一种新型的纳米凝胶-不需其他辅助剂的鼻腔给药抗原蛋白疫苗载体中英
20 JUNE 2010
Nature Matreials Nanogel antigenic protein-delivery system for adjuvant-free intranasal vaccines
Nanotechnology is an innovative method of freely controlling nanometre-sized materials1. Recent outbreaks of mucosal infectious diseases have increased the demands for devel- opment of mucosal vaccines because they induce both sys- temic and mucosal antigen-specific immune responses2. Here we developed an intranasal vaccine-delivery system with a nanometre-sized hydrogel (‘nanogel’) consisting of a cationic type of cholesteryl-group-bearing pullulan (cCHP). A non-toxic subunit fragment of Clostridium botulinum type-A neurotoxin BoHc/A administered intranasally with cCHP nanogel (cCHP–BoHc/A) continuously adhered to the nasal epithelium and was effectively taken up by mucosal dendritic cells after its release from the cCHP nanogel. Vigorous botulinum-neurotoxin-A- neutralizing serum IgG and secretory IgA antibody responses were induced without co-administration of mucosal adju- vant. Importantly, intranasally administered cCHP–BoHc/A did not accumulate in the olfactory bulbs or brain. Moreover,intranasally immunized tetanus toxoid with cCHP nanogel in- duced strong tetanus-toxoid-specific systemic and mucosal im- mune responses. These results indicate that cCHP nanogel can be used as a universal protein-based antigen-delivery vehicle for adjuvant-free intranasal vaccination.题目：一种由纳米凝胶构成的新型抗原蛋白疫苗传递系统---通过鼻腔给药而无需要其他辅佐剂
摘要：
作为一种新手段，纳米技术可以生产纳米级的新材料。最近爆发的粘膜传染疾病会引起全身性以及粘膜特异的免疫应答。因此，粘膜抗体对人类的健康是至关重要的。这里，我们研究了一种新型的疫苗传递系统，这是一种由带正离子的胆甾醇基和支链淀粉构成的纳米级凝胶(cCHP)。一种无毒的蛋白片段---肉毒杆菌神经毒素A抗原疫苗Hc (BoHc/A)与cCHP纳米凝胶一起通过鼻腔给药方式粘附到鼻腔粘膜上皮细胞，BoHc/A 从cCHP纳米凝胶中释放后有效地进入了粘膜的树突状细胞并且引起强烈的IgG、IgA 免疫应答。这种免疫反应并不需要其他的辅助剂。更重要的是，鼻腔给药的cCHP–BoHc/A并不会在嗅球或者大脑中积累。此外，用这种纳米凝胶载体制作的破伤风疫苗也获得了特异的全身性免疫应答反应。这些结果显示cCHP可以作为一种普遍的蛋白抗原传递载体，用作生产无其他辅助剂的鼻腔给药疫苗。
Beginning in 2003, an enormous research initiative—Grand Challenges in Global Health—has been organized worldwide with the support of the Bill and Melinda Gates Foundation and the US National Institutes of Health. Its aim is to overcome the global infectious disease problems affecting human health today . The development of a new-generation needle-free mucosal vaccine has been proposed as one of the initiative’s most important goals, because it can elicit antigen-specific systemic humoral and cellular immune responses and simultaneously induce mucosal immunity, especially in the aero-digestive and reproductive tracts2–4 . FluMist, which is composed of cold-adapted trivalent live influenza viruses, is a well-known example as the first advanced intranasal vaccine to be used in US public health, in 2003 (ref. 5). Since then, tremendous efforts have been made to further develop intranasal vaccine technology. Subunit intranasal vaccination is expected to be the safest strategy, because it should have a low riskof causing unfavourable and undesired biological reactions. However, intranasal administration of a subunit antigen alone is generally insufficient for induction of antigen-specific immune responses. As a result, an adjuvant such as a bacterial toxin generally needs to be added, but these toxins are poorly tolerated by humans. 从2003年开始，一个庞大的科学计划-人类全球健康的挑战-开始实施，这项计划是由比尔盖茨基金会以及美国国家卫生研究院资助，主要目的是克服全球传染性疾病对人类健康的影响。生产粘膜吸收类的疫苗是其中重要的一个目标，因为这种疫苗可以引起特异的全身性细胞免疫应答以及获得粘膜免疫能力。尤其是在呼吸道和生殖系统。在美国，流感疫苗是第一个被成功研制的鼻内给药疫苗（2003）。从那以后，科学家们努力研发其他的鼻内给药疫苗。这种抗原片段鼻内给药疫苗不易引起不适和不良反应，因此被人们认为是安全的。然而这种疫苗存在一个很大的问题,在鼻内给药后很难引起特异的免疫应答。所以，一些辅助剂（细菌毒素等）需要添加到药物中，但是这些毒素却通常不被人类所耐受。
Cholera toxin and heat-labile enterotoxin have been extensively used as potent mucosal adjuvants in experimental animal studies because of their multiple immune-potentiating functions: they activate immunocompetent cells, including dendritic cells and B cells, and thus induce antigen-specific mucosal immunity. However, a human clinical trial carried out in Switzerland from2000 to 2001 to develop an intranasal influenza vaccine with inactivated influenza virus combined with a small amount of heat-labile enterotoxin was withdrawn because the co-administered heat-labile enterotoxin was suspected of causing Bell’s palsy, a rare cond ition, in vaccinated subjects. In addition, a separate study in mice demonstrated that the toxin-based adjuvant migrated into, and accumulated in, the olfactory tissues. As a result of these safety issues, the development of intranasal vaccines employing the co-administration of toxin-based adjuvants has rapidly declined. Further scientific and technological innovations that will help the development of safe but effective adjuvant-free intranasal vaccines are, therefore, of high priority in global health.
Application of biomaterials, such as polymer nanoparticles and liposomes, has a great potential in vaccine development and immunotherapy. In particular, nanometre-sized (<100 nm) polymer hydrogels (nanogels) have attracted growing interest as nanocarriers, especially in drug-delivery systems. 霍乱毒素和不耐热肠毒素具有多重的免疫加强功能，他们在动物实验中可以作为粘膜吸收类抗原疫苗的辅佐剂。他们可以激活免疫活性细胞，包括树突细胞和B细胞，进而引起特异的粘膜免疫反应。然而，2000到2001年在瑞士的一个临床试验中，一种由不耐热肠毒素作为辅佐剂的鼻内给药流感疫苗失败了。因为这种疫苗接种后被怀疑会导致一种小概率的贝尔氏麻痹。另外一个独立的研究显示，这种辅佐剂会转移并在嗅觉系统中累计。因为这些安全因素，使用不耐热肠毒素作为辅佐剂的鼻内给药疫苗已经停止研究。发展的科学技术革新帮助我们研究出安全的不需要辅佐剂的鼻内给药疫苗为人类的健康做贡献。
新型生物材料，诸如纳米聚合体、脂质体，为疫苗的研究和免疫治疗带来了巨大的发展空间。尤其是纳米级别的纳米水凝胶在作为药物传递系统载体方面有很好的前景。
We have developed a new method of creatinga seriesof functionalnanogels through self-assembly ofassociating polymers. One of these polymers, the cholesteryl-group-bearing pullulan (CHP) forms physically crosslinked nanogels by self-assembly in water (Fig. 1a and Supplementary. The CHP nanogels trap various proteins by mainly hydrophobic interactions and acquire chaperon-like activity because the proteins are trapped inside a hydrated nanogel polymer network (nanomatrix) without aggregating and are gradually released in the native form. These properties make the CHP nanogel a superior nanocarrier for protein delivery, especially in the area of cancer vaccine development25,26 . In fact, recent successful clinical studies have clearly shown that subcutaneous injection of CHP nanogel carrying the cancer antigen HER2 (CHP–HER2) or NY-ESO-1 (CHP–NY-ESO-1) effectivelyinduces antigen-specific CD8+ cytotoxic T lymphocyte responsesand antibody production. Therefore, the technological successes have been extended to the use of a CHP nanogel strategy to develop adjuvant-free intranasal vaccines that can induce antigen-specific protective immunity against infectious diseases.
To demonstrate the effectiveness of CHP nanogel as a new vehicle for adjuvant-free intranasal vaccines, we prepared and used an Escherichia-coli-derived recombinant non-toxic receptor- binding fragment (heavy-chain C terminus) of C. 我们使用新方法发明了一种由胆甾醇基和支链淀粉构成的纳米级凝胶(CHP)，这种纳米凝胶在水中可以自主聚合。并且通过疏水作用包裹目的蛋白。这些特性使得CHP成为一种很好的蛋白药物传递载体，尤其是在癌症疫苗方面。最近的临床试验成功的显示皮下注射cCHP携带的癌症抗原HER2 (CHP-HER2) 或者NY-ESO-1 (CHP-NY-ESO-1)引起特异的CD8+淋巴T细胞免疫应答。在传染疾病方面，这种纳米载体被我们用于进一步研发不需辅佐剂的鼻腔给药特异性抗原疫苗。
为了验证这种纳米凝胶作为鼻腔给药疫苗载体的效果，我们制作了肉毒杆菌神经毒素A抗原疫苗Hc (BoHc/A)。
botulinum type-A neurotoxin subunit antigen Hc (BoHc/A) as a prototype vaccine antigen because the immunogenicity of BoHc/A has already been demonstrated elsewhere. In the initial study for evaluation of BoHc/A quality, because the antigen was highly purified, only a negligible amount of endotoxin with no in vivo biological effects on immunocompetent cells was detected. C. botulinum has been defined as a category A bioterrorism agent by the US Centers for Disease Control and Prevention because of the strong neural toxicity of C. botulinum-producing neurotoxin (BoNT), which could enable the bacterium to be disseminated as a biological weapon. Thus, the development of an effective vaccine—especially a mucosal vaccine—against BoNT is important for global deterrence of bioterrorism.
We intranasally immunized mice with CHP nanogel carrying BoHc/A (CHP–BoHc/A). It should be noted that the levels of endotoxin carried by the CHP nanogel were undetectable (Supplementary Table S1). Subsequent quality analyses of CHP–BoHc/A to confirm the nanometre-scale size uniformity andcomplex formation by dynamic light scattering (DLS) and fluorescence response energy transfer (FRET) analyses showed that the CHP nanogel continuously formed the nanoparticles after the incorporation of BoHc/A .
