固體脂質納米粒的小腸上皮細胞轉運機制研究及其載體構建.pdf

1、納米給藥系統(tǒng)在改善藥物口服吸收的應用方面發(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，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，通過一定的修飾可以達到靶向效果。固體脂質納米粒(Solid lipidnanoparticels，SLNs)作為口服納米給藥系統(tǒng)近年來受到廣泛關注，由于其制備材料為生物相容性及生物可降解性的固態(tài)脂質材料，因此被認為是最有

2、希望開發(fā)成臨床應用的納米給藥系統(tǒng)。雖然固體脂質納米粒在口服給藥方面顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，但是其在胃腸道中的轉運吸收機制的研究報道還很少。全面認識和掌握固體脂質納米粒在胃腸道中的轉運吸收機制對我們設計高效口服吸收的制劑具有重要的指導作用。本課題詳細研究了固體脂質納米粒在小腸上皮細胞單層中的轉運機制，通過比較不同結構修飾的固體脂質納米粒的轉運機制差別，得出了跨膜轉運效率高的固體脂質納米粒所具有的結構特點。
　　以單硬脂酸甘油酯為脂質材料，

3、采用水性溶劑擴散法制備了固體脂質納米粒。以十八胺-異硫氰基熒光素(ODA-FITC)為熒光探針標記固體脂質納米粒(ODA-FITC-SLNs)。將金納米粒包裹到固體脂質納米粒（Au-SLNs）中用于細胞樣本的透射電鏡分析。制備的三種固體脂質納米粒的粒徑相似，約為100nm，粒徑均勻。固體脂質納米粒分散液在一周的貯存期內(nèi)，質量未發(fā)生明顯改變。
　　體外構建MDCK細胞單層來研究固體脂質納米粒的跨膜轉運過程。加入到Transwell上

4、室中的固體脂質納米粒大約有20％的量攝取進入細胞單層，大約有2.5％的量實現(xiàn)了跨膜轉運。透射電鏡結果顯示固體脂質納米粒能夠以完整的粒子進行跨膜轉運。固體脂質納米粒的跨膜轉運對細胞單層的頂側膜以及細胞單層的緊密連接結構沒有影響。MDCK細胞對固體脂質納米粒的攝取是一個時間和能量依賴的過程。攝取過程首先是固體脂質納米粒粘附于細胞膜上，吸附過程會顯著降低細胞膜的流動性。透射電鏡結果顯示細胞攝取固體脂質納米粒是囊泡介導的過程。固體脂質納米粒的跨

5、膜轉運主要是以網(wǎng)格蛋白結構、脂筏結構介導的過程，并且肌動蛋白微絲在跨膜轉運過程中發(fā)揮著一定的作用。內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、微管蛋白在固體脂質納米粒的跨膜轉運過程中發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)可能存在直接的轉運途徑，將固體脂質納米粒直接由頂層膜轉運至基底側。
　　我們進一步構建了Caco-2細胞單層模型來考察固體脂質納米粒的跨膜轉運機制，并與其在MDCK細胞單層中的轉運機制做了比較。首先研究了固體脂質納米粒在Caco-2細胞中的細胞毒理學性質

6、。研究結果表明，固體脂質納米粒對Caco-2細胞的毒性較低，不會影響細胞膜的完整性，不會引起細胞的氧化應激反應，能夠顯著降低細胞膜的流動性。首次采用全內(nèi)反射熒光顯微鏡技術直觀地證明了固體脂質納米粒的內(nèi)吞和外排是囊泡介導的轉運過程。固體脂質納米粒在Caco-2細胞中的轉運機制與在MDCK細胞中的大致相同，但是在Caco-2細胞中，巨胞飲途徑在固體脂質納米粒的內(nèi)吞以及跨膜轉運中發(fā)揮著一定的作用。固體脂質納米粒在Caco-2細胞單層中的跨膜轉

7、運量明顯低于其在MDCK細胞單層中的跨膜轉運量，并且在Caco-2細胞單層中的轉運是一個更依賴于能量的過程。
　　設計了不同結構修飾的固體脂質納米粒，包括采用不同碳鏈長度的脂質材料以及對納米粒表面進行不同PEG量的修飾。體外構建MDCK細胞單層，并對不同結構修飾的固體脂質納米粒進行了跨膜轉運的比較以及相應轉運機制的分析。研究結果表明，隨著脂質材料碳鏈長度的增加，固體脂質納米粒攝取進入細胞單層和跨膜轉運的量降低?？缒まD運機制分析表明

8、，低碳鏈長度的固體脂質納米粒更容易經(jīng)內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體介導的跨膜轉運途徑，隨著碳鏈長度的增加經(jīng)這種轉運通路轉運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納米粒攝取進入細胞單層的量，而且可以顯著增加其跨膜轉運的量。其機制分析表明，一定量的PEG修飾可以增加其通過網(wǎng)格蛋白結構和脂筏/小窩蛋白結構攝取進入細胞單層的量，并且可以增加經(jīng)直接跨膜轉運途徑轉運的比例，減少經(jīng)內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體介導的轉運。通過大鼠的離體腸