分子印迹纳米微凝胶药物递送体系治疗老年黄斑变性的研究

Intravitreal injection of vascular endothelial growth factor (VEGF) inhibitor is a prospective therapy for wet age-related macular degeneration (AMD), but its drug bioavailability is low, and many serious side effects were reported, due to the poor release control in vitreous humor. In this project, we design a novel delivery system employing molecular imprinting technique with ranibizumab as template. The interaction of functional monomers and template, adsorption of linear polysaccharides and cross-linking reaction for the stable of imprinted cavities will be systematically investigated to achieve a better imprinting effect. To understand the effects of molecular imprinting and structure feature on release performance, in vitro drug release experiments will be studied. At last, the inhibitory effect on retinal pathological angiogenesis of the injectable molecularly imprinted delivery system will be evaluated through animal experiments. This project will provide a guidance for the development of macromolecular imprinting technique，and a possible method to improve the delivery efficiency of ranibizumab after intravitreal injection , so as to get a better curative effect for wet AMD, which has high research value in biomaterials science and medicine.

玻璃体注射血管内皮生长因子抑制剂是目前临床治疗血管新生性老年黄斑变性的主要治疗手段，但是由于缺乏对释放的有效控制，导致药物生物利用率低，并可诱发严重的并发症。文献报道和我们前期研究结果表明分子印迹技术在药物控制释放领域有较好的应用基础与前景，为此我们设计出一种以雷珠单抗为模板的新型分子印迹纳米微凝胶，利用其眼底缓释性能优化治疗效果。重点考察功能单体与模板的自组装复合作用、结合线性多糖、交联固定条件对分子印迹反应的影响。进一步获得产物在玻璃体液环境的释放数据，研究印迹效果与载体结构对药物释放的影响。通过动物实验考察原位注射分子印迹载体对眼底病理性新生血管的抑制效果与持续时间。本项目对研究大模板分子印迹反应具有重要的科学指导意义，同时结合治疗老年黄斑变性的临床应用，为改善雷珠单抗的递送效率、优化治疗效果提供了新的解决方案，因此具有较强的科学研究与临床应用价值。

眼内注射血管内皮生长因子抗体（anti-VEGF）是临床治疗眼底新生血管性病变的有效手段，但是由于缺乏对释放的有效控制，导致药物生物利用率低，需要高频次的给药，一方面提高了并发症的风险，同时也增加了治疗成本，加重了病患的经济负担。为此本项目提出了一种基于分子印迹的载药体系，通过对载体结构，载药方式的新设计，目标获得优秀的缓释性能。根据计划安排，我们以构建具有良好生物相容性、缓释特点的载药体系为目标，重点研究了（1）以anti-VEGF为模板的分子印迹体系及其载药与释放应用；（2）适用于眼部给药的水凝胶载体形式的研究，及其与分子印迹反应的结合；（3）生物相容性评价实验、体内释放效果与动物实验。研究成果：（1）确证了蛋白抗体模板的分子印迹反应的可行性，并阐明调控印迹效果的机制，成功制备出具有表面分子印迹结构的微球（100 nm~5 μm），获得了高载药量和缓慢释放特性；（2）利用基于儿茶酚单体（多巴胺、左旋多巴）的自聚合反应，与含醛基的氧化改性水溶性多糖（海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素）形成基于席夫碱的交联结构，成功获得了凝胶化时间和强度可控的自固化水凝胶，模拟玻璃体液环境和动物实验初步验证了眼部可注射应用的可行性；（3）水凝胶载药与释放性能的调控，通过物理共混的方法向海藻酸钠水凝胶基质中引入具有优秀吸附性能的分子印迹微球或氧化石墨烯，显著提升了载药量，体外释放实验结果可维持1周的缓慢释放；（4）与眼科医生合作，初步建立起基于基因缺陷的RCS大鼠模型的视网膜结构与功能评价体系。综上所述，我们基本完成了项目预定内容，研究成果对分子印迹技术的药载应用，眼科适用的水凝胶剂型的研发具有一定的科学指导意义，通过整合细胞实验和动物实验，成功建立起一套科学的评价体系，为研究眼底给药载体提供了可靠的技术保障。