納米生物技術課件

1、多次給藥，濃度水平不穩(wěn)定多次給藥，濃度水平不穩(wěn)定一次給藥維持穩(wěn)定藥物水平一次給藥維持穩(wěn)定藥物水平藥物藥物 游離藥物半衰期短游離藥物半衰期短靶向后增加到達病灶部位藥物比例靶向后增加到達病灶部位藥物比例控釋控釋靶向靶向納米藥物制劑OOOOOOPOOHNHCO PEGTat+CH3ONNNHSOONHCOAPRPGPEG+_OOPOOTat+_OOPOOTat+_OOPOOTat+_OOPOOTat+_OOPOOTat+_OOPOOTatSDAPRPG_+SDAPRPG_+SDAPRPG_+SDAPRPG_+SDAPRPG_+SDAPRPG_+物理偶聯(lián)抗腫瘤藥物復合OOOOOOPOOHNHCO PE

2、GTat_APRPGPEGSD+二硬脂酰卵磷脂二硬脂酰卵磷脂（ DSPE ） 靶向腫瘤血管配體：靶向腫瘤血管配體：APRPG緩控釋智能開關緩控釋智能開關：pH敏感性碘胺二甲氧嘧啶敏感性碘胺二甲氧嘧啶(SD)細胞膜穿透肽細胞膜穿透肽Tat抗腫瘤藥物抗腫瘤藥物抗腫瘤藥物磷脂復合物納米?？鼓[瘤藥物磷脂復合物納米粒磷脂的改性及功能化2. 靶向基團的引入3. 抗腫瘤藥物磷脂復合物納米粒的制備納米基因載體納米基因載體腫瘤的基因治療：缺乏靶向性強、轉染效率高的基因載體，臨床效果不是很理想 納米基因載體：緩釋藥物、靶向輸送、保護核苷酸、毒性小 脂質體基因載體 樹狀多聚體的基因載體 表面正電荷與核苷酸發(fā)生靜電作

3、用，形成納米載體與質粒DNA的復合物。通過其表面陽離子與細胞膜上的糖蛋白及磷脂相互作用進入細胞質，實現(xiàn)基因治療。納米陽離子脂質體納米基因載體 1: 納米脂質體基因載體Andrew R. Reynolds, S. Trends Mol Med. 9 (2003 ): 2-4以av3 整合蛋白為靶向的基因納米材料(a): av 3-NP/RAF(-)表達的ATPu-RAF與av3整合蛋白結合;(b):內(nèi)皮細胞凋亡(c): 腫瘤細胞饑餓死亡.納米脂質體基因載體 美國密西根州大學James等研制的對聚酰胺-胺型 (PAMAM)樹突狀聚合物。裝載了DNA的樹突狀聚合體注入組織，內(nèi)吞作用的方式進入細胞，D

4、NA分子釋放出來，實現(xiàn)基因的整合。 Eichman JD, James R.Baker. et al. Pharm Sci Techonol Today. 3 (2000): 232-245納米基因載體 2:樹突狀物的多聚體PAMAM磁介導熱療磁介導熱療 將納米尺度的磁性顆粒定位于腫瘤組織，然后施加一外部交變磁場，使材料因產(chǎn)生磁滯、馳豫或感應渦流而被加熱，這些熱量再傳遞到材料周邊的腫瘤組織中，使腫瘤組織溫度超過42，導致細胞的凋亡及壞死，從而實現(xiàn)對腫瘤的治療。Morozp, Jones SK, Gray BN. Int J Hyperthermia, 18(2002): 42674284 磁介

5、導熱療磁介導熱療 1 1：磁性陽離子脂質體：磁性陽離子脂質體 Akira Ito, Masashige Shinkai, Hiroyuki Honda, et al. J.Biosci Bioeng.100,1 (2005): 111陽離子脂質體 中性脂質體磁介導熱療磁介導熱療 2 2：抗體結合的磁性脂質體：抗體結合的磁性脂質體 Akira Ito, Masashige Shinkai, Hiroyuki Honda, et al. J.Biosci Bioeng. 100,1 (2005): 111四、利用納米技術進行腫瘤治療四、利用納米技術進行腫瘤治療腫瘤組織生理特性EPR效應(enhan

6、ced permeability and retention effect)大多數(shù)實體瘤的病理生理特征與正常組織器官相比有顯著不同。表現(xiàn)為腫瘤血管生長迅速，外膜細胞缺乏，基底膜變形，淋巴管道回流系統(tǒng)缺損，大量血管滲透性調節(jié)劑(緩激肽、血管內(nèi)皮生長因子，一氧化氮、前列腺素和基質金屬蛋白酶等)的生成。這些生理性變化有利于迅速增長的腫瘤組織獲取大量營養(yǎng)物質和氧氣。同時這也導致了腫瘤血管滲透性的增加，進而產(chǎn)生了EPR效應。它是指大分子藥物、藥物載體如脂質體等可以穿透腫瘤缺損的血管內(nèi)皮細胞進入腫瘤組織，并由于清除障礙而高濃度長時間蓄積在腫瘤組織中，有的可長達100h。研究發(fā)現(xiàn)相對低分子質量的物質不能長時

