药物递送、靶向给药、复方制剂、钾离子通道 | 学术简讯24年08期

背 景  高原肺水肿（HAPE）是一种在高海拔地区常见的严重疾病，由于肺动脉压（PAP）的急剧升高导致肺毛细血管破裂，进而引起肺部积液。目前，HAPE 的治疗方法包括控制上升速度、改变活动水平和使用药物等，但这些方法在紧急情况下往往难以实施。因此，需要一种能够及时响应并干预 PAP 升高的智能药物递送系统（DDS）来提高 HAPE 的治疗效果。

摘 要  本研究成功制备了一种新型的压力敏感型多囊脂质体（PSMVLs），用于治疗高原肺水肿（HAPE）。该系统通过负载苯磺酸氨氯地平（AB）实现了对 HAPE 的及时治疗。实验结果表明，在至少25 mmHg 的静水压下， PSMVLs 会被破坏并释放出 AB。在小鼠 HAPE 模型中， PSMVLs 能够集中于肺部并通过增加 PAP 触发 AB 的快速释放。与非压力敏感的 AB 负载脂质体或游离药物处理相比，静脉注射 AB-PSMVLs 能够有效地保护肺组织和呼吸功能，并降低肺水肿的发生。本研究为开发能够响应体内流体压力变化的智能药物递送系统提供了新策略。

关 键 词  高原肺水肿；苯磺酸氨氯地平；智能药物递送系统；多囊脂质体；压力敏感型

HORIBA 技 术  本文使用了 HORIBA XploRA PLUS 拉曼光谱仪研究 PSMVL 中不同脂质的分布情况。通过分析不同脂质的拉曼光谱，可以确定其在 PSMVL 中的具体位置和分布状态，从而揭示 PSMVL 的结构特征及其压力敏感性的来源。

   

   

   

Li H, et al. Pressure-sensitive multivesicular liposomes as a smart drug-delivery system for high-altitude pulmonary edema[J]. Journal of Controlled Release, 2024, 365: 301-316.

背 景  钾离子在细胞膜上的转运对于许多重要的生物活动至关重要，包括心肌细胞的收缩、肌肉收缩、激素分泌以及神经元兴奋性的变化。特别地，钾离子通道在心肌细胞中扮演着维持静息电位、自动激发产生、兴奋传导以及最终心肌细胞收缩的重要角色。钾离子通道的功能障碍会导致心脏细胞钾电流紊乱，进而引发心律失常、心力衰竭等心血管疾病。尽管人工钾离子通道的出现为通过通道替代疗法治疗心血管疾病提供了新的途径，但仿生钾离子通道尚未被成功引入活细胞中以修复心肌细胞功能。

摘 要  本研究提出了一种基于膜融合的仿生孔蛋白（VFBP），该孔蛋白由包裹在大单室囊泡（LUVs）中的仿生孔蛋白组成，能够自发插入心肌细胞膜中，替换受损的钾离子通道，从而恢复心肌细胞内的钾离子外流，并修复异常的动作电位和兴奋-收缩耦联功能。实验结果表明， VFBP 的钾离子转运速率与自然离子通道相当，成功修复了心肌细胞的钾离子平衡和功能。此外，通过膜片钳实验和分子动力学模拟进一步验证了 VFBP 对钾离子的高选择性运输能力。

关 键 词  仿生钾离子通道；细胞膜融合；心肌细胞功能修复；钾离子转运；心血管疾病治疗

HORIBA 技 术  本文使用了 HORIBA XploRA PLUS 拉曼光谱仪分析 VFBP 的结构和组成。确认 VFBP 保留了1.5 nm 未切割碳纳米管的双峰直径分布，这表明 VFBP 具有成为离子传输通道的潜力，对于后续的生物医学应用和研究具有重要意义。

   

   

   

Shen X, Lu Q, Peng T, et al. Bionic Potassium Ion Channel in Live Cells Repairs Cardiomyocyte Function[J]. Journal of the American Chemical Society, 2024.

背 景  高血压是一种常见疾病，其治疗通常需要联合使用多种药物，导致患者服药负担重、依从性差。传统的口服药片存在吸收不稳定、半衰期短等问题。因此，开发能够延长胃内停留时间并实现药物缓释的新型给药系统具有重要意义。

摘 要  本文开发了一种基于 3D 打印技术的空心、环形抗高血压复方药片。该药片含有三种抗高血压药物（地尔硫䓬、普萘洛尔和氢氯噻嗪），并通过利用其浮力和“Cheerios 效应”实现了胃内长时间停留和药物缓释。体外研究显示，该药片在模拟胃液中能够漂浮 12 小时以上，并实现药物缓慢释放。体内研究也证实了该药片在猪胃中的聚集、附着和停留现象。此外，卷积分析预测了该药片口服给药后的药代动力学特征，并与已报道的数据一致。

关 键 词  3D 打印；Cheerios 效应；缓释；抗高血压；联合给药

HORIBA 技 术  本文使用了 HORIBA XploRA PLUS 拉曼光谱仪分析药物在 3D 打印药片中的分布情况。通过拉曼光谱分析，研究人员可以确定药物在药片中的均匀分布，并评估其结晶状态。这有助于确保药物在给药过程中能够以预期的速率释放，从而实现有效的治疗。

   

   

   

Zgouro P, et al. A floating 3D printed polypill formulation for the coadministration and sustained release of antihypertensive drugs[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2024, 655: 124058.

背 景  化学动力学疗法 (CDT) 是一种很有潜力的癌症治疗方法，它利用金属阳离子通过 Fenton 反应分解细胞内源性过氧化氢，产生毒性自由基（如羟基自由基和超氧自由基），从而杀死癌细胞。然而，CDT 的应用受到限制，因为催化阳离子数量较少，难以分解细胞内已有的过氧化氢，并产生足够的活性氧 (ROS) 以达到治疗效果。此外，还需要开发能够产生过氧亚硝酸盐的系统，以进一步提高 CDT 的疗效。

摘 要  本文开发了一种新型的双金属阳离子 (Ag⁺ 和 Fe²⁺) 硝酸银 (AgNP) 作为 CDT 剂和过氧亚硝酸盐纳米发生器。AgNP 可以有效地分解细胞内源性过氧化氢，产生包括过氧亚硝酸盐在内的多种 ROS，从而诱导癌细胞凋亡。AgNP 还可以抑制与细胞存活、血管生成、增殖和凋亡相关的 AKT 信号通路。此外，AgNP 对正常细胞（如小鼠肝类器官和卵巢类器官）具有生物相容性，而对癌细胞具有毒性，这表明 AgNP 可以作为针对癌症的靶向治疗药物。

关 键 词  活性氧；过氧亚硝酸盐；化学动力学疗法；卵巢癌类器官；硝酸银

HORIBA 技 术  本文使用了 HORIBA XploRA PLUS 拉曼光谱仪记录 AgNP 的拉曼光谱，与已报道的数据一致，证实了 AgNP 的成功合成。此外，拉曼光谱在研究中还用于进一步分析 AgNP 的组成和晶体结构，提供了关于材料的详细化学和物理特性。

   

   

   

Asif K, et al. Silver nitroprusside as an efficient chemodynamic therapeutic agent and a peroxynitrite nanogenerator for targeted cancer therapies[J]. Journal of Advanced Research, 2024, 56: 43-56.