However, intranasally administered CHP–BoHc/A was no better than naked BoHc/A for inducing BoNT/A-specific antibody responses. 肉毒A型神经毒素作为引起免疫反应的疫苗抗原之前已经被证实。这种抗原被我们纯化后内毒素含量已经不能引起生物体的反应。这种肉毒杆菌神经毒素(BoNT )具有很强的神经毒性，被美国疾病控制中心列为潜在的具有很强传染能力的恐怖主义生物武器。所以研发一种针对该毒素的疫苗（包括粘膜疫苗）是具有重要意义的。
我们在小鼠身上进行了试验，首先我们证明了这种从肉毒菌提纯的具有抗原性的蛋白片段被纳米凝胶包被后内毒素含量很低，不会引起生物体的反应。我们使用动态光散射技术（DLS）和荧光能量转移技术（FRET）进行后续的质量检测，显示BoHc/A与纳米凝胶混合后疫苗颗粒持续的生成。
CHP疫苗与没有任何处理的抗原蛋白在引起特异免疫应答方面并没有差异。
CHP–BoHc/A is delivered minimally to the upper respiratory immune system because the mucosal tissues are tightly covered by an epithelial layer. In supportof this hypothesis, the use of CHP nanogel did not enhance the BoHc/A uptake by nasal dendritic cells when compared to intranasal administration of naked BoHc/A. we next developed an endotoxin-free cationic type of CHP (cCHP) nanogel containing 15 amino groups per 100 glucose units to improve the antigen- delivery efficacy of CHP nanogel to the anionic epithelial cell layer. DLS and FRET analyses showed that the cCHP nanogel strongly interacted with themembranes of HeLa cells and was subsequently takenup into the cells by endocytosis. These results are consistent with our previous finding that cCHP nanogel effectively delivered several proteinsinto cells in vitro. Furthermore, an in vivoimaging study using small-animal positron emission tomography(PET) and X-ray computed tomography showed clearly that intranasally administered cCHP nanogel carrying [18 F]-labelledBoHc/A was effectively delivered to, and continuously retained bythe nasal mucosa. In contrast, most of the [F]-labelled BoHc/Aadministered intranasally without cCHP nanogel disappeared fromthe nasal cavity within 6 h. A direct counting assay using a different radioisotope [111 In] with a long half-life (2.805 days) further demonstrated that BoHc/A was retained in the nasal cavity for more than two days when administered intranasally with cCHP nanogel . 我们认为这可能是因为CHP在上呼吸道被吸收是很少的，因为粘膜是由紧密的上皮细胞层构成。所以我们在此基础上又研发了一种新的纳米凝胶，在CHP 的基础上添加了正离子。这种无内毒素的疫苗载体是每100个葡萄糖基含15氨基酸。DLS和FRET显示cCHP与CHP 具有相似的结构。因为含有正电位很容易过细胞膜和被细胞内吞吸收。我们用PET和X射线计算机扫描技术显示了F18标记的抗原蛋白成功进入到了粘膜，而没有cCHP包被的抗原蛋白在给药6h 后就消失了。用另外一种半衰期长的In111标记抗原蛋白显示这种新型疫苗2d后仍然存在。
To explore the efficacy of cCHP nanogel as a new adjuvant-free delivery vehicle for intranasal vaccination, we next tested whether intranasal immunization with cCHP–BoHc/A would effectively induce BoNT/A-specific mucosal IgA antibody responses. A histochemical study showed that the numbers of IgA-committed B cells markedly increased in the lamina propria and paranasal sinuses of the nasal passages on intranasal immunization with cCHP–BoHc/A, but not with naked BoHc/A or control PBS (Fig. 2a). A subsequent enzyme-linked immunosorbent spot study analysing mononuclear cells isolated from the nasal cavities of cCHP–BoHc/A-immunized mice directly confirmed induction ofBoNT/A-specific IgA-producing cells (Fig. 2b). Furthermore, high titres of BoNT/A-specific IgA antibodies were detected in only those nasal washes collected from mice immunized with cCHP–BoHc/A, not with naked BoHc/A or control PBS.
As mucosal vaccination induces two-layered immunity, our next experiments were designed to determine whether BoNT/A-specific serum antibody responses were induced by intranasal immunization with cCHP–BoHc/A. Vigorous BoNT/A-specific serum IgG antibody responses were induced in cCHP–BoHc/A-vaccinated mice but not in mice immunized with naked BoHc/A or control PBS. 为了检测这种疫苗的效果，我们使用组织化学的方法检测了BoNT/A特异的IgA阳性细胞，结果显示新型疫苗鼻内给药后在鼻窦和相关组织特异B细胞数量显著增高。但是在只有抗原蛋白和PBS对照组中并没有这种情况。后续的酶联免疫吸附试验直接从小鼠鼻腔内分离得到了特异的单核细胞，再次证实了该疫苗的引起的特异免疫反应。并且我们在cCHP携带给药的小鼠鼻腔洗液中检测到了高滴度的BoNT/A特异的IgA。
为了测定这种疫苗是否会引起全身性的免疫反应，我们检测了血浆中BoNT/A特异的IgG。实验组中BoNT/A 特异的IgG含量增高，而其他组并没有升高。
To confirm the broad utility of this
strategy with cCHP nanogel, we next evaluated the efficacy of intranasal administration of cCHP nanogel carrying a second prototype vaccine antigen, tetanus toxoid (cCHP–TT). As we expected, high titres of tetanus-toxoid-specific serum IgG as well as mucosal IgA antibodies were induced by intranasal administration of cCHP–TT. These findings indicate that the cCHP nanogel can be used universally as a new protein antigen delivery vehicle for intranasal vaccines. We next carried out toxin-challenge experiments to confirm the ability of intranasal immunization with cCHP–BoHc/A toneutralize BoNT/A and its progenitor in vivo. BoNT produced by C. botulinum usually forms a large complex called progenitor toxin with non-toxic accessory components, such as haemagglutinin, which are involved in binding to the mucosal epithelium32 . It has been suggested that, on infection, the progenitor toxin binds to the mucosal epithelium; BoNT/A is then released into the blood circulation after detaching from these accessory components and finally interacts with nerve cells, causing botulism. After intraperi-toneal (i.p.) challenge with BoNT/A (500 ng, 5.5 × 104 i.p. LD50, where LD50 represents the dose lethal to 50% of animals tested),mice intranasally immunized with cCHP–BoHc/A survived without any clinical signs, whereas those that had received naked BoHc/A or control PBS almost immediately developed neurological signsand died within half a day. 为了进一步验证这种疫苗的适用性，我们又用cCHP携带了另外一种疫苗-破伤风类毒素（cCHP-TT）。结果表明破伤风类毒素特异的IgA、IgG在局部和体内升高。由此可见cCHP可以作为一种广泛的疫苗传递载体。
接下来我们对疫苗接种后保护能力进行了研究。肉毒菌产生的毒素在生物体内产生神经毒性前称为前体毒素-一种无毒的复合物。它们可以附着在粘膜上皮细胞，然后BoNT/A从复合物中分离，进入血循环，最终与神经细胞反应导致生物体中毒。我们对新型疫苗免疫后小鼠抵抗毒素的能力进行了研究，那些接受cCHP-BoHc/A免疫的小鼠在接受5:5*104 i:p的BoNT/A后没有任何的临床反应，而无cCHP组以及PBS组在给药后立即产生了神经反应，并且有一半以上的小鼠在一天内死亡。
Furthermore, mice intranasally immunized with cCHP–BoHc/A were completely protected from the effects of intranasal exposure to the progenitor toxin (10 μg,2 × 105 i.p. LD50 ). Thus, the intranasal vaccine formulationof cCHP–BoHc/A effectively induces both systemic and mucosalprotective immunity against lethal exposure to both BoNT/A and its progenitor without the co-administration of mucosal adjuvant.
To directly address how cCHP nanogel initiates and acceler- ates the immune responses against incorporated vaccine antigen without the use of a mucosal adjuvant, we next carried out a series of histochemical studies with tetramethylrhodamine isothio- cyanate (TRITC)-conjugated cCHP nanogel carrying Alexa-Fluor-647-conjugated BoHc/A. As we expected, within 1 h of intranasaladministration,
antigen-coupled fluorescence signals were observed in antigen-sampling M cells recognized by our previously es- tablished monoclonal antibody NKM 16-2-4, in the nasopharynx-associated lymphoid tissues, which are inductive tis- sues for the airway mucosal immune system.However, because the nasal epithelium is anatomically widespread, cCHP–BoHc/A was universally distributed in the apical membrane of the nasal epithelium, and its density was much greater than that detected in the follicle-associated epithelium of nasopharynx-associated lymphoid tissues. cCHP-BoHc/A免疫后的小鼠同样可以完全抵抗2*105 i:p的前体毒素。因此，这种疫苗在不需要辅佐剂的情况下使得小鼠粘膜和全身都获得了很好的对BoNT/A免疫能力。
为了揭示cCHP纳米凝胶携带的疫苗是如何在不需辅佐剂的情况下引起强烈的免疫应答反应，我们将cCHP连接TRITC，BoHc/A连接Alexa-647作为荧光标记进行免疫荧光试验。正如我们预计的在给药1h后在我们使用之前特异的单克隆抗体NKM16-2-4 采集到荧光信号出现在咽部顶端上皮淋巴组织。
Examination of high-magnification images revealed that the cCHP–BoHc/A was internalized into the nasal epithelium immediately after the intranasal administration; BoHc/A was then detached gradually from the cCHP nanogel in a controlled manner in the nasal epithelial cells. In this regard, we previously showed that the proteins encapsulated by nanogels were released by protein exchange in the presence of excess amounts of other proteins, such as cellular components or enzymes31. In fact, thein vitro circular dichroism analysis showed that the secondarystructure of BoHc/A was changed after the molecule was incurporated into the CHP nanogel but recovered after it was released. These results suggest that the cCHP nanogel acts as an artificial chaperone for intranasal vaccine antigen, leading to the induction of antigen-specific respiratory immune responses. In support of our hypothesis, the flow cytometric and immunohis- tochemical analyses showed that, within 6 h after administration of the BoHc/A with cCHP nanogel, the BoHc/A released fromthe nasal epithelium by exocytosis was effectively taken up byCD11c+ dendritic cells located in both the epithelial layer andthe lamina propria of the nasal cavity. It should be emphasized that the immunological role of cCHP nanogel is just to convey the vaccine antigen into the respiratory immune system effectively; it does not provide adjuvant-like activity to dendritic cells, because the bone-marrow-derived naive dendritic cells cultivated with cCHP nanogel did not enhance the expression of the co-stimulatory and antigen-presentation molecules.
