重组天然脂蛋白靶向纳米粒的制备及表征
- 选题背景
脂蛋白是一类球形的生物大分子，其结构是由一个磷脂单分子层外壳和非极性核心组成，其中，磷脂单分子层中存在游离的胆固醇，并且镶嵌着阿朴脂蛋白；非极性核心主要是酯化的胆固醇和甘油三酯[1]。
血浆脂蛋白有两种分类方法：（1）电泳法，根据不同血浆脂蛋白之间移动速度的差异，可以将血浆脂蛋白分为：alpha;-脂蛋白、前beta;脂蛋白、beta;脂蛋白和乳糜微粒（CM）；（2）超速离心法，根据不同血浆脂蛋白密度之间的差异可以将血浆脂蛋白分为乳糜微粒(chylomicrons)、极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein，VLDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)和高密度脂蛋白(highdensity lipoprotein，HDL)[2]；分别相当于电泳分离中的乳糜微粒、前beta;脂蛋白、beta;脂蛋白和alpha;-脂蛋白。
目前，血浆脂蛋白已经用于给药系统用来实现化学药物、基因药物、或者成像剂等的递送。其中，关于极低密度脂蛋白和乳糜微粒作为给药系统的研究较少，主要应用于药物研究的载体是低密度脂蛋白和高密度脂蛋白。
已有研究表明，用极低密度脂蛋白递送药物，其药效与游离药物相比并无显著的差异。因此推断极低密度脂蛋白并不适合用作药物载体[3]。
乳糜微粒是在小肠粘膜细胞中生成的，食物中的脂类在细胞滑面内质网上经再酯化后与粗面内质网上合成的载脂蛋白构成新生的乳糜微粒（包括上甘油三酯、胆固醇酯和磷脂以及载脂蛋白），经高尔基复合体分泌到细胞外，进入淋巴循环最终进入血液。已有研究表明，乳糜微粒可以在小肠中被完整地吸收，因此可以作为在胃肠环境中不稳定药物的递送载体。吴梧桐等[4]将多肽类药物水蛭素制成了口服的重组乳糜微粒制剂，并验证了该制剂具有良好的抗凝血和抗血栓的作用。
低密度脂蛋白是人血浆中含量最多的脂蛋白，主要功能是将胆固醇运输到各组织，其作为药物载体的优势在于：
- LDL是天然的纳米粒，因此生物相容性好；且LDL纳米粒是非免疫原性的，因为它可以逃过单核巨噬细胞系统的识别[5]。天然的低密度脂蛋白可以避免很多与合成载体相关的问题，如生物相容性差，产生代谢毒性等[6]。
- LDL是生物可降解的[5]，LDL被内化进入细胞并且在溶酶体中被酸解和酶降解而消化，释放出游离的胆固醇，脂肪酸，氨基酸等，所有的代谢产物都可以被细胞循环利用，不会产生毒害作用。
- LDL中较小纳米粒的粒径为18-25nm，而在纳米药物载体的粒径范围内（10-100nm）。因此，它们不会被肾脏清除，也不会被网状内皮系统俘获[7]。
- 将LDL作为药物载体可以有多种载药方式：1）核心载药：LDL的脂质核心能够被被非极性的溶剂如庚烷萃取出来而同时又不破坏磷脂和蛋白质外壳的完整性。因此，该颗粒能够重新自组装并恢复超过50%的低密度脂蛋白受体的结合能力，抗癌药物可以取代LDL的脂质核心而被包载于LDL中。每个LDL颗粒中都有着约1500分子的胆固醇酯，所以将抗癌药与胆固醇连接形成复合物模拟天然的胆固醇酯也可以实现在LDL的核心载药[8]。2）表面载药：药物通过非共价作用连接于磷脂壳的表面，探针传统连接于一个或两个疏水长链脂肪酸和胆固醇基团。表面载药既可以用于诊断，也可以用于治疗。这个方法虽然容易实施，但也易于产生高的泄露率[1]。3）蛋白载药：这种方法是将诊断或治疗药物共价连接于apoB-100.许多研究者将螯合基团连接在该蛋白的赖氨酸侧链上。对于apoB-100的修饰会导致LDL颗粒被肝窦内皮细胞摄取。蛋白标记有着产生稳定产物的优势，但是也存在共价连接会改变LDL的运输性质的缺点，因为受体结合位点包括可反应的赖氨酸残疾。
- LDL纳米粒对处于其疏水核心的药物具有一定的保护作用，防止药物被水解或被血浆中的酶降解[5]。
（6）LDL有比较大的疏水核心，因此，脂质部分可以荷载大量的疏水性药物。apoB-100可以共价连接某些配体或用于诊断或治疗的药物。
（7）LDL纳米粒可以延长某些药物的半衰期[5]，因为它们不会被RES清除。事实上，未修饰的LDL在血液中的清除也不是很快速。
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