一种可高效快速穿透血脑屏障的纳米药物的制作方法_3

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)可以看出,完成载药后,纳米多孔硅球的内部孔洞内被填满,硅球外层有一层高分子层包裹。
[0058]实施例2:装载H1-6的荧光纳米多孔硅球重活化剂的制备
[0059]本实施例所使用的目标药物为H1-6 (1-[ [ (4-carbamoyl-pyridin1)methoxy]methyl] -2- (hydroxy imino-methy I) dichloride monohydrate)由军事医学科学院毒物药物研究所药物化学研究室合成,纯度95%以上),选用硅烷剂为正硅酸四乙酯(TE0S),选用娃烧偶联剂为GMAS ((3-环氧乙基甲氧基丙基)二甲氧基娃烧)和APTES (3-氣丙基二乙氧基硅烷),参杂荧光材料选用已得到FDA认可的安全无毒材料FITC (异硫氰酸荧光素),选用的外层辅助修饰材料为转铁蛋白,以纳米多孔硅球作为药物载体。掺杂荧光的硅球作为纳米药物的载体,利用其荧光,可以表征药物是否完成了外层蛋白的修饰和药物的装载,以及更进一步利用该荧光来检测药物是否进入脑部完成药物输运和在脑部的残留情况。
[0060]⑴荧光掺杂的硅烷偶联剂的制备:将3mgFITC溶解在3ml乙醇中,与12ul APTES在氮气保护下避光室温反应5h。
[0061]⑵掺杂荧光的纳米多孔硅球的制备:将875 μ INaOH (2mmol/L)和CTAB (十二烷基溴化铵,0.25g)溶解于120ml水80度加热半小时后,加入TEOS(正硅酸乙酯正硅酸乙酯,Iml)和掺杂FITC的APTES乙醇溶液,随后加入乙酸乙酯(Iml),回流1min后,关闭加热和搅拌,老化2h,将产物离心(12000转/min,5min)后,除去上层清液保留沉淀,加入乙醇将沉淀分散后按相同条件离心2次后,旋干除去溶剂收集产物。将前述已制产物分散于10ml甲醇中,加入浓盐酸50ml,回流24h后,乙醇离心样品3次,旋干除去溶剂收集产物,既得到尺寸在10nm左右的多孔纳米硅球。
[0062]⑶多孔纳米硅球的外层修饰:将前述步骤(I)中制备的纳米多孔硅球80mg置于1ml甲苯中,超声分散后,加入硅烷偶联剂GMAS ((3-环氧乙基甲氧基丙基)三甲氧基硅烷)200uL,氮气保护下,避光60度反应5h后,将产物离心(12000转/min,5min)后,除去上层清液保留沉淀,加入乙醇将沉淀分散后按相同条件离心2次后,旋干除去溶剂收集产物(此产物为连接上GMAS的纳米多孔硅球),室温条件下将连接上GMAS的纳米多孔硅球分散于8ml水溶液中(橘红色悬浊液),随后加入2ml转铁蛋白溶液(转铁蛋白,淡红色液体,浓度100%),室温避光搅拌(650转/min) Ih后既得到产品(橙色悬浊液),低温_20°C冻存。
[0063](4)修饰转铁蛋白的纳米多孔硅球载药:将步骤(3)得到的产物分散于 16ml 水中,加入 57.2mg H1-6 (1- [ [ (4-carbamoyl-pyridin1)methoxy]methyl] -2- (hydroxy imino-methy I) dichloride monohydrate)由军事医学科学院毒物药物研究所药物化学研究室合成,纯度95%以上)后,避光室温搅拌lh,随后低温-20度冻存,使用时使之解冻即可。
[0064]实施例3:装载H1-6纳米药物对梭曼中枢中毒酶重活化效果
[0065]3.1实验分组
[0066]昆明小鼠,?,按体重随机分为5组,每组各10只动物,包括:正常组(不给药不染毒),染毒组(只染毒不给药),对照组(染毒,给药ΗΙ-6水溶液,2.2mg/ml),未修饰硅球载药组(染毒,给药外层未修饰蛋白的多孔硅球装载H1-6,H1-6浓度为2.2mg/ml),纳米药物组(染毒,给药为实施例1中外层修饰蛋白的多孔硅球装载H1-6,H1-6浓度为2.2mg/ml)。
[0067]3.2实验方法
[0068]①给药。尾静脉注射梭曼120ug/kg,随后立即注射相应剂量药物,每只小鼠按100ul/10g剂量给药;
[0069]②取血及脑。给药1min摘眼球取血,取全脑对其乙酰胆碱酯酶活性进行测定;