进一步发现抗原蛋白从纳米凝胶中被缓慢的释放到鼻部上皮组织，我们之前认为密封在纳米凝胶中的抗原蛋白会随着外界环境的改变（组织构成蛋白、酶等）而被释放出来。事实上圆二色性显示在纳米凝胶中蛋白的二级构象出现了变化，而释放出来后又变回到正常状体。所以这种纳米凝胶可以认为是疫苗载体的一种伴侣分子。随后的细胞计数和免疫荧光分析发现给药6h后从鼻表皮细胞释放的BoHc/A被CD11阳性树突细胞结合。这里值得一提的是纳米凝胶只是将抗原蛋白携带到呼吸免疫系统，而没有通常辅佐剂的加强免疫应答的作用。因为将骨髓间充质干细胞来源的树突细胞与纳米凝胶共培养并不能增强其免疫能力。
Moreover, nasal dendritic cells spontaneously expressed these molecules, probably because of chronic stimulation by inhaled environmental antigens, and their expression levels were not changed by intranasal administration with cCHP–BoHc/A. Therefore, the optimum antigen delivery offered by cCHP nanogel to activated nasal dendritic cells over a wide area of the nasal mucosa would be an effective strategy for inducing antigen-specific protective immune responses.
As the most important issue in intranasal vaccine development is to overcome safety concerns about the potential dissemination of intranasal vaccine antigens to the central nervous system (CNS),we carried out an in vivo tracer study with [111In]-labelled BoHc/A.When cCHP nanogel carrying [In]-labelled BoHc/A wasadministered intranasally, no transition into the olfactory bulbs or brain was observed over a two-day period after administration. In contrast, when [111 In]-labelled cholera toxin B subunit, which can reach and accumulate in olfactory tissues, was administered intranasally with the same dose of radioisotope as used with the cCHP–BoHc/A, the radioisotope count in the olfactory bulbs was significantly higher than with cCHP nanogel holding [In]-labelled BoHc/A. These results support thehypothesis that cCHP nanogel administered intranasally possessesno risk of redirecting the vaccine antigen into the CNS when administered intranasally and, therefore, can be used as a safe delivery vehicle for intranasal vaccines
虽然鼻腔上皮树突细胞本来就有表达一些抗原呈送行分子，但基本可认为是因为环境中的抗原导致的。因为这些分子并没有在纳米凝胶存在的情况下而增加。可见纳米凝胶为载体引起树突细胞免疫的疫苗具有很大的适用性。
鼻腔给药最会引起人们担心的是抗原疫苗是否会进入中枢神经系统。我们使用In111同位素标记BoHc/A，结果显示给药两天后在嗅球和大脑中并没有追踪到信号。另外我们又用In111标记可以在嗅球中积累的霍乱毒素。在同样的剂量下，霍乱毒素组在嗅球明显追踪到比BoHc/A高很多的信号。这些证据有力的证明了我们的纳米凝胶不会在中枢神经系统累积。
In essence, the nanogel antigen delivery system now opens up a new avenue for the creation of adjuvant-free intranasal vaccines. Taken in terms of its validity in leading to the induction of effective immune responses at both systemic and mucosal compartments without a concern for the deposition of vaccine antigen into the CNS, it would provide a unique and attractive vaccine strategy for the control of respiratory infectious diseases 最终，这种纳米凝胶载体系统为我们开辟了免疫治疗的一个新方向。不需要辅佐剂就可以引起强烈的粘膜和全身性免疫应答，并且不会导致在神经系统中的积累。这对于控制诸如流感等呼吸道传染病具有极佳的前景。
Methods
Animals. Female BALB/c mice between 6 and 8 weeks old were maintained in the experimental animal facilities at the Institute of Medical Science of The University of Tokyo and at Hamamatsu Photonics K.K. All experiments were carried out according to the guidelines provided by the Animal Care and Use Committees of the University of Tokyo and Hamamatsu Photonics K.K. Preparation of nanogel vaccine. CHP or cCHP nanogel synthesized as described previously31,35 was mixed for 5 h at 45 ? C at a 1:1 molecular ratio with vaccineantigen (BoHc/A expressed by E. coli or tetanus toxoid; kindly provided by the Research Foundation for Microbial Diseases of Osaka University). The FRET was determined by an FP-6500 fluorescence spectrometer (Jasco) with fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated BoHc/A and TRITC-conjugated CHP or cCHP nanogel. The DLS of CHP or cCHP carrying, or not carrying BoHc/A, and the zeta-potential of BoHc/A with or without cCHP nanogel were determined with a Zetasizer Nano ZS instrument (Malvern Instruments). The circular dichroism spectra of BoHc/A before and after being incorporated into the cCHP nanogel, and after release from the cCHP nanogel by treatment with 15 mM of methyl-β -cyclodextrin, were obtained by using a J-720 spectropolarimeter (Jasco). To determine the cellular uptake in vitro, HeLa cells were treated with10 nM of CHP or cCHP nanogel carrying FITC-conjugated BoHc/A, or of FITC-conjugated naked BoHc/A, for 4 h and analysed by flow cytometry with FACSCalibur (Becton Dickinson).
试验方法
动物
六到八周的成年BALB/c雌性小鼠来源于东京大学医学系和横滨电子株式会社。所有的试验都遵循东京大学和横滨电子株式会社关于动物实验的要求。
纳米凝胶疫苗准备
CHP以及cCHP纳米凝胶制备如前所述。纳米凝胶与疫苗抗原1:1混合45度孵育5小时（大肠杆菌生产的BoHc/A以及破伤风毒素由大阪大学微生物研究室提供）。BoHc/A由FITC标记，TRITC 标记CHP以及cCHP在FP-6500仪器上显示。使用纳米分析仪对抗原包被情况进行分析。对抗原包裹前后以及释放的情况使用圆二色谱分析（H-720型分光偏振计）。对细胞摄取分析时使用10nM 浓度进行转染。4h后使用流式细胞仪(Becton Dickinson)分析荧光强度。
In vivo imaging study and radioisotope counting assay. cCHP nanogel incorporating [F]-labelled BoHc/A was administered intranasally to mice nd the distribution of radioisotope in the nasal cavity was determined by sing a small-animal PET system (Clairvivo PET, Shimadzu Corporation)36 . The radioisotope signals were measured for 10 h after administration and were superimposed on the image obtained by a small-animal X-ray computed tomography scanner (Clairvivo CT, Shimadzu Corporation). The images were nalysed by using a PMOD software package (PMOD Technologies) and expressed as standardized uptake values (SUV) calculated from radioactivity in the volumesf interest. To trace the antigen for longer, [In]-labelled naked BoHc/A wasadministered intranasally with or without cCHP nanogel and the radioisotope ounts in the nasal mucosa, olfactory bulbs and brain were directly measured by a γ -counter (1480 WIZARD, PerkinElmer) 10 min, 1, 6, 12, 24 and 48 hafter administration. As a control, 111In]-labelled cholera toxin B subunitasadministered intranasally. SUV was calculated as radioactivity (c.p.m.) per gram of tissue divided by the ratio of injection dose (1×106 c.p.m.) to body weight. 体内成像以及放射性同位素计数
放射性同位素F18标记BoHc/A后，给予小鼠鼻腔给药。使用PET系统检测放射性分布。10h后放射性图片的采集通过X射线扫描系统。PMDO系统进行图片分析。In111同位素标记检测使用了γ离子检测仪（1480 WIZARD, PerkinElmer）。
Immunization study. CHP or cCHP nanogel (each 88.9 μg for BoHc/A or 78.5 μg for tetanus toxoid) carrying BoHc/A (10 μg) or tetanus toxoid (30 μg), or the same amount of naked BoHc/A or tetanus toxoid dissolved in 15 μl of PBS,was administered intranasally to mice on three occasions at 1-week intervals. Sera were collected before, and 1 week after, each immunization, and nasal wash samples were taken 1 week after final immunization for antigen-specific enzyme-linked immunosorbent assay as described previously34,38 . Mononuclear cells were isolated from the nasal passages 1 week after the final immunizationand subjected to antigen-specific enzyme-linked immunosorbent spot analysis as shown in a previous study. Neutralizing assay. To analyse the toxin-neutralizing activity of CHP–BoHc/A-induced serum IgG and nasal IgA antibodies, the immunized mice were intraperitoneally challenged with 500 ng of BoNT/A (5.5 × 104 i.p. LD50)iluted in 100 μl of 0.2% gelatin/PBS or intranasally exposed to 10 μg (in 10 μl PBS,5 μl per nostril) of C. botulinumtype-A progenitor toxin (2 × 105 i.p. LD50, Wako). linical signs and survival rates were observed for 7 days, as described previously34,38 . 免疫学研究
小鼠给药剂量：BoHc/A，纳米凝胶88.9ug，BoHc/A 10ug；破伤风毒素，纳米凝胶78.5ug，破伤风毒素30ug。其他组别给予同等药剂。所有药品溶于15ulPBS中，每周三次给药。免疫学检测同以前的研究方法。
免疫保护检测
在抗体免疫后，小鼠腹腔给药（500 ng 的BoNT/A (5:5*104 i.p. LD50)溶解于100ulPBS）以及鼻腔给药（10ul）。BT10ug 溶于10ulPBS给药。给药后进行临床观察。
Histochemistry and flow cytometric analyses. Frozen sections of nasal tissues prepared from immunized mice were stained with FITC-conjugated anti-mouse IgA (BD Biosciences). To determine the distribution of cCHP–BoHc/A after intranasal administration, either TRITC-conjugated cCHP nanogel carrying Alexa-Fluor-647-conjugated BoHc/A, or Alexa-Fluor-647-conjugated naked BoHc/A, was administered intranasally and the sections of nasal tissuesere stained with FITC-conjugated NKM 16-2-4 (ref. 34) or biotinylatedanti-CD11c (BD Biosciences). For CD11c staining, the sections were then treated with streptavidin/horseradish peroxidase diluted 1:1000 (Pierce) followed by tyramide–FITC (PerkinElmer Life and Analytical Sciences). All sections ere finally counterstained with 4,6-diamidino-2-phenylindole (Sigma) and analysed under a confocal laser-scanning microscope (TCS SP2, Leica) or a fluorescence microscope (BZ-9000, Keyence). To determine the antigen uptake by dendritic cells, cCHP nanogel carrying Alexa-Fluor-647-conjugated BoHc/A, Alexa-Fluor-647-conjugated naked BoHc/A or control PBS was administered intranasally. After 6 h, mononuclear cells were isolated from the nasal passages and stained with FITC-conjugated CD11c (BD Biosciences). The frequency of BoHc/A+ CD11c+ cells was analysed by flow cytometry.
