纳米胶囊

p style=" text-align: justify " 　　在世界范围内，中枢神经系统(CNS)相关疾病已经成为各年龄段患者中致病率和致死率最高的一类疾病。尽管多年来对于中枢神经相关疾病的科学和临床研究一直未有停歇，然而针对这类疾病的治疗方法仍然极其有限。其中需要面临的最大挑战是如何有效地跨越血脑屏障，将药物，尤其是大分子药物，投递入中枢神经系统。因此，开发新型、普适性强、并能跨越血脑屏障的药物投递平台，将是治疗中枢神经相关疾病的关键突破。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/cbf11921-e8dd-4743-b80d-14448d8bfee6.jpg" title=" 卢云峰教授.jpg" alt=" 卢云峰教授.jpg" width=" 167" height=" 254" style=" width: 167px height: 254px " / /p p style=" text-align: center " strong 卢云峰教授 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4a21eeb8-c37c-43aa-b45a-b90a114537e4.jpg" title=" 000.jpg" alt=" 000.jpg" width=" 561" height=" 374" style=" width: 561px height: 374px " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: justify " UCLA卢云峰教授团队 /span /strong br/ /p p style=" text-align: justify " 　　近日， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)卢云峰教授团队 /strong /span 在材料学领域的综合性权威期刊 strong i Advanced Materials /i /strong (2018年， strong IF：21.950 /strong )上发表封面文章(图1)，题目为 strong “ i A Bioinspired Platform for Effective Delivery of Protein Therapeutics to the Central Nervous System /i ” /strong ，报道了新型中枢神经系统投递平台，通过将蛋白类药物包裹在含有胆碱和乙酰胆碱类似物的纳米胶囊中，实现高效的中枢神经系统投递。该研究论文的第一作者为吴迪博士。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/5c4eaa11-bf0d-419f-9b4e-b9dd0efe3ab8.jpg" title=" 001.jpg" alt=" 001.jpg" width=" 584" height=" 211" style=" width: 584px height: 211px " / /p p style=" text-align: center " strong 图1：研究成果发表于材料领域权威期刊Advanced Materials. /strong /p p style=" text-align: justify " 　　尽管血脑屏障对进入中枢神经系统的分子具有极其苛刻的选择性和限制性，但为满足大脑内部的营养及信号转导需求，其对某些分子如乙酰胆碱和胆碱却有大量的受体表达和高效的转运机制。受其启发，研究者利用纳米胶囊技术将含有胆碱和乙酰胆碱的类似物(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC))包裹于蛋白类药物表面，在胆碱转运体及乙酰胆碱受体的介导下，使蛋白类药物得以高效的穿透血脑屏障，进入中枢神经系统(图2)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0eee24b0-a41e-41f4-a71f-b7164ab6edea.jpg" title=" 002.jpg" alt=" 002.jpg" width=" 548" height=" 383" style=" width: 548px height: 383px " / /p p style=" text-align: center " strong 图2：纳米胶囊的制备及中枢神经系统投递原理示意图 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　为显示该方法的普适性，研究者利用纳米胶囊运载了多类蛋白分子，如牛血清蛋白(BSA)，辣根过氧化物酶(HRP)，利妥昔单抗(RTX)和神经生长因子(NGF)等。