纳米医学和生物材料团队在ACS Nano杂志发表有关纳米载体的蛋白结合能力与体内命运相关性的研究论文

可降解的高分子聚合物纳米载体是一类重要的药物递送系统,其体内命运决定了药物的递送效率,因此针对纳米载体的体内命运进行研究至关重要。据报道,纳米载体进入生物体内后会迅速与微环境中的蛋白或脂质相互作用,在载体表面形成一层复杂的“蛋白冠”结构。已有的基于质谱分析蛋白冠以预测不同载体的体内命运的方法虽然可靠,但这种预测方法需要针对蛋白冠的每个组分和作用进行细分,过程复杂且耗时。

针对这一问题,华南理工大学纳米医学和生物材料研究团队的研究人员发展了一种简单的方法来预测高分子聚合物纳米载体的体内命运。我们利用两亲性嵌段共聚物在水溶液的自组装的优势,在不改变亲水段分子量的前提下改变疏水段分子量,并通过调节自组装介质的温度和搅动速率制备了一系列粒径相似,表PEG密度不同的聚(乙二醇)-聚(丙交酯)(PEG-b-PLA)纳米颗粒(NP),通过热力学手段(等温滴定量热和微量热泳动仪)表征了纳米颗粒的蛋白结合能力,并进一步研究了纳米颗粒的药代动力学和与肝脏巨噬细胞的相互作用。我们发现纳米颗粒的药代动力学参数,血浆最大浓度(Cmax)、血浆浓度-时间曲线下的面积(AUC0-∞)和平均停留时间(MRT0-∞)与纳米颗粒的蛋白结合常数(KA)呈负线性关系,而枯否细胞的摄取与KA呈线性正相关。我们进一步研究了聚(乙基乙撑磷酸酯)-聚(丙交酯)(PEEP-b-PLA)和聚(乙烯基吡咯烷酮)-聚(丙交酯)(PVP-b-PLA),KA值与它们的PK参数之间具有相似的线性关系,这进一步表明,聚合物纳米载体的蛋白结合常数可作为其药代动力学的直接指标。研究成果以“Protein Binding Affinity of Polymeric Nanoparticles as a Direct Indicator of Their Pharmacokinetics”为题发表国际权威学术期刊ACS Nano,全文链接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10015

论文的第一作者是曹志婷博士,通讯作者是王均教授和熊梦华教授,华南理工大学为论文第一署名单位和通讯单位。该研究得到了科技部、基金委、广东省杰出青年基金、广东省“珠江人才计划”创新团队等项目的支持。


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