Data analysis. Data are expressed as means ± standard deviation. All analyses for statistically significant differences were carried out by Tukey’s t -test, with significance indicated by p values of <0.001 (???), <0.01 (??) and <0.05 (?).
组织化学与流式细胞分析
免疫后的小鼠鼻组织冰冻切片使用FITC标记的特异抗体IgA染色。为检测cCHP-BoHc/A 分布情况，TRITC标记cCHP，Alexa-Fluor-647标记BoHc/A以及Alexa-Fluor647标记裸露BoHc/A。并且我们使用FITC标记NKM 16-2-4或者生物素用来检测CD11。对于CD11的检测，我们使用了链霉亲和素/山葵辣根过氧化物酶（sigma 1:1000）。所有的切片最终在共聚焦显微镜(TCS SP2, Leica)或者荧光显微镜(BZ-9000, Keyence)采集图像。为了检测树突状细胞对疫苗的吸收作用，Alexa-Fluor-647标记cCHP 包裹的BoHc/A,Alexa-Fluor-647标记裸露的BoHc/A 。6h后，单核细胞被FITC标记的CD11显示出来。
数据分析
数据的分析使用标准偏差，所有的显著性分析使用Tukey法。小于0.001***，小于0.01**，小于0.05*
Figure 1 | Use of cCHP nanogel as a new antigen-delivery vehicle for intranasal vaccination. a, cCHP nanogel was generated from a cationic type of cholesteryl-group-bearing pullulan. b, Superimposition of sagittal and transverse (photo insets) PET images on the corresponding computed tomography 18 images showed that intranasally administered cCHP nanogels carrying [111F]-labelled BoHc/A were effectively delivered to the nasal mucosa. c, Direct quantitative study with [In]-labelled BoHc/A further demonstrated that BoHc/A was retained in the nasal tissues for more than two days after intranasal immunization with cCHP nanogel. In contrast, most naked BoHc/A disappeared from the nasal cavity within 6 h after administration. Figure 2 | Efficiency of BoHc/A with cCHP nanogel. a,b, BoNT/A-specific IgA-producing cells (or antibody-forming cells: AFCs) were effectively induced and recruited in the lamina propria and paranasal sinuses of the nasal mucosa 1 week after final immunization with cCHP–BoHc/A. c, VigorousBoNT/A-specific IgA antibody responses were observed in nasal washes collected from mice intranasally immunized with cCHP–BoHc/A, but not from those given naked BoHc/A or control PBS. d, Strong BoNT/A-specific serum IgG antibody responses were induced by intranasal immunization with cCHP–BoHc/A. e,f, Mice intranasally vaccinated with cCHP–BoHc/A were completely protected from both intraperitoneal challenge with BoNT/A and intranasal exposure to the progenitor toxin.
https://www.sodocs.net/doc/879857478.html,HP纳米凝胶作为新的鼻内给药抗原蛋白疫苗的载体。A cCHP由带正离子的胆甾醇基和支链淀粉构成 B 计算机断层扫描技术叠加矢状面和横状面（PET）揭示了cCHP携带F18标记的BoHc/A进入鼻粘膜。C 鼻腔给药两天后，直接进行定量检测In111标记的BoHc/A显示由cCHP包裹的疫苗仍然保留很多，而没有cCHP包被则很快消失。
2. cCHP型疫苗效果AB 在给药一周后鼻窦旁等组织BoHc/A特异细胞（或者成为抗体型细胞）大量出现。C给药后从小鼠鼻腔洗液中观测到大量BoHc/A 特异的IgA抗体，而在无载体和PBS组未见相关抗体。D 给药后小鼠血清中有大量的BoHc/A的IgG存在。EF 新型疫苗有效的保护了腹腔给予BoNT/A以及鼻腔给予BoNT/A前体毒素的小鼠。
Figure 3 | Chaperone-like activity of cCHP nanogel facilitates effective delivery of vaccine antigen into the nasal mucosa. a, Intranasally administered cCHP–BoHc/A but not naked BoHc/A was effectively attached to the apical membrane of nasal epithelium. b, BoHc/A was subsequently released from the cCHP nanogel and transported into the epithelial layer. c, Circular dichroism anal ysis showed that the ellipticity (θ ) value of BoHc/A, which was decreased to ?15.2 mdeg after the BoHc/A was incorporated into cCHP nanogel, recovered to ?9.4 mdeg after the release of BoHc/A from the cCHP nanogel by treatment with methyl-β -cyclodextrin.
(1) Native BoHc/A, (2) BoHc/A heated for 5 h at 45 ?C, (3) BoHc/A incubated with cCHP nanogel for 5 h at 45 ?C, (4) cCHP–BoHc/A treated with methyl-β -cyclodextrin for 1 h at 25 ?C.
Figure 4 | Antigen delivered to dendritic cells by cCHP nanogel stimulates the nasal immune system but does not accumulate in the CNS. a,b, Flow cytometric (a) and IHC analyses (b) showed that BoHc/A released from cCHP nanogel was effectively taken up by CD11c+ dendritic cells located in the epithelial layer and lamina propria of the nasal cavity, as shown by arrowheads. CD11c+ dendritic cells and the basal layer of nasalepithelium in b are shown by arrows and dotted lines, respectively. c, The radioisotope counting assay showed that intranasally administered cCHP nanogel carrying 111In]-labelled BoHc/A did not accumulate in the olfactory bulbs or brain. In contrast, 111In]-labelled CT-B, used as a positive control, accumulated in the olfactory bulbs from 6 h after administration.
3. cCHP在传递抗原蛋白疫苗进入鼻腔的过程中发挥了类似伴侣分子的作用。A与无载体组相比，cCHP-BoHc/A组疫苗大量附着到鼻腔顶部的上皮细胞。B BoHc/A很快就被载体释放并且转运入上皮层。 C 圆二色性显示了BoHc/A 的椭圆率。被纳米凝胶包裹后减到-15.2mdeg，释放出来以后又恢复到-9.4mdeg。1、正常BoHc/A 2、BoHc/A 在45C加热5h。3、BoHc/A与纳米凝胶一起45C孵育5h。4、cCHP-BoHc/A在15C使用甲基-β-环糊精处理1h
https://www.sodocs.net/doc/879857478.html,HP-BoHc/A疫苗传递抗原到树突状细胞引起鼻粘膜免疫反应，但并不会在中枢神经系统中积累。A流式细胞计数。B 免疫组织化学分析。显示从纳米凝胶中释放的抗原蛋白被鼻腔上皮层等相关组织的CD11阳性树突状细胞所呈递。树突状CD11阳性细胞以及鼻腔上皮的边界分别用箭头的虚线表示。C 放射性同位素In111标记BoHc/A后检测放射剂量显示疫苗抗原并没有在嗅球和大脑中积累。相反，作为阳性对照的In111标记的霍乱毒素在给药六小时
后在嗅球和大脑大量累积。
蛋白质组学与高通量药物筛选
蛋白质组学与高通量药物筛选 作者：王海娣， 杜冠华， 刘艾林 作者单位：中国医学科学院北京协和医学院，药物研究所国家药物筛选中心，北京 100050 本文读者也读过(10条) 1.陈伟.王莉莉走在药物发现前沿的高内涵药物筛选[期刊论文]-国外医学（药学分册）2007,34(3) 2.吕秋军.徐天昊.吴祖泽药物筛选技术的研究进展[期刊论文]-国外医学(药学分册)2003,30(3) 3.张莉.杜冠华.ZHANG Li.DU Guan-hua高内涵药物筛选方法的研究及应用[期刊论文]-药学学报2005,40(6) 4.杨根庆.廖飞药靶发现和药物筛选[期刊论文]-重庆医科大学学报2007,32(z1) 5.吴根福.WU Gen-fu以RNA为靶标的药物筛选新技术[期刊论文]-药学学报2005,40(12) 6.张琪药物筛选技术的研究与应用[期刊论文]-江苏科技信息2007(8) 7.徐志红.蒋志胜药物筛选新方法--高通量筛选[期刊论文]-生物学通报2003,38(3) 8.杜冠华.张莉.方莲华.刘艾林.王月华高通量药物筛选研究进展[会议论文]-2004 9.徐培平.朱宇同.张美义.朱元晓.Xu Peiping.Zhu Yutong.Zhang Meiyi.Zhu Yuanxiao多目标优化技术在中药复方药物筛选及组方优化中的应用[期刊论文]-世界科学技术-中医药现代化2005,7(2) 10.田光辉.刘存芳.辜天琪高通量药物筛选在新药开发中的应用[期刊论文]-内江科技2009,30(1) 引用本文格式：王海娣.杜冠华.刘艾林蛋白质组学与高通量药物筛选[会议论文] 2008