透射电子显微镜下，纳米胶囊显示为表面为中性，直径为30纳米的球形分子，利用可降解交联剂的断裂使纳米胶囊破裂从而实现蛋白载体的有效释放(图3)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/12411180-b471-4ce0-bce4-2b0ba61fa14b.jpg" title=" 003.jpg" alt=" 003.jpg" width=" 586" height=" 306" style=" width: 586px height: 306px " / /p p style=" text-align: center " strong 图3：纳米胶囊水合半径(a)，表面电性(b)，形貌(c)，释放(d)及释放后蛋白分子活性(e，f)的测定 /strong /p p style=" text-align: justify " 　　在小鼠和恒河猴动物模型中，该技术的中枢系统投递效率得到了有效的验证。纳米胶囊包裹的蛋白在小鼠的体内分布实验中，显示出高于未包裹的蛋白对照组40余倍的投递效率。同时，静脉注射一天后在采集到的恒河猴的脑脊液中，通过透射电子显微镜研究者观察到大量的具有相同大小(30 纳米)和形貌的纳米胶囊分子。其在恒河猴脑脊液中的浓度最高可达血液浓度的5.6%。研究者还发现，该纳米胶囊的中枢神经系统投递效率具有显著的剂量依赖性，提高静脉注射浓度可显著提高其中枢神经系统投递效率，这意味着该投递效率仍有巨大的提升空间(图4)。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d44c0756-3049-403e-aea5-1dc95cb89bbb.jpg" title=" 004.jpg" alt=" 004.jpg" width=" 537" height=" 418" style=" width: 537px height: 418px " / /p p style=" text-align: center " strong 图4：纳米胶囊小鼠体内分布(a)，恒河猴脑脊液中纳米胶囊形貌(b)，浓度(c)及脑脊液浓度占血浆浓度百分比(d) /strong /p p style=" text-align: justify " 　　由于该方法制备简单，高度适用于各种蛋白药物，中枢神经系统投递效率高，并具有良好的生物安全性，这一技术为蛋白类药物用于中枢神经系统相关疾病的治疗开辟了全新的道路，具有重大的理论研究和临床转化意义。 /p p style=" text-align: justify " 　　————————————————————————————————— /p p style=" text-align: center " strong 欲知更多生命科学资讯，就关注仪器信息网生命科学官微 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “3i生仪社” /span /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/632108c3-9f34-4da1-9a2e-2a7344c75fab.jpg" title=" qrcode_for_gh_91d290758d40_258.jpg" alt=" qrcode_for_gh_91d290758d40_258.jpg" width=" 223" height=" 223" style=" width: 223px height: 223px " / /p

东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞昨天，一则题为“东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞”的新闻报道发表在新华视点微博，然后迅速在各大媒体相互转载。该新闻简要提到了东京大学一个课题组开发出了可以精准定位癌细胞的纳米胶囊，或许能够在五年内上市。该新闻极大鼓舞了人心，有的人甚至觉得是发现了癌症的万灵药，癌症的治愈指日可待，对于癌症未来我们不用忧虑。然而，癌症，作为一种存在着诸多形式的疾病，有着众多的诱因和非常高的的多样性，治疗方法也不应该一概而论。这里，小编梳理了东京大学该课题组的研究进展，从理性的角度重新解读这个新闻。早在上个月的13号，东京大学官方网站发布了一则新闻，题为“Polymeric micelles for targeting lymph node metastasis”的新闻。作者提到， 该校的一个课题组通过可注射、可操控大小的纳米颗粒，能够有效地抵抗转移到淋巴结的癌细胞。该研究其实是在小鼠体内完成的。文章末尾，研究的首席科学家片冈一则提到：“该研究是首次发现了，在治疗淋巴癌的实践中，控制纳米颗粒的大小对于癌细胞抑制有重要影响。”