两种细胞转运肽修饰纳米粒用于肽/蛋白质口服给药的研究

肽/蛋白质口服给药需克服两个最主要障碍：一是保护肽/蛋白质在消化道内不被降解，二是使肽/蛋白质能有效穿过消化道粘膜而被吸收。采用纳米粒作为载体可提高肽/蛋白质在消化道中的稳定性，但纳米粒在消化道中的吸收有限，因为纳米粒口服后主要经肠道Peyer's淋巴结中的M细胞所吸收，而M细胞数量远远少于普通肠细胞。如果能增加纳米粒经普通肠细胞的转运效率，就有可能大幅提高纳米粒的口服吸收。本项目采用两种细胞转运肽- - 细胞穿透肽和非经典分泌肽一起修饰纳米粒，提高载药纳米粒在肠道壁细胞（尤其是普通肠细胞）中的跨胞转运效率，从而促进肽/蛋白质的口服吸收。该系统非常有希望同时解决肽/蛋白质口服给药的两个最主要障碍，设计思路新颖，充分利用了近年来药剂学和生命科学发展的最新成果，为肽/蛋白质等大分子药物的口服给药提供了新的研究思路，具有较大的研究价值。

本项目采用两种细胞转运肽——细胞穿透肽和非经典分泌肽一起修饰纳米粒，以提高载药纳米粒在肠道细胞中的跨胞转运效率，从而促进蛋白多肽类药物的口服吸收。首先，在转运肽合成的基础上，使其与PLGA偶联，通过筛选合适的处方工艺制备转运肽修饰PLGA纳米粒并研究其形态、粒径、包封率和体外释放等药剂学性质，得到了粒径较小（平均粒径100~200 nm）、均一，表面圆整，突释效应较小的修饰纳米粒。体外转运实验结果表明，单用Tat、R8、R9和Penetratin (Pen)等细胞穿透肽修饰纳米粒能提高纳米粒的转运效率，与未修饰纳米粒相比较，分别提高9.18、6.13、5.27和1.58倍。细胞穿透肽Tat、R8、R9和Pen分别与非经典分泌肽Sec一起修饰纳米粒，可进一步提高转运效率，分别较单用Tat、R8、R9和Pen修饰提高1.12、1.45、1.43和6.81倍，与未修饰纳米粒相比较，分别提高10.2、8.89、7.55和10.78倍。采用高分子材料对转运肽修饰纳米粒包衣，研究包衣对转运效率的影响和在胃肠道环境中对转运肽的保护作用。结果表明，卡波普包衣显著降低修饰纳米粒的转运效率，而HPMC和壳聚糖没有明显影响。在人工胃液环境中，HPMC和壳聚糖对转运肽均有一定的保护作用，但与未经胃蛋白酶处理的未包衣纳米粒相比，转运效率降低明显，分别降低48.1%和39.3%。在人工肠液环境中，HPMC和壳聚糖对转运肽均有一定的保护作用，但作用较弱，与未经胃蛋白酶处理的未包衣纳米粒相比，转运效率分别降低71.7%和67.3%。然后，制备装载模型药物胰岛素的修饰纳米粒并对其体内外评价，大鼠药效动力学实验结果显示，与普通纳米粒相比，各种修饰纳米粒降血糖效果明显提高，纳米粒表面修饰的转运肽对提高降糖效果由小到大依次排列为：Pen、R8、R8-Sec、Tat、Tat-Sec、Pen-Sec，其药理生物利用度分别较普通纳米粒提高1.68、2.16、2.52、2.66、3.07、3.88倍。最后，对转运机制进行初步研究，结果表明，修饰纳米粒通过非经典分泌途径排出细胞。本项目全面完成课题研究计划，培养硕士研究生7名，其中5名已毕业。