蛋白质药物口服机制及方法研究
目录 摘要 (1) 1 引文 (2) 2 蛋白质药物口服吸收的机制及途径 (2) 2.1 载体转运 (2) 2.2 胞饮作用和M 细胞途径 (2) 3 蛋白质药物吸收的主要屏障 (3) 3.1酸屏障 (3) 3.2酶屏障 (3) 3.3膜屏障 (3) 4 保护口服蛋白质药物活性的方法 (4) 参考文献 (5)
蛋白质药物口服机制及方法研究摘要：由于蛋白质药物的无损伤性传输系统以及作用位点专一等特点，已成为临床治疗疾病的重要药物，但受到酸屏障、酶屏障和膜屏障的影响，限制了这类药物的口服吸收。但蛋白质药物口服给药方便、可提高患者依从性。所以目前世界上对蛋白质口服药物研究很多。本文对蛋白质药物口服的吸收机制以及影响因素，通过查阅中外文资料，寻找一种保护口服蛋白质药物活性的方法。 关键词：蛋白质类药物，纳米脂质体，口服 1.引言 生物技术药物在人类疾病的治疗中正发挥着越来越重要的作用，而生物技术药物大多数为蛋白质类药物。该类药物在胃肠道中不稳定，易被胃肠道苛刻的pH环境和丰富的酶系统破坏，同时由于其具有分子量大、对胃肠道黏膜的渗透性低的特点，导致该类药物的胃肠道用药生物利用度极低。为了避免蛋白质在胃肠道中的降解及吸收困难的问题，蛋白质类药物主要采用注射的方式给药，给患者带来了极大不便。因而开发该类药物的无损伤性传输系统已成为药剂领域的研究热点。以往人们已投入大量的精力开发蛋白质类药物的非注射给药剂型，其中口服剂型以其良好的患者依从性吸引了大批研究者的关注，但酶和pH 环境对蛋白质的降解、破坏以及蛋白质在胃肠道的低渗透性，使得蛋白质类药物的吸收障碍亦成为蛋白质类药物胃肠道给药研究的瓶颈。为此，本文在查阅近年国内、外研究论文基础上，寻找一种不破坏蛋白质活性的药物剂型。 2．蛋白质药物口服吸收的机制及途径 2．1 载体转运 小分子药物的转运以简单扩散为主，而大分子蛋白质口服给药经过胃肠道主要依靠载体转运介导通过细胞旁路转运至小肠黏膜内，如图1 所示，随后由淋巴回流进入血液循环系统。未被消化酶降解的多肽与肠表面膜基底外侧的H+ 依赖型多肽载体结合，以H+ 梯度和膜电位差为动力，经多肽载体转运进入基底膜内侧，由于H+ 与多肽是共同通过上皮细胞膜的，这一系统又称为H+ -依赖型肠多肽转运系统。 图1 治疗用多肽与蛋白质药物分布机制: 载体转运的作用超过简单扩散． 2．2 胞饮作用和M 细胞途径
纳米药物载体构建哪家好
纳米药物载体构建哪家好 纳米药物载体构建哪家好？这是大家想了解的问题。纳米级药物载体是一种属于纳米级微观范畴的亚微粒药物载体输送系统。可以将药物包封于亚微粒中，可以调节释药的速度，增加生物膜的透过性、改变在体内的分布、提高生物利用度等。先丰纳米推出的纳米药物载体构建服务可以很好满足客户的需求。下面就简单的介绍纳米药物载体构建。 客户可以选择上述载体递送药物，从而实现药物递送研究。这些纳米药物载体可以借助肿瘤EPR（增强的渗透于滞留）效应实现肿瘤靶向给药，同时还可以在表面修饰靶向配体而实现主动靶向递送，还可以结合成像单元构建具有靶向诊疗一体化功能的纳米药物。 基于高分子材料的纳米药物载体构建，如：脂质体载药，聚合物胶束载药，聚合物（蛋白）纳米粒载药，磁性脂质纳米颗粒载药，纳米颗粒（球形颗粒、金纳米棒、金纳米笼）载药，纳米石墨烯载药等。 脂质体、聚合物胶束与聚合物纳米粒载药体系
案例：磁性脂质纳米颗粒药物递送 如果想要了解给更多关于纳米药物载体构建的内容，欢迎立即咨询先丰纳米公司。 先丰纳米是江苏先进纳米材料制造商和技术服务商，专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳 米管、分子筛、黑磷、银纳米线等发展方向，现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜 完整生产线。 自2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。科研客户超过 一万家，工业客户超过两百家。 南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现 专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及 技术提供商。 2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米 材料制造和技术服务中心。现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线，2017年年产高品质石墨烯粉末50吨，石墨烯浆料1000吨。 欢迎广大客户和各界朋友莅临我司指导！欢迎电话咨询或者登陆我们的官网进行查看。
氨基酸、多肽及蛋白质类药物
氨基酸、多肽及蛋白质类药物 山东药品食品职业学院张慧婧 第一部分氨基酸、多肽及蛋白质基本知识 一、蛋白质基本知识 蛋白质是一切生命的物质基础，是生物体的重要组成成分之一。无论是病毒、细菌、寄生虫等简单的低等生物，还是植物、动物等复杂的高等生物，均含有蛋白质。蛋白质占人体重量的16%～20%，约达人体固体总量的45%，肌肉、血液、毛发、韧带和内脏等都以蛋白质为主要成分的形式存在；植物体内蛋白质含量较动物偏低，但在植物细胞的原生质和种子中蛋白质含量较高，如大豆中蛋白含量约为38%，而黄豆中高达40%；微生物中蛋白质含量也很高，细菌中的蛋白质含量一般为50%～80%，干酵母中蛋白质含量也高达46．6%，病毒除少量核酸外几乎都由蛋白质组成，疯牛病的病原体——朊病毒仅由蛋白质组成。 这些不同种类的蛋白质，具有独特的生物学功能，几乎参与了所有的生命现象和生理过程，可以说一切生命现象都是蛋白质功能的体现。 1．生物催化作用 作为生命体新陈代谢的催化剂——酶，是被认识最早和研究最多的一大类蛋白质，它的特点是催化生物体内的几乎所有的化学反应。生物催化作用是蛋白质最重要的生物功能之一。正是这些酶类决定了生物的代谢类型，从而才有可能表现出不同的各种生命现象。 2．结构功能 第二大类蛋白质是结构蛋白，它们构成动、植物机体的组织和细胞。在高等动物中，纤维状胶原蛋白是结缔组织及骨骼的结构蛋白，α-角蛋白是组成毛发、羽毛、角质、皮肤的结构蛋白。丝心蛋白是蚕丝纤维和蜘蛛网的主要组成成分。膜蛋白是细胞各种生物膜的重要成分，它与带极性的脂类组成膜结构。 3.运动收缩功能 另一类蛋白质在生物的运动和收缩系统中执行重要功能。肌动蛋白和肌球蛋白是肌肉收缩系统的两种主要成分。细菌的鞭毛或纤毛蛋白同样可以驱动细胞作相应的运动。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能，属于运载蛋白，它们能够结合并且运输特殊的分子。如脊椎动物红细胞中的血红蛋白和无脊椎动物的血蓝蛋白起运输氧的功能，血液中的血清蛋白运输脂肪酸，β-脂蛋白运输脂类。许多营养物质（如葡萄糖、氨基酸等）的跨膜输送需要载体蛋白的协助，细胞色素类蛋白在线粒体和叶绿体中担负传递电子的功能。 5.代谢调节功能 执行该功能的主要是激素类蛋白质，如胰岛素可以调节糖代谢。细胞对许多激素信号的响应通常由GTP结合蛋白（G蛋白）介导。 6.保护防御功能 细胞因子、补体和抗体等是参与机体免疫防御和免疫保护最为直接和最为有效的功能分子，其化学本质大都为蛋白质，免疫细胞因子、补体和抗体等目前也已用于免疫性疾病和一些非免疫性疾病的预防和治疗。
纳米药物载体构建厂家
纳米药物载体构建厂家 纳米药物载体构建厂家哪个好？纳米级药物载体是一种属于纳米级微观范畴的亚微粒 药物载体输送系统。将药物包封于亚微粒中，可以调节释药的速度，增加生物膜的透过性、改变在体内的分布、提高生物利用度等。先丰纳米作为专业的纳米药物载体构建厂家，下 面就简单的介绍纳米药物载体构建服务。 基于高分子材料的纳米药物载体构建，如：脂质体载药，聚合物胶束载药，聚合物（蛋白）纳米粒载药，磁性脂质纳米颗粒载药，纳米颗粒（球形颗粒、金纳米棒、金纳米笼）载药，纳米石墨烯载药等。 客户可以选择上述载体递送药物，从而实现药物递送研究。这些纳米药物载体可以借 助肿瘤EPR（增强的渗透于滞留）效应实现肿瘤靶向给药，同时还可以在表面修饰靶向配体而实现主动靶向递送，还可以结合成像单元构建具有靶向诊疗一体化功能的纳米药物。 纳米药物载体可经过血液循环进入毛细血管，还可透过内皮细胞间隙，进入病灶，被 细胞以胞饮的方式吸收，实现靶向用药，提高了药物的生物利用率。 纳米载体粒径较小，拥有较高的比表面，可以包埋疏水性药物，提高其溶解性，减少 常规用药中助溶剂的副作用。 纳米药物载体经靶向基团修饰后可实现靶向药物给药，可减少用药剂量，降低其副作用，如叶酸修饰载药纳米粒、磁性载药纳米粒等。 纳米载体可延长药物的消除半衰期（t1/2β），提高有效血药浓度时间，提高药效， 降低用药频率，减少其毒副作用。 纳米载体可透过机体屏障对药物作用的限制，如血脑屏障、血眼屏障及细胞生物膜屏 障等，使药物到达病灶，提高药效。
如果想要了解更多关于纳米药物载体构建的内容，欢迎立即咨询先丰纳米。 先丰纳米是江苏先进纳米材料制造商和技术服务商，专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳 米管、分子筛、黑磷、银纳米线等发展方向，现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜 完整生产线。 自2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。科研客户超过 一万家，工业客户超过两百家。 南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现 专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及 技术提供商。 2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米 材料制造和技术服务中心。现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线，2017年年产高品质石墨烯粉末50吨，石墨烯浆料1000吨。 欢迎广大客户和各界朋友莅临我司指导！欢迎电话咨询或者登陆我们的官网进行查看。
新型给药系统研究发展现状与趋势