在本月的《科学美国人》第4期第312卷上，也出现了对该研究的评论文章Anticancer Drugs, Hidden in Nanoshells, Target Tumors Better Than Standard Chemotherapy。在小鼠上面的研究确实很激动人心，然而在人类的临床研究还有很长的路。继续追踪发现，该研究最早是发表在专业的科学期刊ACS Nano上的，并题为“Systemic targeting of lymph node metastasis through the blood vascular system by using size-controlled nanocarriers”。该课题组证明了，通过一种小于50nm的高分子纳米颗粒携带抗癌药物，通过系统性注射（而非手术）的方法，可以有效抑制转移进入淋巴结的癌细胞，进而抑制淋巴结中肿瘤的产生。对比更大尺寸（比如80nm和70nm）的携带抗癌药物的脂类纳米颗粒，较小的50nm以下的纳米颗粒有更好的效果。通过静脉注射大约30纳米大小的纳米颗粒（携带有抗癌药物DACHPt），能够有效杀伤原位黑色素瘤和转移进入淋巴结的黑色素瘤的癌细胞。在该研究中，这种特殊的纳米颗粒在血液循环中可以进入淋巴结，更可以有效聚集在已经被癌细胞侵入的淋巴结。可能的原因是，因为更小的尺寸，会导致这些纳米颗粒在毛细血管中有更大的穿透能力，能够有效地从毛细血管进入周围组织。

摘要新的USP和于2018年1月1日正式生效。 届时，它们将取代当前的方法，该方法将不再有效。 这些新方法给辅料和原料药样品的制备和分析带来了重大变化。 某些原料药是非常稳定的化合物，不易分解，对传统的微波消解方法提出了挑战。 CEM推出了iPrep消解罐，该消解罐采用了专利的双密封技术，可以承受比普通消解罐更高的温度和压力。 利用该消解罐和iWave先进的温度控制实现了复杂原料药和大型明胶胶囊的消解。简介新的 USP 方法 和 要求通常通过 ICP-OES 或 ICP-MS 分析对药物样品进行完全消解并对单个元素进行定量。 许多药物材料很容易消解，但具有多个芳环结构的 API 很难完全分解并获得清晰的消解，如新章节所述。 此外，因为大明胶胶囊通常含有大量油，更具有挑战性。 一旦胶囊溶解，就会释放出大量气体，酸开始侵蚀所含的油，如果不正确收纳，会导致挥发性元素损失。本应用说明将重点介绍如何使用带有 iPrep 消解罐的 CEM MARS 6 微波消解系统来完全消解难处理的活性药物成分和大明胶胶囊。 显示了 API 的示例结构以说明复杂性。 样品量是为了实现清晰的消解而给出的最大允许值。仪器使用配备 iWave 技术的 CEM MARS 6 微波消解系统制备三种不同的 API 以及大量（约 1.0 g）鱼油明胶胶囊。 iWave 是一项新技术进步，它利用 Light Emitting Technology™ 来测量消解罐内实际样品溶液的温度，并且不需要内部探头。使用 CEM iPrep 消解罐制备样品。 获得专利的双密封设计（图 1）提供了更高的温度以及对这些样品类型所需的排气和重新密封过程的精细控制。 iPrep 是一种简单易用的三件式消解罐，仅使用 21 英寸磅的手动扭矩装置即可拆装。图1 iPrep 消解罐结构图程序和方法 对每种 API 的多个样品进行称重，并将其添加到 10 mL iPrep 衬管中，内含HNO3 ： HCl 为9:1 的溶液。 API 样品名称、结构和样品重量记录在下表 1 中。 将消解罐加盖、组装并放置在 MARS 6 中进行消解。 自定义方法的消解参数记录在表 2 中。在单独的运行中，将收到的 12 个鱼油胶囊添加到 12 个衬垫中。 进行预消解步骤以完全溶解明胶胶囊并释放夹带的油。 不执行此步骤可能会导致消解罐内着火，从而对消解罐内衬造成永久性损坏。通过在通风橱中向内衬和胶囊中加入 5 mL H2O2 来进行预消解。 使样品不加盖静置10分钟。 这允许过氧化物软化胶囊并将其打开以暴露油。 图 2 和图 3 说明了在加酸、密封消解罐和进行消解之前样品的外观。 10 分钟后，向每个衬管中加入 10 mL 9:1 HNO3 和 HCl 溶液。 在预消解完成之前不得加入 HNO3 和 HCl 溶液，否则样品会从衬管中过度起泡。 鱼油胶囊采用一键式制药方法。表 1: 样品和近似权重表 2: API 的 MARS 6 消解参数 图2 添加过氧化物后的鱼油胶囊照片 图3添加硝酸后的鱼油胶囊照片 结果和讨论使用 iPrep 消解罐和 iWave 温度控制的 MARS 6 能够完全消解每种 API 材料，并管理明胶胶囊消解过程中的压力。 每个 API 样品均重复运行，以确认样品制备是否成功。 TrixiePhos 材料的消解条件示例如图 4 所示。明胶胶囊的条件如图 5 所示。系统自动即时调节功率以精确控制该过程所需的高温下的消解条件 . 如图 6 所示，所有样品均已完全消解并澄清。带有 iPrep 消解罐的 MARS 6 系统是处理这些难处理的药物材料的理想选择。 图4： TrixiePhos 消解的功率和时间图 图5: 鱼油胶囊消化功率与时间图图6 消化稀释后的溶液