论文部分内容阅读
随着全球人口老龄化,中枢神经系统(Central nervous system, CNS)疾病越来越受到人们的重视。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种认知及记忆功能进行性减退为临床表现的中枢神经系统退行性疾病。目前对AD的发病机制尚不清楚,而且治疗手段非常有限,效果也不甚理想。目前临床治疗主要依靠胆碱酯酶抑制剂、NMDA受体拮抗剂以及各种改善脑循环药物。但这些药物仅能减缓病情的进程,而无法阻止或扭转疾病的发展。实验室研究发现,神经营养因子类药物能有效阻止病情恶化,改善AD症状。神经生长因子(Nerve growth factor, NGF)是一种具有高度生物活性的蛋白质,其受体普遍存在于人体中枢和外周神经系统的各种神经元中。NGF的主要作用是营养和保护神经细胞,恢复受损神经细胞,并能促进神经生长。动物研究发现其对治疗老年痴呆方面也具有明显改善症状的效果。此外,不同种属的动物体中分离出的NGF具有高度同源性,动物源性的NGF同样适合人类使用,因此NGF将会成为治疗CNS疾病最有潜力的药物之一。但是,由于血脑屏障的存在使得NGF在临床应用中受到很大限制。早期临床治疗当中采取的脑室内注射的给药方式虽然有效,但势必会增加病人的痛苦和感染风险。而且由于NGF半衰期短、以及脑脊液回流等原因,致使药物很难在脑内保持有效浓度,药物利用率非常低。因此寻找一种技术来提高血脑屏障对NGF的通透性,增加NGF在脑内作用的持久性是NGF成功用于临床治疗的关键。近年来,随着纳米医药技术的发展,不断有文章报导利用纳米药物载体能够携带药物穿透血脑屏障作用于脑内,为NGF治疗CNS疾病带来了新的方向。而且2005年美国FDA批准白蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬液(Paclitaxel, ABRAXANE)上市,说明纳米药物载体的安全性是有保障的。因此,可以设想将NGF制备成缓释纳米粒来解决NGF治疗CNS疾病给药难的问题。本论文以牛血清蛋白(Albumin, BSA)和NGF为模型药物,以聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物[Poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA]为药物载体,采用复乳化溶剂挥发法制备包裹牛血清蛋白的聚乳酸-聚羟基乙酸纳米粒(BSA-PLGA-NPs)和包裹神经生长因子的聚乳酸-聚羟基乙酸纳米粒(NGF-PLGA-NPs),通过纳米粒度分析仪测量整体平均粒径及其分布,用扫描电镜观察表面形态,用BCA法和ELISA法测定包封率,并利用正交试验设计优化制备工艺,并对两种纳米粒的药物释放行为进行研究和比较,最终建立了适合本实验室的纳米药物载体制备工艺。结论:1.单因素分析显示PVA浓度增高,BSA-PLGA-NPs的平均粒径减小;超声时间延长,平均粒径减小;PLGA用量增大,平均粒径增大;BSA用量和内水相体积对平均粒径没有明显影响。2.正交试验设计及方差分析显示,PVA浓度和超声时间对平均粒径的影响并不显著,但对包封率有显著影响,PVA浓度增高,包封率增大;超声时间延长,包封率也增大。但PLGA的用量对粒径和包封率都有显著影响,用量增大则粒径增大,包封率增高。为了在粒径更小的基础上获得包封率更大的纳米粒,最终确认的优化处方为PVA浓度0.7 %,超声时间20 min,PLGA用量25 mg。3.以优化处方为标准,制备了BSA-PLGA-NPs的平均粒径最小为219 nm,包封率为44.7 %。而以优化处方制备的NGF-PLGA-NPs的平均粒径最小为243 nm,包封率为45.2 %。说明以PLGA为材料可制备出平均粒径小于300 nm,包封率大于40 %的蛋白质多肽纳米载药系统。也说明以BSA为模型药物来探索NGF纳米粒的制备工艺的实验设计是有效的,同时具有良好的可重复性。4.对BSA-PLGA-NPs和NGF-PLGA-NPs体外释放机制的研究,表明两者的体外释放行为分为初期的突释阶段和后期的缓释两阶段。突释的原因是吸附在纳米粒表面的蛋白质在初期直接溶解和扩散到释放介质中。而缓释的原因是位于纳米粒内部的蛋白质随着PLGA骨架的逐步降解而缓慢释放出来。采用优化条件制备的BSA-PLGA-NPs在2～28天内的释放曲线用Higuchi方程拟合为Q=8.31t1/2+43.60(R2=0.982)。而NGF-PLGA-NPs由于受到蛋白质变性的影响,缓释时间仅持续14天,其2～14天内的释放曲线用Higuchi方程拟合为Q=9.24t1/2+42.56(R2=0.996)。