7、間蓄積在腫瘤組織中，因為它們可以以擴散的方式返回到循環(huán)體系中。一般認為大于501000的分子或與其相當?shù)牧Ｗ佑忻黠@的EPR效應。 利用藥物載體的磁性特點，在外加磁場的作用下，磁性納米載體將富集在病變部位，進行靶向給藥。納米載藥微粒：物理化學導向納米載藥微粒：物理化學導向納米載藥微粒納米載藥微粒 尺度：尺度：直徑10500 nm的固態(tài)膠體粒子構造構造：藥物通過溶解、包裹作用位于粒子內(nèi)部, 或通過吸附、耦合作用位于粒子表面特點：特點：長循環(huán)、緩釋、靶向納米微粒 長循環(huán) 靶向、緩釋物理化學導向生物導向熒光修飾的抗體進行識別和定位 利用抗體、細胞膜表面受體的專一性作用，將配位子結合在載體上，與目標表面

8、的抗原性識別器發(fā)生特異性結合，使藥物能準確地作用于目的細胞。 納米載藥微粒：納米載藥微粒：生物導向生物導向X X He, X Lin, K Wang, W Tan. J Nanosci Nanotechol.1( 2004): 235-254 與抗體結合的納米材料與腫瘤抗原的特異性結合抗癌藥物裝載抗癌藥物裝載納米藥物載體靶向分子偶聯(lián)靶向分子偶聯(lián)（分子靶向）（分子靶向）控制釋放結構控制釋放結構EPR效應（被動靶向）磁靶向（物理靶向）AA98抗體靶向與治療抗體靶向與治療 抗體抗體 腫瘤腫瘤 抑瘤率抑瘤率 AA98 hepatocarcinoma 70.5 % Leiomyosarcoma 49.8

9、% Pancreatic cancer 48.7%131I-AA98 Pancreatic cancer 86.2%自主創(chuàng)新的抗腫瘤血管抗體自主創(chuàng)新的抗腫瘤血管抗體AA98磁性空心球包裹IL-12連接抗體BVE-1（nano-IL12-MCAB)靶向腫瘤區(qū)血管vnano-IL12-MCAB血管斷血、斷營養(yǎng)腫瘤細胞壞死于于PBS液中液中2天后天后PEG-PLGA納米粒納米粒PEG-PLGA納米粒納米粒長循環(huán)納米粒（也稱為隱形納米粒）人體內(nèi)起防御功能的網(wǎng)狀內(nèi)皮吞噬系統(tǒng)對外來異物的識別能力很強巨噬細胞消除外來粒子的一個重要機制是通過識別結合于微粒上的免疫球蛋白（IgG）和Fc段和補體來吞噬抗體結合的

10、微粒血漿中的多種成分如血漿蛋白等可以吸附到納米粒表面，這就是調理過程而巨噬細胞上存在這些血漿成分的受體藥物在血中循環(huán)時間短，到達不了靶器官，不能產(chǎn)生長效緩釋作用極性微粒不易被吞噬，Zeta 電位越高吞噬越少。表面雙親性或親水性的微粒在血中循環(huán)時間長。采用親水性材料對納米粒進行表面修飾，可提高其表面親水性、增大空間位阻及調整Zeta 電位，延長納米粒在體內(nèi)的循環(huán)時間。長循環(huán)納米粒的的表面修飾有共價偶聯(lián)和表面吸附和生物模擬。共價偶聯(lián) 將PEG等親水性聚合物通過酯鍵共價連接到納米粒載體上，可得到較穩(wěn)定的包衣層表面吸附 通過物理吸附的原理，將某些表面活性劑吸附到納米粒的表面也可達到長循環(huán)的目的本法主要

11、采用非離子型聚氧乙烯類表面活性劑，最常用的是泊洛沙姆及其乙二胺衍生物機制：不帶電荷，親水性的表面包衣層具有立體排阻作用，有效阻斷了巨噬細胞對納米粒的吞噬作用親水性包衣能有效減少納米粒對血中成分的吸附以減少粘附，降低血漿蛋白的調理作用。生物模擬 由于補體系統(tǒng)在RES吞噬異物時發(fā)揮重要作用,因此通過模擬細胞和病原體來減少或抑制補體系統(tǒng)的活性,可以避免吞噬。將神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)加入到脂質體的膜中,它就具有了長循環(huán)特性。肝素能在不同階段抑制補體系統(tǒng)的活性,將它共價連接到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)納米粒上,發(fā)現(xiàn)其半衰期為5,在血中可停留長達72,而PMMA納米粒的半衰期只有3min。血漿補體在高溫下失活,可將納米粒用血漿包衣后,在靜注前,56處理30min,可延長微粒的血中循環(huán)時間。多肽糖和環(huán)糊精表面修飾表面包裹多聚糖類物質的納米粒也能免于被MPS攝取。PLA和聚賴氨酸接枝多聚糖納米粒