敏性哮喘模型，给药后肺组织病理学HE染色观察发现，模型小鼠气道和血管周围炎症细胞浸润减弱，说明载药纳米粒对呼吸道炎症具有抑制作用，凝集素化修饰纳米粒的抑制作用可能更强。阿托伐他汀钙为内标，建立并评价了小鼠血浆及肺组织样本中药物含量测定的HPLC方法。药动学试验结果表明，凝集素化前后的NiMs微粒的药动学参数有一些变化，体现释放的糖触发时辰给药潜力，但哮喘模型小鼠体内试验的凝集素化效果不明显，可能与小鼠敏感性、喷药方式等因素有关。.该项目的研究，为凝集素化纳米粒时辰给药的可行性提供了实践基础，也为课题组后续哮喘的时辰治疗工作思路提供了借鉴，丰富了时辰药剂学的研究内容。