自组装纳米结构在靶细胞给药中应用

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1、自组装纳米结构在靶细胞给药中应用　　沈阳神龙药业有限公司，辽宁沈阳110179[摘要]为了解决靶细胞给药问题，使用自组装纳米结构材料来作为运输载体。利用外界刺激通过其结构分子的不同性质来控制它的自组装与破裂，来实现药物在特定组织和细胞内的靶向释放。[关键词]靶细胞给药；自组装；纳米结构载体；脂质体；聚合物囊泡；球形胶束；外界刺激[中图分类号]R332[文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2013）11（b）-0036-03Applicationofself-assemblynanostructureindrugdeliveryWANGHaoyuWANG

2、WeiShenyangShenlongPharmaceuticalCo.，Ltd.，LiaoningProvince，Shenyang110179，China[Abstract]Inordertosolvetheproblemoftargetdrugdelivery，self-assemblynanostructurematerialshavebeenusedasavehicle.Forthesakeofachievethecontrollabilityofthesenanostructurematerialsself-assemblyandresolution

3、inthetargetorganorcells，theexternal9stimulihasbeenappliedsuccessfully.[Keywords]Drugdelivery；Self-assembly；Nanostructure；Liposomes；Polymersomes；Sphericalmicelles；Externalstimuli在当今医学领域，如何避免药物受到人体免疫系统的攻击以及实现靶向给药来减少药物对人体健康细胞的影响已经成为一个广泛关注的问题[1-3]。通过应用纳米技术，这一目标将在不远的将来实现。本文将详细介绍以及分析当今最常用的

4、纳米材料的利弊以及作用原理。1靶细胞给药中应用的纳米结构及其构建单元1.1脂质体脂质体是一种人造的具有磷脂膜纳米结构的囊泡，其结构单元（两亲性分子）可以是一些经过处理（例如超声）的生物膜而产生的天然磷脂，因此也会包含多种混合的表面活性剂性质。脂质体的结构主要分为3大类：①大的单层磷脂膜囊泡；②小的单层磷脂膜囊泡；③多层膜结构囊泡[4-5]。1.2聚合物囊泡聚合物囊泡（图1）是一种由高分子聚合物脂质体自组装的人造双层膜纳米结构囊泡，其直径范围为100nm～109m。聚合物囊泡的构建单元为两亲性合成嵌段共聚物，在适当的外界条件下，这些纳米粒子在溶液中可以自组装成细小

5、的空心球结构。聚合物囊泡结构性质与脂质体相似，但是与脂质体相比，聚合物囊泡因其高分子的单元结构而具有着更好的稳定性及更低的磁导率。目前为止，许多药物、蛋白质、基因、疫苗等都可以由聚合物囊泡来装载运输[6]。1.3球形胶束当两亲性纳米粒子的亲水性尾部的体积与疏水部分横截面和亲水性尾部长度的乘积的比值小于1/3时，纳米粒子不再自组装为囊泡，而是球状胶束。球状胶束指的是两亲性的表面活性分子在液态胶体中的聚集物。球状胶束的一个典型的纳米结构就是两亲性的表面活性分子的亲水基露在外面与周围溶液接触，胶束的中心则是两亲性分子的疏水基。相比而言，球形胶束的体积远远小于聚合物囊泡

6、和脂质体，可以更轻易地穿过各种生物膜及细胞间的缝隙。但由于其内部为疏水基集团，所以只能封装疏水性分子[6]。1.4自组装纳米管通常情况下，有三种自组装纳米管在药物运输研究领域应用比较广泛，分别为：脂质体纳米管（内径大约500nm，长度50～200m的多层膜结构的纳米管），折叠多肽纳米管（外径约14nm，内径约8nm，膜厚2～3nm，长度几微米的单层膜纳米管），环状多肽纳米管（内径0.4～1.3nm，膜厚0.2～1nm的单层膜纳米管）。纳米管的大小和自组装都受外界环境条件的控制[7]。见图2。2药物运输自组装纳米结构的控制条件9用于自组装纳米结构靶向给药的控制条件

7、有很多，例如氧化还原敏感纳米结构，磁场敏感纳米结构，温度敏感纳米结构以及pH敏感纳米结构。通常靶向给药的载体为温度敏感和pH敏感的自组装纳米结构，例如PMPC-PDPA[8]。2.1pH敏感通常情况下，pH敏感纳米结构的自组装分两种情况。第一种情况是当纳米颗粒的溶液的pH值高于临界值时，纳米颗粒开始自组装为纳米结构，并且包裹药物，当周围环境的pH值降低到临界值以下时，纳米结构会被破坏，然后释放药物，或条件相反。第二种情况是，当溶液的pH变化时，自组装纳米结构的大小和结构会发生改变，从而影响其内部的药物释放速度。人体中不同部分的pH值有所区别，因此pH敏感的自组装

8、纳米结构更容易被用于靶向