非病毒载体通常具有比病毒载体更低的转染效率,但由于它们被认为要安全得多,因此已被***研究。纳米颗粒递送系统,其中阳离子脂质纳米颗粒通过核酸的负磷酸基团装载,是一类主要的非病毒载体,显示出高生产力和装载效率。用于携带核酸的纳米颗粒系统在整体上可分为基于脂质或聚合物的纳米颗粒,在与核酸相互作用后,每种纳米颗粒都被称为“脂质复合物”或“多聚体”。这些复合物的细胞递送被认为是通过内吞作用发生的,然后内体逃逸到细胞质中。阳离子脂质体作为核酸的一种传递系统,具有一定的优势。首先,阳离子脂质体在体内给药后是可生物降解的。内源性酶的存在可以分解脂质体的脂质成分。脂质体在各种纳米载体之间****的生物相容性导致在体内研究中使用阳离子脂质体递送各种sirna。脂质组成依赖性的表面电荷密度调节可以控制与带负电的核酸的相互作用力。聚乙二醇化脂质或功能性脂质的包含可以使脂质体的多种表面修饰成为可能。此外,在阳离子脂质体的脂质双层中包含亲脂性化学药物可以提供***药物和***性核酸的共递送。鉴于阳离子脂质体的优势,人们已经研究了阳离子脂质体用于递送各种核酸,如质粒DNA、反义寡核苷酸和siRNA。脂质体中的相变温度是指脂质双分子层中脂质分子从一个状态转变为另一个状态所需的温度。中国台湾天津脂质体载药
脂质体共价连接药物-脂质偶联载***式通过连接剂将药物分⼦与脂质共价连接是另⼀种在脂质体内装载药物的有效策略,例如Mepact。MDP是主要⾰兰⽒阳性菌细胞壁的组成部分,具有****应答的作⽤。由于MDP是⽔溶性低分⼦量分⼦,其脂质体在储存过程中存在包封效率低和药物泄漏等问题。为了提⾼MDP的脂溶性,通过肽间隔剂将MDP与PE连接,合成MTP-PE(muramyltripeptide-phosphatidylethanolamine)。在⽤⽣理盐⽔重建冻⼲产物(MTP-PE,POPC和OOPS)时,MTP-PE的两亲分⼦嵌⼊脂质体的膜双层。脂质体内存在MTP-PE,未发现游离MTP-PE。Vyxeos采⽤被动加载和主动加载相结合的⽅法,这是⾸个被批准在同⼀囊泡中加载两种不同药物(阿糖胞苷和柔红霉素)的脂质体。简⽽⾔之,当脂质泡沫与Cu(葡糖酸盐)2、三⼄醇胺(TEA)、pH7.4和阿糖胞苷溶液⽔合时,阿糖胞苷被被动地封装到脂质体中。经过减浆和缓冲液交换以去除未包封的药物和Cu(葡糖酸盐)2/TEA后,中性pH的柔红霉素缓冲液与载糖胞苷脂质体孵育。云南可电离脂质体载药将荧光标记引入载药脂质体的作用有荧光标记的定位和跟踪,药物释放的实时监测。
商业脂质体产品,包括Visudyne和AmBisome,使⽤这种⽅法制造。MLV悬浮液在⾼压下通过⼀个狭窄的间隙,通过剪切⼒、湍流和速度梯度产⽣的流体空化⽽被分解,然后重新排列成更⼩的脂质体。颗粒⼤⼩和粒度分布由均质过程的参数决定,如压⼒、处理周期、阀⻔和冲击设计、流速等;它们还受到样品性质的影响,包括散装介质的组成和粘度以及颗粒的初始尺⼨分布。不断增加的压⼒和处理循环会降低颗粒尺⼨和多分散性指数(PDI),但也会导致封装效率降低。
microRNA脂质体