新型给药系统研究发展现状与趋势 口腔给药技术有望在偏头疼、关节炎、口腔疼痛治疗方面大有作为。加拿大Biovail公司正在开发一系列基于微丸技术的药物，以增加药物吸收和改善药物气味，并对这些药物进一步包衣制成控释、速释或缓释制剂。美国Nobex Corporation公司，其主要研究蛋白质、多肽和小分子药物的口腔给药，现有11个产品处于开发阶段。美国Emisphere公司正在开发载体辅助给药系统，即通过载体分子运送蛋白质通过生物膜。英国Provalis公司已经成功开发胰岛素口服活性制剂。美国Watson公司正在开发可输送大分子药物的口含片。 吸入给药系统研究热点集中在改进推进剂和胰岛素治疗两方面。将药物输送到气道取决于微粒的大小、吸入量以及推进剂。氯氟化碳（CFCs）逐渐被淘汰，促使人们去开发更新的、对环境更有利的技术。Medic-Aid公司开发的产品采用适应性气溶胶输送技术，既可通过电子检测患者的呼吸特征而精确地喷入药物，又能记录给药日期、剂量和设备使用的时间，增加了给药剂量的准确性。德国Boehringer Ingelheim公司的Respimat薄膜吸入器使用两个高速率液体喷气装置，喷药时两者能相汇于一点。Aradigm公司正在研发呼吸激活AERx喷雾器。英国史克-比切姆公司正在开展通过AERx系统输送吗啡以镇痛的试验。而诺和诺德公司正在开展通过该项技术输送胰岛素的研究。此外，美国Dura公司正在开发一种无需推进剂即可使药物直接进入肺部的干粉气雾剂。肺部吸入系统一般为小剂量的粉雾剂。胰岛素吸入治疗是开发热点。美国吸入治疗系统公司和辉瑞公司合作开发的胰岛素肺吸入剂已进入2期临床研究。研究结果表明，这一产品可有效控制1型糖尿病患者的血糖。诺和诺德公司也在研究胰岛素吸入治疗。 此外，吸入治疗系统公司还和Biogen公司应用前者的吸入释药技术合作开发用于治疗多发性硬化症的干扰素β-la。该药以前是经肌注方式给药。 鼻腔给药是相对较新的给药方式，其研发进展很快 致力于开发新型鼻腔给药制剂的科学家认为，鼻腔有良好的血液供应，较大的黏膜面积，经鼻腔给药有起效快，易被患者接受等优点。据美国专门从事鼻腔给药研究的CharanBehl博士介绍，鼻腔给药制剂有可能在镇痛、治疗勃起障碍和疫苗方面展现更多的发展前景。目前美国只有27个鼻腔给药产品，其中17个产品是局部作用产品，10个产品是全身作用产品，而全身作用产品都是类固醇药物制剂。据统计，这27个产品所具有的市值超过15亿美元。近年来，该公司成功开发了布托啡诺酒石酸盐的鼻腔制剂。在研产品有用于镇痛的鼻喷吗啡。据称这种制剂比口服制剂起效快且副作用更小。 鼻腔给药系统还将为偏头痛的治疗带来新的希望。据估计，全球有37％的偏头痛患者未接受处方药治疗，而传统的处方药导致近40％的患者出现副作用。英国葛兰素-威康公司的鼻腔给药产品舒马曲坦已有良好的效果。而斯坦福头痛研究中心也正在考虑开发这类鼻腔制剂。 在治疗勃起障碍方面，鼻喷制剂有望大显身手。起效快是该类药物的最大优势。对于不能在消化道被很好地吸收的药物来讲，鼻腔给药是很好的替代技术。美国West制药公司正在研制多肽激素-leuprolide的鼻腔给药制剂。 此外，West公司还在研发鼻腔给药的流感疫苗。法国Biovector Therapeutics公司是该领
基因组学和蛋白质组学对新药研发的影响
通过校园网进入数据库例如维普期刊数据库、CNKI、超星电子图书等。完成 A、任选一题，检索相关资料，截取检索过程图片，做成一个ppt文件（50分）。 B、写综述形式的学术论文(学术论文格式，字数不限，正文字体小四)，做成word文件（50分）。要求：按照自己的思路组织成文件，严禁抄袭。 写明班级学号，打印纸质版交给老师。 1、对检索课题“磷酸对草莓生长和开花的影响”检索中文信息。提示：磷酸的化学物质名称是“Phosphonic acid ”普通商业名称是“ethephon”， 2、基因组学和蛋白质组学对新药研发的影响 3、红霉素衍生物的设计、合成与抗菌活性研究 4、HPLC法测定复方谷氨酰胺肠溶胶囊中L-谷氨酰胺的释放度 姓名：朱艳红 班级： 11生科师范 学号： 11223074 学科教师：张来军
基因组学和蛋白质组学对新药研发的影响琼州学院生物科学与技术学院 11生科师范2班朱艳红 11223074 摘要 20世纪末伴随着人类基因组计划的实施，相继产生了基因组学和蛋白质组学，基因组学和蛋白质组学的迅速发展，对药学科学产生着深远的影响。文章在简介蛋白质组学基本概念、核心技术的基础上，综述了基因组学和蛋白质组学对新药研发带来的影响。 关键词：基因组学；蛋白质组学；药物研发 The impact of genomics and proteomics on the research and development of innovative drug abstract With the implementation of the 20th century,Genomics and proteomics had emerged one after the other. Driven by Soaring development of the omits，pharmaceutical industry presents a new vision，all human life faces a promising future. On the basis of proteomics Introduction to basic concepts, core technology, reviewed the genomics and proteomics research on the impact of new drugs. Keywords:Genomics; proteomics; drug development
纳米药物载体与缓释
纳米药物载体的制备与药物缓释 廖凡 PB12206262 摘要： 根据已有知识设计了共聚物的结构，合成路线，合成步骤和实验方案，综合表征分析方法，确定了聚合条件和产品性能。 前言： 一般的给药方式，使人体内的药物浓度只能维持较短的时间，血液中或是体内组织中的药物浓度上下波动较大，有时超过病人的药物最高耐受剂量，有时又低于有效剂量，这样不但起不到应有的疗效，而且还可能产生副作用。频繁的小剂量给药可以调节血药浓度，避免上述现象，但往往使患者难以接受，实施起来有很多困难。因此，制备能够缓慢释放药物成分的缓释性长效药品在治疗中经常是非常需要的。要制备缓释长效药品，关键是要制备能使被承载的药物缓慢释放的载体材料。 温敏性水凝胶是一种亲水的聚合物网络，对其大量的研究发现，其在凝胶形成过程中不涉及化学反应，分子链间的交联通过分子间相互作用力(范德华力、疏水相互作用及氢键等)形成。通过改变温度就可以影响并改变这些疏水相互作用以及氢键作用，在水中经过简单的可逆性相转变(溶胶一凝胶) 即可形成水凝胶．因此温敏性水凝胶的制备过程更为简单，且不需要有机溶剂，将更有利于药物的传递。目前一些研究表明，温敏性PLGA／PEG水凝胶具有比较理想的凝胶特性，可在温度低于30 ℃时装载药物，在体温条件下发生溶胶一凝胶相变，并由于其良好的生物可降解性和安全性而受到广泛的关注。但这种给药体系仍存在一些尚未解决的问题，如载药时须在较低温度下操作，且药物的缓释周期较短(仅为7 d)，给临床应用带来了不便和局限。另外，从材料角度看，提高疏水的PLGA 嵌段长度会引起蛋白药物的聚集。众所周知，聚己内酯(PCL)是一种被广泛研究的可生物降解的结晶聚合物，共聚物可呈粉末状形态，相比于其它材料在临床使
蛋白质组学技术与药物作用新靶点研究进展
蛋白质组学技术与药物作用新靶点研究进展 [关键词]：蛋白质组学,新药发现,药物作用靶点,研究进展 药物开发是一个漫长的过程，包括以下步骤：样品制备、新化学实体的发现、靶的探测与验证、先导物选择、小分子筛选和优化以及临床前、临床试验研究等。其中药物作用靶点的探测与验证是新药发现阶段中的重点和难点，成为制约新药开发速度的瓶颈。基因组学研究表明，人体中全部药靶蛋白为1万～2万种，而在过去100年中发现的靶点，仅约有500种。因此，自1994年Wilkins等提出蛋白质组（pro- teome）和蛋白质组学（proteormcs）概念后，就迅速引起广大研究者和制药公司的兴趣和投资。近几年来，蛋白质组学技术和研究思路都有了令人鼓舞的进展，新技术的出现和发展，如多维色质联用（multidimensional liquid chromatography and tan- dem mass spectrometry, MudLC-MS/MS）、表面增强激光解吸离子化-蛋白质芯片系统（surface enhanced laser desorption ion- ization-proteinchip, SELDI-ProteinChip）、同位素亲和标签（iso- tope-coded affinity tags, ICAT)、胶上差示电泳(differential in- gel electrophoresis, DIGE）等技术，弥补了普通双向电泳上样量和检测极限的局限，自动化、特异性和重复性都得到了加强。 蛋白质组学是研究疾病发生过程中蛋白质变化、生化代谢途径改变和鉴定的有力工具。在药物开发中的作用主要表现在疾病检测、药物靶点发现、药物代谢转化、药物不良反应研究等方面。通过比较正常体与病变体、给药前后蛋白质谱的变化，蛋白质组学技术可提供疾病发生、药物作用和药物不良反应的分子机制信息。通过蛋白质组学鉴定的特异生物标记可作为排查药物的功效、抗性和优选。因此，蛋白质组学在药物研究开发中的各个方面得到了细化，如化学蛋白质组学(chemical proteomics），拓扑蛋白质组学（topological proteomics），临床蛋白质组学（clinical proteomics），毒性蛋白质组学（toxicoproteomics）和药物蛋白质组学（phamiaco- proteormcs），这些“亚蛋白质组学”技术的发展，与基因组学结合，将对药物靶标验正和药物开发引起重大变革。笔者就蛋白质组学及相关技术在药物作用靶 点的探测和验证方面的应用作一概述。 1药靶的探测 与药物作用相关的靶或蛋白质主要有3类：①疾病相关（特异性）蛋白质；②生物标记分子；③信号传导分子。蛋白质组学探测药物作用相关靶点的基本策略是蛋白质 组的比较，即健康与病变组织、细胞或体液（如血清、脊髓液、尿液和气管呼出物等）的蛋白质表达谱差异和表达量变化。蛋白质组学已成功用于肿瘤、糖尿病、艾滋病、关节炎等多种疾病相关蛋白或标记蛋白的检测，成为疾病诊断、监测、治疗的有力工具。例如丹麦人类基因组研究中心Julio Celis实验室从膀胱鳞片状细胞癌(SCC)患者的尿液中分离鉴定了一个生物标记—牛皮癣素(psoriasin)，免疫组织化学分析表明该蛋白质在正常人的泌尿系统中不存在，因而成为临床检测膀胱鳞片状细胞癌的标记蛋白。 给药前后蛋白质组比较，是比较蛋白质组学的另一个重要内容，是探测新靶蛋白，深入了解药物作用机制，评价药物不良反应，更合理地设计药物的一个新途径。Chen等利用这个方法，找到了抗MCF-7人乳腺癌药物阿霉素的一个作用靶—Hsp27。 类似的方法也用于探测信号传导途径中 的药物作用靶。信号级联放大系统中信号的传递一般与蛋白质磷酸化／去磷酸化密切 相关。通过合适的预分离技术，如亚细胞蛋白质组制备或用免疫色谱分离磷酸化的亚 蛋白质组，得到与信号传导途径相关的蛋白质组以及在细胞中的定位信息，然后通过双向电泳技术分析蛋白质修饰和表达变化。利用这个方法，Stancato等在人原淋巴细胞
鼻黏膜给药系统国内外探究进展
目前注射给药系统中存在的问题 由注射引起的炎症和交叉感染>600,000/年(美 国) 增加HIV的感染几率(4.1-8.3/100 transports) 对环境的要求 不便于流动患者的治疗 喷射给药系统(Jet injection systems) “Needleless”给药途径: , 直肠, 透皮等
鼻黏膜给药的特点(1) 鼻粘膜面积大，粘膜下血管非常丰富，动脉、 静脉和毛细血管交织成网状，药液可迅速吸 收自血管进入体循环，吸收速度和肌肉注射 相似； 药物经鼻黏膜吸收后直接进入体循环，可免 受胃肠道中酶的破坏和肝脏对药物的首过效 应；提高生物利用度； 胃肠道中容易破坏的药物，极性大而胃肠道 难于吸收的药物，鼻粘膜都能很好的吸收； 分子量大的多肽类、蛋白类药物，也能在吸 收促进剂的存在下较好地吸收； 提高患者的顺应性，用药方便，适合自身给 药； 可实现疫苗免疫 鼻黏膜给药体系的应用
(A) 100 l, (B) 70 μl, (C) 50 μl, (D) 20 μl. A B (A)给药50 μl后马上杀死.(B) 给药50 μl,2h后杀死
单剂量干粉鼻腔用药装置 https://www.sodocs.net/doc/879857478.html,/parenterals/routes/nasal_spray_bottle.jpg 液体给药装置 粉末给药装置 鼻黏膜给药雾化装置(MAD) 增加药物鼻黏膜吸收的途径 personnel to delivery nasal medications as an Broad 30-micron spray
无毒； 生物可降解； 具有生物黏附性； Mao et al. Int J Pharm, 2004, 272(1-2), 37-43.