[0070]③酶活性测定。
[0071]a.将全血用蒸馏水稀释成(l:100v/v)待测,小鼠全脑称重,按1:10 (g/ml)加入乙酰胆碱酯酶提取液,匀衆,离心(4°C,1000rpm, lOmin),取上清液,用PBS稀释成(1:50v/V )待测;
[0072]b.将稀释好的全血和脑上清分别吸取20ul加入酶标板,空白对照空加入30ulPBS,试验空加入30ul ATChC3mM),空白和试验均设复孔,最后各孔用PBS加至10ul ;
[0073]c.37 °C 恒温箱反应 30min ;
[0074]d.各孔加入 200ulDTNB(0.03%)200ul ;
[0075]e.在415nm波长下测定吸光值X(OD);
[0076]f.根据所测得到的吸光值计算相应各组的复活率,计算公式:
[0077]Q复活率=(X给難染毒组)/X正常组
[0078]3.3实验结果
[0079]在血酶中(图7),H1-6水溶液、未修饰纳米硅球装载重活化剂和纳米药物均使乙酰胆碱酯酶复活率达到了 25%以上,证明纳米药物能有效的释放其所装载的H1-6,能达到相同剂量的自由药物的治疗效果;而在脑酶中(图8),因为H1-6不能穿透血脑屏障,致使其中枢乙酰胆碱酯酶仅能达到5%,而纳米药物由于外层转铁蛋白的作用,能有效的携带药物进入中枢,所以能有效的实现了中枢中毒酶的重活化,重活化率达到了 22%,为目前所有报道中的最高值。根据已知文献,小鼠脑部乙酰胆碱酯酶重活化率达到10%后,即可有效的对抗毒剂,而该结果为首例报道的梭曼中枢中毒酶超过10%的工作,实现了梭曼中毒救治工作质的飞跃。
[0080]同时,我们纳米硅球的给药剂量为0.6mg/只,远低于文献报道的2mg/只,安全性闻,未引起小鼠的不良反应。
[0081]实施例4:各型药物组吸收光谱的测定
[0082]对各组药物(未修饰蛋白的含FITC的纳米多孔硅球,修饰蛋白的含FITC的纳米多孔硅球,装载了 H1-6的修饰蛋白含FITC的纳米多孔硅球),均按照H1-62.2mg/ml,硅球浓度3.33mg/ml的浓度进行配置后,均稀释1/10后,各取2ml进行吸收光谱测定,扫描范围为200nm 至 800nm (图 6)。
[0083]结果如图6所示,未修饰蛋白的含FITC的纳米多孔硅球因为荧光材料FITC的参杂在500nm处有较强吸收峰;在修饰上了蛋白层后,由于外层的包裹,使得该处吸收峰消失;在装载了药物H1-6后,在300nm处,出现了 H1-6的吸收峰。因此可推断,当FITC的吸收峰急剧降低时,即完成了外层蛋白层的包裹,当在300nm波段出现HI6的特征吸收峰释,即完成了药物的装载。我们可以通过几个特征峰的出现来判断样品制备处于哪一个阶段,并且该表征手段方便、快捷。
[0084]实施例5:各型药物的动态光散射直径测试
[0085]将纳米多孔硅球(MSN)和修饰完蛋白载药的纳米多孔硅球(TF-MSN)分别稀释至0.lmg/ml后,取1uL注入吸收池中,反复测量5次后,取平均值既得到各纳米颗粒的动态光散射直径。从数据可知(图9),MSN的动态光散射直径为160nm,修饰完蛋白层的TF-MSN直径为200nm,大致推算出蛋白层厚度为20nm。
[0086]实施例6:装载氯解磷定的纳米多孔硅球重活化剂的制备
[0087]除步骤3中装载药物为氯解磷定外,其余操作制备步骤与实施例1相同。图10为其透射电镜照片。
[0088]实施例7:装载双复磷的纳米多孔硅球重活化剂的制备
[0089]除步骤3中装载药物为双复磷外,其余操作制备步骤与实施例1相同。图11为其透射电镜照片。
[0090]实施例8:装载氯解磷定和双复磷重活化剂的纳米药物对梭曼中枢中毒酶重活化效果
[0091]除纳米药物组分别为装载氯解磷定和双复磷的修饰了装铁蛋白的纳米多孔硅球,对照组为其装载药物相应的水溶液,其余操作制备步骤与实施例3相同,药效评价结果如图12所示,在血酶中氯解磷定和双复磷的水溶液和相应的纳米药物均使乙酰胆碱酯酶复活率达到了 10%以上,证明我们的纳米药物能有效的释放其所装载的重活化剂,能达到相同剂量的自由药物的治疗效果;而在脑
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