纳米结构脂质载体负载吡非尼酮的肺部递送系统:设计、开发与临床前评价

《Scientific Reports》:Design, development, and preclinical evaluation of pirfenidone-loaded nanostructured lipid carriers for pulmonary delivery

【字体: 时间:2025年04月04日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  为解决口服吡非尼酮(PD)存在的首过代谢和胃肠道副作用问题,印度Galgotias大学等机构研究人员通过中心复合设计(CCD)优化了PD-NLCs的制备工艺。该研究采用乳化-超声法制备粒径159.8±3.46 nm、包封率81.4±7.1%的纳米载体,体外释放显示缓释特性,体内实验证实肺部滞留时间延长15.94倍,显著提高生物利用度。这项研究为特发性肺纤维化(IPF)的吸入治疗提供了新策略。

  特发性肺纤维化(IPF)是一种致命的间质性肺病,吡非尼酮(PD)作为其主要治疗药物却面临口服给药的首过代谢和严重皮肤光毒性等挑战。传统固体脂质纳米粒(SLNs)存在药物储存期泄漏缺陷,而新兴的纳米结构脂质载体(NLCs)通过引入液体脂质可显著改善药物包封率。印度Galgotias大学联合多家机构的研究团队创新性地开发了PD-NLCs肺部递送系统,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究采用乳化-超声法制备载体,通过中心复合设计(CCD)优化配方参数,系统评价了载体的理化性质、细胞毒性和体内药动学特征。关键技术包括:响应面法(RSM)优化工艺参数,动态光散射(DLS)测定粒径和Zeta电位,透射电镜(TEM)观察形貌,Franz扩散池进行体外释放实验,以及使用Caco-2细胞模型评估肠道渗透性。动物实验经IAEC伦理审查,采用Wistar大鼠模型进行肺靶向性评价。

研究结果显示,最优配方含7%硬脂酸(固体脂质)、3%油酸(液体脂质)和5% Tween 20,经CCD优化后获得粒径159.8 nm、多分散指数(PDI)0.13的均匀颗粒。差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射(XRD)证实药物以无定形态存在于载体中。体外释放实验显示,PD-NLCs在24小时内实现缓释,符合Higuchi模型(R2=0.987)。细胞实验表明,PD-NLCs对HepG2和Caco-2细胞的IC50分别为110.29±2.19 μmol/L和72.13±3.29 μmol/L,且空白载体细胞存活率达95.37±3.52%。大鼠肺药动学显示,PD-NLCs的Cmax达2851.35 μg/g肺组织,是水溶液的1.44倍,平均滞留时间(MRT)延长至21.398小时。

稳定性研究表明,含25%山梨醇的冻干制剂在6个月内保持稳定,在模拟胃肠液中粒径仅增加37 nm。值得注意的是,PD-NLCs表现出15.94的肺部靶向指数,这归因于硬脂酸和油酸对气道表皮吸附作用抑制了粘膜纤毛清除。

该研究证实,通过合理设计脂质组成和表面活性剂系统,NLCs可显著改善PD的肺部递送效率。其创新点在于:首次系统优化PD-NLCs的肺部给药参数;阐明油酸增强药物溶解度的分子机制;证实纳米载体可绕过首过效应直达病灶。这项研究不仅为IPF治疗提供新剂型选择,其"质量源于设计"(QbD)的开发策略也为其他难溶性药物的递送系统设计提供参考。未来研究可进一步探索载体的雾化性能和临床转化潜力。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
    生物通微信公众号
    微信
    新浪微博

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号