鼻腔给药系统吸收促进剂的种类
鼻腔给药系统吸收促进剂的应用概况 任吉霞 解放军第八十九医院药剂科山东潍坊261021 鼻腔给药系统(nasal drug delivery system, NDDS)是药物经鼻黏膜上皮细胞吸收进入循环系统起全身作用的一类制剂。具有生物利用度高、起效快、使用方便等特点，特别是可为肽类和蛋白质类药物提供一条非注射的有效给药途径而成为制剂领域研究的一个热点。吸收促进剂通过改变鼻黏膜结构，提高通透性，促进大分子药物较好的吸收。研究较多的吸收促进剂有以下几种。 1环糊精及衍生物环糊精(CD)及其衍生物对多肽、蛋白质类、激素、胰岛素、促肾上腺皮质激素类似物等进行包合，促进其鼻腔吸收，提高生物利用度。其中以二甲基-β-环糊精作用最强。Chavanpatil等[1]采用大鼠在体灌流技术考察吸收促进剂对阿昔洛韦鼻腔吸收的促进作用，结果表明吸收促进剂使阿昔洛韦的吸收量增加。 2磷脂及衍生物作为体内磷脂的代谢产物，以其高效低毒而成为促吸收剂的研究热点之一。现与CD合用和其结构改造减低毒性正被深入研究。常用的模型药物有胰岛素、生长激素、降钙素、加压素及大分子抗原等。Chand ler等[2]研究了不同的溶血磷脂对胰岛素吸收及鼻黏膜组织学的影响，结果表明胰岛素能通过鼻腔给药达到治疗浓度而不出现毒性反应。 3胆酸及衍生物包括牛黄胆酸盐、葡糖胆酸盐、脱氧胆酸钠、脱氧牛黄胆酸钠等。甘氨胆酸钠作为吸收促进剂时，多肽药物在家兔鼻腔中的生物利用度有显著增加［3］。但胆酸盐类对鼻黏膜有一定不良反应，所以张一奕等［4］采用混合胶团法，联合运用亚油酸、单油酸甘油酯等制成促吸收剂，不仅促吸收效果比单用胆酸好，而且大大减轻了对鼻纤毛的毒性。 4氨基酸及其衍生物 Dahlback等［5］把聚L精氨酸和L赖氨酸作为复合物促进右旋糖苷鼻腔吸收，显示出很好的促吸收效果，且其促吸收效果与其分子量密切相关；N atsume等［6］从众多阳离子化合物中筛选出的聚L精氨酸100效果最好，是个很有潜力的吸收促进剂。 5氮酮(azone) 它是一种新型吸收促进剂，能扩大生物膜细胞之间的空隙，被广泛应用于各种生物膜的促透吸收。其对亲水性药物的作用强于亲脂性药物。有研究显示氮酮类的促透效果和浓度相关，在一定浓度时有促透峰值［7］。氮酮与丙二醇、油酸等促透剂合用常产生更佳的促透效果。 6梭链孢酸衍生物包括二氢褐霉酸钠(STDHF)、二氢甾酸霉素钠等种类。用STDHF作渗透促进剂，它与胰岛素比例为5:1时，促进吸收作用最强，药物吸收重现性好。STDHF纤毛毒性随浓度增大而增加，浓度>3%时纤毛抑制作用即时显现。 7壳聚糖具有生物黏附性和多种生物活性，能有效的增强亲水性药物通过鼻腔的吸收［8］。Sinswat等[9]比较了游离胺壳聚糖(CSJ)及谷氨酸盐壳聚糖(C
药用高分子材料——纳米药物载体技术
纳米药物载体技术 用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送、缓释给药的目的, 这是由于小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于50nm 的粒子就能穿过肝脏皮或通过淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织。另外纳米粒子能越过许多生物屏障到达病灶部位, 如透过血脑屏障( BBB) 把药物送到脑部, 通过口服给药可使药物在淋巴结中富集等。具有生物活性的大分子药物( 如多肽、蛋白类药物) 很难越过生物屏障, 用纳米粒子作为载体可克服这一困难, 并提高其在体输送过程中的稳定性。用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有效途径。 药物既可以通过物理包埋也可以通过化学键合的方式结合到聚合物纳米粒子中。载有药物的聚合物纳米粒子通常以胶体分散体的形式通过口服、经皮、皮下及肌肉注射、动脉注射、静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方式进入人体。制备聚合物纳米粒子的方法主要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后分散形成纳米粒子; ( 3) 结构规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子。 1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子 聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体极易生物降解, 且对许多组织具有生物相容性。制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采用的是阴离子引发的乳液聚合方法, 通常以OH-为引发剂, 反应一般在酸性水介质中进行, 常用的乳化剂有葡聚糖、乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体制备过程见图1。当反应介质pH 值偏高时, OH-浓度大, 反应速度快, 形成的PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 不利于药物缓释。因此聚合反应介质的pH 值通常控制在1.0~ 3.5 围。
靶向给药系统
靶向给药系统 摘要： 靶向给药系统也被称作靶向治疗药物。本文主要针对靶向给药系统进行阐述。主要介绍靶向给药系统的优势与原理、各种靶向给药系统的类型等。 关键词：靶向给药系统，剂型，靶向给药 正文：靶向给药系统（ targeting drug delivery system，TDDS）又叫做靶向治疗制剂。通过局部给药或者通过血液循环选择性的将药物运送到靶细胞，靶组织，靶器官而发挥治疗作用。这样可以提高药物的作用部位的选择性，从而提高治疗效果降低药物的毒副作用。靶向给药系统的概念由Ehrlich在1906年提出。Florence在1993年创办了有关于靶向制剂的专业学术期刊“Journal of Drug Targeting”[1]。 在普通的药物治疗中，药物不仅仅在病变部位发生治疗作用，而且还与正常的组织器官产生相互作用，而产生毒副作用。因此为了提高药物的治疗效果需要提高药物的病变靶区的药物浓度。其主要优点有[2]：1将药物靶向的运送到靶组织提高了药物的疗效。靶向制剂主要利用了病变部位的独特性质，采用了特殊的载体将药物传递到病变的组织、器官、细胞，从而减少药物的非靶向部位的分布，因而提高了药物的作用的效果。2降低了药物对正常的细胞的毒性。靶向制剂可以减少正常组织的分布，减少具有毒性作用的药物对正常细胞的毒性作
用。3减少剂量，增加药物的生物利用度。4改善药物的分散性。5提高药物在体内的 作用时间，改善药物在体内半衰期短等缺陷等。 靶向给药系统的原理 （1）按靶向性机理可以分为生物物理靶向制剂、生物化学靶向制剂、生物免疫靶向制 剂和双重、多重靶向制剂等几类。 （2）按靶向源动力[3,4]可以分为主动靶向制剂（TDDS主动寻找靶区）、被动靶向制剂（TDDS被动地被选择摄取到靶区）、前体靶向药物。 主动靶向制剂是利用经过特殊修饰的药物载体把药物定向的运送的病变区而发挥靶向治疗的作用。主要有：受体介导的靶向给药系统，抗体介导的靶向给药系统等。受体介导的靶向给药系统是指利用体内某些器官和组织中的一些特殊的受体，能选择性地识别具特异性的配体来实现主动靶向给药。将药物以共价键连接到配体上，将药物输送到靶部位。抗体介导的靶向给药系统是利用抗体与抗原的特异性结合的原理而将将药物导向特定的靶部位。 被动靶向制剂是指将微粒给药系统作为药物载体将药物被动的输送到病变部位的给药系统[。微粒给药系统包括脂质体、纳米粒微球、微囊等药物载体。微粒给药系统实现被动靶向的原理在于：体内的网状内皮系统如肺、脾、肝和骨髓等组织中分布着大量的吞噬细胞，吞噬细胞可以将一定大小的微粒作为异物而吞噬摄取，其中较大的微粒由于不能滤过毛细血管床，而被机械截留于目标病变部位。如7-30 m的微粒可被动靶向肺部位，而小于50 nm的微粒
鼻腔给药的正确使用方法探讨
鼻腔给药的正确使用方法探讨 【摘要】向鼻腔里给药是治疗鼻炎、鼻窦炎等疾病的主要方法之一。使用外用气雾剂、鼻喷剂、鼻滴剂时应注意采用正确的方法，也只有采用正确的用药方法，才能保证药物准确到达病变部位，发挥应有的治疗作用，否则就可能会影响到治疗的效果。 【关键词】鼻腔给药正确使用方法注意问题探讨 正确使用药物对药物的疗效来讲至关重要，气雾剂、滴鼻剂和喷鼻剂等属特殊药物剂型，其使用方式更应引起足够的注意 1 外用气雾剂、鼻喷剂或鼻滴剂不能盲目使用 鼻炎患者切勿盲目使用外用气雾剂、鼻喷剂或鼻滴剂，目前治疗鼻鼻窦炎和过敏性鼻炎，能够推荐长期使用的只有鼻用激素和鼻用抗组胺药物。那种不把成分写清楚的药比三无产品更可怕，不要用，因为你不知道那个“等”都代表了什么东西。中成药常用的伎俩就是把添加的西药成分给“等”掉。 鼻炎患者切勿盲目使用鼻滴剂，现在的中成药很多都添加了西药成分，含有麻黄素，或奈甲唑啉，这是血管收缩剂，当然能缩小肥大的鼻甲，缓解鼻阻和流涕。但由于反跳和耐受，超过一周的使用会造成药物性鼻炎。所以对于市面上各种的滴鼻剂，打着中药或先进的科学技术的幌子其实绝大多数都含有麻黄素，或奈甲唑啉，这些药物明确规定：①适用于急性期缓解症状；②长期使用不超过一周；③通常会带有副作用，导致病情反弹，鼻粘膜肥厚产生药物性鼻炎，最终只能通过手术才能根治。
2 外用气雾剂、鼻喷剂或鼻滴剂的正确使用方法 正确使用药物对药物发挥疗效有着重要的作用，尤其是气雾剂、 滴鼻剂与喷鼻剂等一些特殊剂型的药物更要注意使用方式。 2．1 气雾剂的正确使用方法:气雾剂正确的使用方法是：使用前尽量将痰咳出，充分摇匀药液，按说明书上的建议手持气雾剂，将接口端放入双唇间，头稍后倾，缓缓呼气，尽量让肺部气体排尽；在深吸气开始的同时按压气雾器顶部，使其喷药，随吸气将药粒深深吸入，吸完后尽可能屏住呼吸10-15秒，随后再用鼻子呼气，切记最后要用温水清洗口腔。 另外，要正确掌握气雾剂的使用剂量，不要盲目加大剂量或缩短喷雾间隔时间。各种气雾剂都有一定的耐受性，即长期反复应用后，效果会越来越差。为避免耐受性，最好同时交叉使用两种气雾剂。 2．2 喷鼻剂的正确使用方法:使用喷鼻剂时，头不要后仰，使头稍向前倾地坐着，将药瓶的喷嘴插入鼻子，但要尽量避免接触鼻黏膜，塞住另一鼻孔并闭上嘴，按压喷雾器的同时吸气。在抽出喷雾器之前，要始终按压喷雾器，以防鼻中的黏液和细菌进入药瓶中。在移去喷鼻剂喷头，将头尽力前倾。这个过程中需注意的是：在喷药后应轻轻地用鼻吸气2～3次。几秒钟后坐直，药液将流到咽部，同时用嘴呼吸，若需要，则换另一鼻孔重复前过程。最后用冷开水 冲洗喷头。 2．2 鼻滴剂的正确使用方法:鼻滴剂是常见的治疗方式之一。
蛋白类药物生产.
