基于冰片“开窍”与Aprotinin修饰的中药有效部位脑靶向纳米给药系统

随着人类社会老龄化，脑部疾患的发病率逐年上升。血脑屏障的存在阻碍了药物进入脑内，严重影响了脑部疾病的治疗效果。本项目拟以中药有效部位银杏内酯为模型药，以PEG-PLGA纳米粒为载体系统，以脑内皮细胞上高表达的低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP）的配体-Aprotinin为靶向头基，并利用传统中药冰片的开窍作用，构建一种新型脑靶向递药系统。利用Aprotinin的寻"靶"能力与LRP受体介导胞吞转运，使载药纳米粒穿越血脑屏障入脑；通过"开窍药"冰片的血脑屏障促透作用，进一步增加药物透过血脑屏障的效率。该系统的构建不仅采用了新型高效靶向头基，而且将传统中医药的"开窍"机制与现代受体介导脑靶向技术相融合，通过中西药物理论的有机结合与互补，提高药物的入脑量，为药物的脑内递送提供一种新的思路，同时也促进中医开窍药的现代应用。其构建模式及相关研究国内外均未见报道。

随着人类社会老龄化，脑部疾患的发病率逐年上升。血脑屏障的存在阻碍了药物进入脑内，严重影响了脑部疾病的治疗效果。本项目以PEG-PLGA纳米粒为载体系统，以脑内皮细胞上高表达的低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP）的配体-Aprotinin为靶向头基，并利用传统中药冰片的开窍作用，构建一种新型脑靶向递药系统。旨在利用Aprotinin的寻"靶"能力与LRP受体介导胞吞转运，协同"开窍药"冰片的血脑屏障促透作用，增加银杏总内酯透过血脑屏障的效率。本项目利用马来酰亚胺基与巯基的特异性反应，合成了抑肽酶修饰的PEG-PLGA共聚物，采用双乳化溶剂挥发法制备了载银杏内酯纳米粒。免疫电镜观察证实纳米粒表面存在具有活性的抑肽酶，载药纳米粒的平均粒径在100nm以下，Zeta 电位约为-10 mV，纳米粒形态圆整，粒径分布均匀；包封率约80%；纳米粒中药物呈现缓释效果，抑肽酶修饰对药物从纳米粒释放无显著影响。脑毛细血管内皮细胞(BCEC)摄取、裸鼠活体成像及小鼠组织分布实验结果均显示，Aprotinin修饰可显著增加纳米粒的入脑量；使用 冰片也可以促进纳米粒入脑；两者合并使用具有协同作用，可进一步提高纳米粒的脑靶向效率。机制研究结果表明，冰片能降低BCEC上ZO-1蛋白的表达量，增加细胞膜的流动性，打开细胞间的紧密连接，从而增加药物的入脑量，其对纳米粒内吞行为无显著影响； Aprotinin则通过与LRP受体特异性结合介导的内吞方式，促进纳米粒入脑，主要依赖网格蛋白、小窝蛋白介导途径，呈能量依赖性。大鼠药动学试验结果表明，将药物制成纳米粒可提高药物的生物量利用度，与溶液组相比， AUC显著增加，t1/2显著延长(P<0.05)；但抑肽酶修饰与合用冰片对纳米粒的体内药动学行为并无显著影响(P>0.05)。以Aβ25–35诱导建立大鼠AD模型，采用Morris水迷宫试验评价给药系统修复大鼠记忆力损伤的效果。结果显示，抑肽酶修饰纳米粒或给予冰片均可提高AD模型大鼠的记忆恢复效果(P<0.05)；对纳米粒进行抑肽酶修饰并同时灌胃冰片，可进一步增强治疗效果，二者对记忆力损伤的修复有叠加作用。综上所述，本项目所构建的基于冰片“开窍”与Aprotinin修饰的PEG-PLGA纳米给药系统可显著促进中药有效部位银杏内酯的脑靶向效率，提高中枢神经系统疾病的治疗效果。该研究结果实现了本项目最初的设计目标。