可降解的高分子聚合物納米載體是一類重要的藥物遞送系統(tǒng),其體內(nèi)命運(yùn)決定了藥物的遞送效率,因此針對納米載體的體內(nèi)命運(yùn)進(jìn)行研究至關(guān)重要。據(jù)報(bào)道,納米載體進(jìn)入生物體內(nèi)后會(huì)迅速與微環(huán)境中的蛋白或脂質(zhì)相互作用,在載體表面形成一層復(fù)雜的“蛋白冠”結(jié)構(gòu)。已有的基于質(zhì)譜分析蛋白冠以預(yù)測不同載體的體內(nèi)命運(yùn)的方法雖然可靠,但這種預(yù)測方法需要針對蛋白冠的每個(gè)組分和作用進(jìn)行細(xì)分,過程復(fù)雜且耗時(shí)。
針對這一問題,華南理工大學(xué)納米醫(yī)學(xué)和生物材料研究團(tuán)隊(duì)的研究人員發(fā)展了一種簡單的方法來預(yù)測高分子聚合物納米載體的體內(nèi)命運(yùn)。我們利用兩親性嵌段共聚物在水溶液的自組裝的優(yōu)勢,在不改變親水段分子量的前提下改變疏水段分子量,并通過調(diào)節(jié)自組裝介質(zhì)的溫度和攪動(dòng)速率制備了一系列粒徑相似,表面PEG密度不同的聚(乙二醇)-聚(丙交酯)(PEG-b-PLA)納米顆粒(NP),通過熱力學(xué)手段(等溫滴定量熱和微量熱泳動(dòng)儀)表征了納米顆粒的蛋白結(jié)合能力,并進(jìn)一步研究了納米顆粒的藥代動(dòng)力學(xué)和與肝臟巨噬細(xì)胞的相互作用。我們發(fā)現(xiàn)納米顆粒的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),血漿最大濃度(Cmax)、血漿濃度-時(shí)間曲線下的面積(AUC0-∞)和平均停留時(shí)間(MRT0-∞)與納米顆粒的蛋白結(jié)合常數(shù)(KA)呈負(fù)線性關(guān)系,而枯否細(xì)胞的攝取與KA呈線性正相關(guān)。我們進(jìn)一步研究了聚(乙基乙撐磷酸酯)-聚(丙交酯)(PEEP-b-PLA)和聚(乙烯基吡咯烷酮)-聚(丙交酯)(PVP-b-PLA),KA值與它們的PK參數(shù)之間具有相似的線性關(guān)系,這進(jìn)一步表明,聚合物納米載體的蛋白結(jié)合常數(shù)可作為其藥代動(dòng)力學(xué)的直接指標(biāo)。研究成果以“Protein Binding Affinity of Polymeric Nanoparticles as a Direct Indicator of Their Pharmacokinetics”為題發(fā)表國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊ACS Nano,全文鏈接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10015。
論文的第一作者是曹志婷博士,通訊作者是王均教授和熊夢華教授,華南理工大學(xué)為論文第一署名單位和通訊單位。該研究得到了科技部、基金委、廣東省杰出青年基金、廣東省“珠江人才計(jì)劃”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持。
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