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多药耐药菌的出现使得人类面临无药可用的困境,尤其是针对耐药革兰氏阴性菌的治疗药物非常缺乏。抗菌肽(AMP)为一种生命体内产生的能抑制微生物生长的多肽,为抗生素药物的开发提供了丰富的来源。但AMP体内易被蛋白酶降解,半衰期较短,毒性较大,目前多为局部给药,用于局部感染的治疗。纳米载体为解决AMP上述问题提供了一种有效策略,但将AMP包载于纳米载体中普遍存在包封率低的问题。本研究以黏菌素(CST)作为模型AMP,基于电荷作用载药驱动力,设计并制备具有高包封率的CST脂质体和聚乳酸纳米粒(PLA-NPs),以期改善CST的组织分布,降低毒性,提高体内抗感染疗效,解决CST不宜静脉注射和肺部给药的问题,并为其他AMP纳米载体的设计提供新的思路和方法。由于CST可自由穿透脂质体膜,不易被包载于脂质体中。故本文选择了五种阴离子脂质(Chol-SO4-、Chol-COO-、C16-Asp-2COO-、C16-Gly-COO-、2C16-Lys-COO-),以期利用阴离子脂质与CST的电荷作用力提高CST在脂质体中的包封率。本文分别以上述阴离子脂质和磷脂为混合膜材,采用逆向蒸发法制备CST脂质体。以包封率、结合常数、粒径、zeta电位和药物释放为评价指标,考察了阴离子脂质的种类对CST脂质体性质的影响。研究结果表明,与普通脂质体相比,阴离子脂质的加入显著提高了 CST脂质体的包封率和药物结合常数,减缓了药物的释放速率,增加了脂质体zeta电位,且阴离子脂质的疏水基团越大,CST脂质体的包封率、结合常数、zeta电位越高,药物释放越缓慢。基于以上研究结果,提出了基于“电荷力-疏水力平衡”的CST脂质体的载药机制。在所考察的五种阴离子脂质中,以Chol-SO4-制备的CST脂质体(CCL)包封率最高(>90%),粒径为108.9nm,zeta电位为-69.1mV。其最小抑菌浓度与CST溶液一致,但杀菌速率减慢。与CST溶液相比,CCL显著提高了药物小鼠静注给药的最大耐受量(MTD,>60 versus 10 mg/kg)。小鼠10mg/kg静脉注射CCL和PEG修饰CCL(PEG-CCL)的组织分布研究结果表明,与CST溶液相比,小鼠静脉注射CCL后,大量药物迅速分布至肺组织(AUC,231.1 versus 56.5μg/g·h,p<0.05),血液(AUC,3.2 versus 17.5 μg/ml·h,p<0.05)和肾组织(AUC,87.3 versus 1156.5μg/g·h,p<0.05)药物分布显著降低。小鼠静脉注射PEG-CCL,血(AUC,108.9 versus 17.5μg/ml·h,p<0.05)和肺组织(AUC,128.35 versus 56.5μg/g·h,p<0.05)药物分布显著提高,肾组织分布分布降低(AUC,590.2 versus 1156.5μg/g h)。与CST溶液相比,小鼠肺部滴注CCL(5mg/kg)增加了药物在肺部的滞留量(AUC,153.5 versus 320.9μg/g·h),降低了药物血液(AUC,2.43 versus 8.70 μg/ml·h,p<0.05)和肾脏(AUC,90.6 versus 287.3μg/g.h,p<0.05)的分布,显著降低了药物肺部至血液的转移。上述结果表明,脂质体载体显著改变了 CST静脉注射、肺部滴注给药的小鼠组织分布,有利于降低药物肾毒性,提高药物治疗肺部感染的疗效。小鼠连续7天静脉注射CCL和PEG-CCL的肾毒性初步研究结果表明,与CST溶液相比,脂质体显著降低了血浆中肌酐、尿素氮水平(p<0.05),且与生理盐水组相比无显著性差异,肾脏病理切片显示脂质体组未见组织损伤。肾组织药物累积分布测定结果表明脂质体显著减少了药物的肾脏累积分布(p<0.05)。说明脂质体显著降低CST所致的肾毒性。建立了铜绿假单胞菌肺部感染小鼠模型,以CST溶液为参比,对比考察了 CCL和PEG-CCL(8mg/kg/6h)静脉注射给药的疗效。结果表明,与空白对照组相比,CCL无显著性疗效,而PEG-CCL的治疗效果与CST溶液相当。说明PEG-CCL保留了 CST体内抗菌活性。小鼠肺部滴注CCL(5mg/kg/12h)的药效学研究结果表明,与空白对照组相比,CST溶液无显著性疗效,而CCL组小鼠存活率为57%,说明CCL通过提高CST肺部滞留量,极大提高了 CCL的治疗效果。为了进一步增加CST肺滞留量,以期继续提高其治疗小鼠肺部感染的疗效,本文首次采用Bligh and Dyer提取法制备疏水离子对(HIP)-CST,并将其载入PLA-NPs,制得包封率高达98%的HIP-CST-PLA-NPs。研究结果表明所考察的阴离子脂质种类对HIP-CST-PLA-NPs包封率无显著影响,但PLA-COO-分子量可显著影响PLA网的致密度,进而影响其药物释放行为。提出了 HIP-CST-PLA-NPs在FBS中的溶胀控制型药物释放机制,其药物释放速率依赖于PLA网的移除速度,该移除过程包括PLA-NPs的溶胀与溶蚀。小鼠肺部滴注给药,HIP-CST-PLA-NPs药物肺部AUC为CST溶液的8倍,说明HIP-CST-PLA-NPs显著提高了肺部药物滞留量(p<0.01)。小鼠铜绿假单胞菌肺部感染模型药效学研究结果表明,与CST溶液相比,HIP-CST-PLA-NPs显著延长了感染小鼠存活期(p<0.05)。综上所述,本文利用阴离子脂质与CST电荷作用力为载药驱动力,成功制备具有较高包封率的CCL和HIP-CST-PLA-NPs,改善了 CST组织分布,降低了肾毒性,增加了肺组织中药物浓度,提高或保留了药物体内的治疗效果,成功解决了 CST不宜静脉注射和肺部给药的问题。基于电荷作用力的载药策略可为其他AMP纳米载体的设计和制备提供新的思路和方法。