microRNA是真核细胞中发现的短(约22mer)非编码RNA,通过结合互补的mRNA序列发挥生物调节剂的作用。miRNA以初级miRNA的形式从其编码的核基因转录,其长度为数百个核苷酸。RNaseIII酶,Drosha,将初级miRNA加工成pre-miRNA(长度为70个核苷酸),携带一个特征的发夹环。然后pre-miRNA移动到细胞质中,在那里RNaseIII酶Dicer产生成熟的miRNA和乘客链。***,成熟的miRNA被整合到RNAi诱导的沉默复合体中,以降解它们的靶mRNA。由DOTMA、胆固醇和vitaminETPGS1k琥珀酸盐组成的阳离子脂质体被证明可以有效递送pre-miRNA-133b,导致A549非小肺*细胞中成熟miRNA-133b的表达比对照组细胞增加2.3倍,Mcl-1蛋白的表达减少1.8倍。经尾静脉注射含有pre-miRNA-133b的阳离子脂质体(1.5mg/kg)的ICR小鼠肺组织中成熟miRNA-133b的表达比接受含有紊乱的pre-mirna的阳离子脂质体的小鼠高52倍。 脂质体制备方法:原位制备脂质体。
脂质体各组分对核酸递送效率的影响对于使用阳离子脂质体开发核酸***剂,一个先决条件是必须将核酸适当地递送到靶细胞并到达适当的亚细胞区室(例如,细胞质或细胞核)。已知阳离子脂质体的递送效率会受到阳离子脂质和辅助脂质类型及其组成的影响。阳离子脂质是纳米粒子的**成分,具有一个带正电的头基和一个或两个由碳氢链或类固醇结构组成的疏水尾区的共同结构。Felgner和同事报道了N-[1-(2,3-二聚氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)的合成,其具有一个单价阳离子头和两个碳氢化合物尾部,并用于制备小的单层脂质体。他们将DNA包裹的脂质体转染到小鼠L细胞中,并证明阳离子脂质中和了带负电荷的DNA,使阳离子脂质体有更好的机会与带负电荷的细胞膜相互作用。从那时起,各种阳离子脂质和基于脂质的纳米颗粒被设计和评估用于核酸的细胞递送,包括DNA,siRNA,miRNA和AS-ODN。这些新的阳离子脂质已经通过文库技术和基于理性的预测相结合的方法被鉴定出来。对类脂类材料文库的筛选产生了由十个碳和两个烷基链组成的阳离子脂质,发现其比其他候选物更有效。
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主动药物装载⽅法,也称为远程药物装载⽅法,涉及在空脂质体产⽣后装载药物制剂。pH值或离⼦浓度的跨膜梯度是促进药物跨膜扩散进⼊脂质体内核的驱动⼒。药物包载过程⼤约需要5~30分钟,可达到较⾼的装载效率(90%以上)。Doxil是基于硫酸铵跨膜梯度的药物负载的典型例⼦。由于脂质体核⼼的(NH4)2SO4浓度远⾼于外界介质,具有⾼渗透性和⾟醇-缓冲分配系数的DOX-NH2中性分⼦通过脂质双分⼦层扩散,具有纤维状结晶形式的(DOX-NH3)2SO4沉淀在脂质体的核⼼产⽣。(DOX-NH3)2SO4的低溶解度使脂质体内渗透压降⾄比较低,从⽽保持脂质体的完整性。对于Myocet产品临床使⽤前先加载DOX。跨膜pH梯度是DOX加载的驱动⼒。Myocet在⼀个包装中有三瓶,包括1号瓶::阿霉素HCl红⾊冻⼲粉;2号瓶:脂质体悬浮液溶于pH4-5300mM 柠檬酸中;3号瓶:碳酸钠缓冲液。临床使⽤前将空脂质体(2号瓶)注射到碳酸钠缓冲液(3号瓶)中,调节外脂质体介质pH值为7-8,然后与DOX⽣理盐⽔溶液混合。脂质体介质中中性形式的DOX分⼦(pKa=8.3)穿过脂质体双分⼦层,在囊泡内部形成独特的DOX-柠檬酸复合物。DOX-柠檬酸盐复合物呈现成束的柔性纤维,归因于DOX单体具有相对平坦的环形堆叠在⼀起形成纤维,负载效率可达95%以上。中国台湾天津脂质体载药