碳纳米管-神经生长因子缓释体系的构建及其体内外药效评价

神经生长因子(NGF)对神经损伤的修复具有重要的作用,但需长期反复给药才能维持有效浓度，NGF缓、控释载体材料的寻找是解决其应用于临床的主要难题之一，功能化的碳纳米管(CNTs）的深入研究为解决这一难题提供了可能。前期研究工作表明： CNTs由于其独特的结构和理化性质可载带大量蛋白质发挥缓、控释作用，其本身还具有促神经再生作用。本项目通过对多壁碳纳米管（MWNTs）的功能化修饰后与NGF非共价结合得到MWNTs-NGF复合物，考察各复合物中NGF的载药量、稳定性、体外释放和细胞毒性，选择最佳MWNTs-NGF复合物，体外通过复合物对鸡胚背根神经节突起的生长作用实验，体内通过MWNTs-NGF对大鼠脊髓完全性损伤和大鼠脊髓横断损伤的修复作用，明确MWNTs与NGF的体内外协同促进神经再生和缓释作用。该项目为碳纳米管在神经修复领域和NGF新载体的研究与应用提供有益的前期研究基础。

神经生长因子(NGF) 具有维持神经元存活和促进轴突再生的作用，维持中枢或外周损伤神经局部微环境中缺乏的NGF有效浓度是修复损伤神经的重要策略之一，但由于其难以透过血脑屏障且半衰期较短，需长期反复给药才能维持有效浓度，因此，寻找 NGF缓、控释载体材料是解决其应用于临床的主要难题之一。前期研究表明，功能化碳纳米管(MWCNTs）具有促进神经再生作用，还可作为缓控释药物的载体。从而为解决NGF应用的难题提供了可能。为此，本项目主要开展了如下研究内容：①MWCNTs功能化衍生物和MWCNTs-NGF复合物的制备、表征；②MWNTs功能化衍生物和MWCNTs-NGF复合物的毒性评价；③ MWNTs- NGF复合物的体外药效评价；④载带MWNTs- NGF复合物缓释温敏凝胶和CS/β-GP缓释膜的制备及体内外药效评价。通过实验，得到如下重要结果：①经共价修饰后的碳纳米管毒性均较好的得到了降低，具有更好的生物相容性。其中经PEI修饰后对PC12细胞的细胞毒性与原始羧基化碳纳米管比较降低1~1.25倍；经EDA修饰后对PC12细胞的细胞毒性与原始羧基化碳纳米管比较降低1.04~1.18倍。纯化后的PAMAM和氨基化碳纳米管具有较低的细胞毒性，且毒性大小为： MWCNTs-PAMAM(G4.0纯化)< MWCNTs-PAMAM(G4.0)< MWCNTs-PAMAM(G3.0纯化)< MWCNTs-PAMAM(G3.0)< MWCNTs-COOH。②功能化的 MWCNTs与NGF具有协同作用，其中 MWCNTs-PEI和MWCNTs-EDA作为载体促NGF诱导PC12细胞分化作用分别为阳性药NGF的1.24-4.3倍和1.05-1.73倍。MWCNTs-NGF(G 3.0纯化)诱导细胞分化是阳性药物的2-2.5倍，MWCNTs-NGF(G4.0纯化)作用是阳性药物的2.5-4倍。③载带NGF的含MWCNTs-PEI复合物的壳聚糖温敏凝胶PC12细胞具有诱导其分化的作用和缓释性能。NGF/MWCNTs–PAMAM膜可以更有效的促进坐骨神经损伤的修复。通过本项目的研究明确了MWCNTs与NGF的体内外协同促进神经再生和缓释作用，为神经营养因子类药物新载体的研究与应用提供了前期基础。