Small Struct |金莎娱乐app下载官网合作构建递送纳米粒的纳米网格新载体

  脂质体、外泌体等纳米制剂在疾病治疗领域已有广泛应用,但仍存在体内停留时间短、清除速率快等挑战,合适的递送载体可改善其体内行为,达到更好的治疗效果。关于药物分子的递送研究已持续几十年,而对于纳米粒递送的研究却极少,且分子水平的治疗剂适用的载体通常无法递送纳米粒。所以,制备生物安全、具有开放孔道、孔径在纳米尺度范围的多孔载体,用于纳米粒的递送,将为药物递送开辟新思路。
  2024年1月30日,中国科学院金莎娱乐app下载官网张继稳团队与沈阳药科大学王淑君团队联合在Small Structures上发表了题为“Supramolecular Nano-Grid Platform to Load and Deliver Liposomes and Exosomes”的研究论文。该研究以环糊精为基本结构单元,构建了一种新型的纳米网格结构载体,其不仅具有pH/H2O2双响应性,还能通过多孔网状的纳米结构负载脂质体和外泌体:将脂质体靶向递送到肺部并延长其体内作用时间,实现外泌体递送并达到长时间释放效果。
  研究人员基于环糊精金属有机骨架的有序结构,针对环糊精单元上不同位点的羟基活性差异,采用对称型硼酸酯键交联剂,对其进行交联,通过控制反应条件,得到纳米网格状和球形两种不同结构特征的硼化有机骨架(BOF)。其中,纳米网格状结构由数十纳米直径的纤维交织而成,分布有10-300 nm的开放空间。硼酸酯键交联剂赋予BOF以pH/H2O2双响应性,其在生理pH环境下稳定、在炎症或肿瘤内环境下迅速降解,在pH 7.4时的半衰期是pH 5.0的467倍,H2O2存在时降解速率显著加快。

纳米网格结构和球状结构的BOF
  研究表明,纳米网格状结构的BOF(N-BOF)比球状BOF(S-BOF)具有更好的脂质体俘获效果,并能显著改变脂质体在小鼠体内的生物分布:游离脂质体在肺部几乎没有分布,负载于N-BOF后,脂质体在肺部的荧光信号显著增强,肺部生物利用度提高约90倍。
N-BOF的脂质体负载能力及对脂质体生物分布的影响
  牛奶外泌体的粒径为50-150 nm,处于N-BOF孔径的主要分布范围内。N-BOF对牛奶外泌体具有良好的俘获效果,利用透射电镜可以观察到脂质双层结构的外泌体分布在N-BOF颗粒上。N-BOF能够响应性释放所负载的外泌体,在pH 7.7环境中,14天内N-BOF对外泌体的释放量为14%,而pH 6.0环境下释放量则为21%,且释放出的外泌体仍能保持完整的结构。
N-BOF对牛奶外泌体的俘获及pH响应性释放
  金莎娱乐app下载官网硕士研究生李晶为本文第一作者,金莎娱乐app下载官网硕士研究生马武珍进行了外泌体部分的研究,沈阳药科大学博士研究生杨伯阳完成脂质体制备。金莎娱乐app下载官网张继稳研究员、伍丽副研究员和沈阳药科大学王淑君教授为本文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。
(供稿部门:张继稳课题组;供稿人:李晶)