蛋白类药物生产工艺 蛋白质类药物是生化药物中非常活跃的一个领域，目前的生化产品主要是从动物脏器或组织包括人的血液中分离而得。20世纪70年代后，人们开始应用基因工程技术生产一些蛋白质药物，已实现工业化生产的产品如胰岛素、干扰素、白细胞介素、生长素、EPO、tPA、TNF等，现正从微生物和动物细胞的表达转向基因动植物发展。 第一节主要蛋白质类药物的制备 蛋白质类药物主要包括蛋白质类激素、蛋白质细胞生长调节因子、血浆蛋白质类、黏蛋白、胶原蛋白及蛋白酶抑制剂等，其作用方式包括对机体各系统和细胞生长的调节、被动免疫、替代疗法等。 一、蛋白质激素类 蛋白质类激素主要包括垂体蛋白质激素、促性腺激素和其他蛋白质激素。其中垂体蛋白质激素包括生长素(GH)、催乳激素(PRL)、促甲状腺素(TSH)、促卵泡激素(FSH)等。促性腺激素包括人绒毛膜促性腺激素(HCG)、血清促性腺激素( SGH )等。其他蛋白质激素包括胰岛素、胰抗脂肝素、尿抑胃素等。 (一) 生长素(growthhormone，GH) 生长素是动物脑垂体前叶外侧的特异分泌细胞分泌的一种促进生长的蛋白质激素，具有调节生长与发育的功能，对多种人类疾病有很好的疗效。 人生长素（human growth hormone，hGH）由一条191个氨基酸的多肽构成的一链多肽的球形蛋白质，分子中含两条二硫键，分子量为21700，等电点4.9，沉降系数S20 2.179， ，W 其活性不需要整个分子结构，N端1～134氨基酸为活性所必需，C端的肽链起到保护作用，其化学结构与催乳素近似，故生长素有弱催乳素作用，而催乳素有弱生长素作用。生长素包含大小两个环，以亲水球蛋白的形式存在。不同种类动物的生长素，其化学结构与免疫 264
蛋白质药物市场简介
蛋白质药物市场简介 一、蛋白质药物 定义及作用： 蛋白质药物可分为多肽和基因工程药物、单克隆抗体和基因工程抗体、重组疫苗；与以往的小分子药物相比，蛋白质药物具有高活性、特异性强、低毒性、生物功能明确、有利于临床应用的特点。由于其成本低、成功率高、安全可靠，已成为医药产品中的重要组成部分。 二、蛋白质药物市场的发展 1、国外发展现状 全球生物技术公司总数已近5000家，上市公司有600余家， 销售总额近400亿美元，其中生物技术药物占总销售额的70％。从 整个产业的分布情况看，生物技术公司主要集中在欧美，占全球总 数的85％，欧美公司的销售额占全球生物技术公司销售额的97％。 美国：美国是世界生物工程产业的龙头，其生物工程公司占全 球总数的55％，销售额占全球生物工程产品销售总额的82％。目 前已批准近150个蛋白质药物上市，适应征达220种，使3.25亿患 者受益，蛋白质药物的产值和销售额已超过200亿美元。 日本：在生物技术的开发上仅次于美国，目前共有生物制药公 司约600家，上市的蛋白质药物近30种，正在研发的有几十种。 欧洲：是生物技术革命的重要发源地之一，目前有290种蛋白 质药物进入临床试验，其中29种已批准上市。 2、国内市场规模
目前我国有20个国家生物技术药物重点实验室、3个蛋白质药物开发中心、289家生物制药企业。我国已开发成功21种基因工程药物和疫苗，批准上市的蛋白质药物有19种。 3、国内技术水平及竞争情况。 1）传统蛋白质药物源头枯竭，创新产品缺乏 我国已经产业化的21种基因工程药物和疫苗，均为仿制产品，造成单一产品和同类产品一哄而上，无序竞争。尤其是一些疗效确切的蛋白质品种，多种剂型多家生产，单一品种多家生产。例如GM －CSF国内将近有20余家企业生产。 2）蛋白质药物的大规模生产技术落后，生产成本高 目前国内蛋白质药物的大规模生产相关技术如细胞高密度大规模培养、连续灌流培养、无血清培养、蛋白质药物的纯化处理等远远落后于国际先进水平，而常规的细胞培养技术，难于满足临床需求。 3）研究单位和生产企业缺乏有效沟通，上下游产业链脱节 我国蛋白质药物研发以科研院所为主，但科在项目研发时，常常缺乏前期的市场调研和论证，而生产企业不愿意过早地介入到具有极大风险的创新药物研究中，导致部分产品上下游产业链脱节，产品不能迅速产业化，进入市场并获得利润。 三、蛋白质的分类及生产方法 1、分类：
鼻腔给药的研究进展
鼻腔给药研究进展 余婷药学一班 2010071118 【摘要】鼻腔给药由来已久，随着药物制剂新技术和新辅料的发展，其不仅可治疗鼻腔局部疾病，而且可通过鼻腔给药发挥全身作用。鼻腔给药因能避免胃肠道降解和肝脏首过效应，具有生物利用度高、起效快、患者顺应性好等特点，为肽类和蛋白质类药物提供了一条非注射的有效给药途径。而且研究发现，通过鼻腔给药可增加药物在脑组织中的分布，可用于治疗中枢神经系统疾病。近年来，鼻黏膜给药制剂的研究呈迅速上升趋势。但对于大分子药物而言，药物的经鼻吸收量很小，不能满足临床需求。本文就鼻腔给药的研究进展进行综述，对影响鼻粘膜吸收的因素进行探讨，介绍鼻粘膜给药的一些新剂型。【关键词】鼻粘膜给药；鼻腔生理；脂质体；吸收促进剂鼻粘膜给药（intranasal administration）不仅用于鼻腔局部疾病的治疗，也是全身疾病治疗的新型给药途径之一。鼻粘膜给药的药物吸收式药物透过鼻粘膜向循环系统的转运过程，与鼻腔粘膜的解剖、生理以及药物本身的剂型因素和理化性质等有关。目前已有甾体激素类、多肽类和疫苗类等药物的鼻粘膜吸收制剂上市或进入临床研究，如胰岛素鼻用制剂[1]。 一、鼻腔的生理结构及给药特点 1.鼻腔的解剖生理 鼻是呼吸道直接与外界相通的器官，由外鼻、鼻腔和鼻旁窦三部分组成。鼻中隔将鼻腔分为结构相同的左右部分。鼻腔从鼻前庭开始
到鼻咽管，长度为12-14cm。鼻腔中有呈皱褶状的上、中、下鼻甲，其表面积为150-200cm2。鼻腔的空气通道呈弯曲状，气流一旦进入即受到阻挡而改变方向。外界伴随空气进入鼻腔的粒子大部分沉积在鼻前庭前部，难以直接通过鼻腔到达气管[2]。 鼻腔可以分为三个功能区域：①鼻前庭区，位于鼻孔的开口处，表面覆盖复层的鳞状上皮，其上生长的鼻毛可以阻挡来自气流中的大颗粒；②呼吸区，表面覆盖假复层柱状上皮细胞，位于鼻腔的后三分之二部位；③嗅觉区，位于鼻腔的最上部。其中嗅觉区大约10cm2，是将药物经鼻传递至脑部的主要部位。该区黏膜主要由支持细胞构成，其间分布着嗅细胞，嗅细胞的中枢突形成无髓的嗅神经纤维，集合成一些神经束后，向上穿行在黏膜下层，交叉成嗅丝，穿过筛孔，与大脑的嗅球相连[3]。鼻粘膜表面有众多纤毛，以每分钟1000次左右的速度向后摆动，对鼻粘膜表面物质的清楚速率为3-25mm/min，平均为6mm/min，这对清除鼻腔内异物、保持鼻腔清洁具有重要意义，同时也对鼻腔给药时药物在鼻腔内的保留时间有很大影响，鼻上皮细胞下有许多大而多孔的毛细血管和丰富的淋巴网，加之鼻粘膜表面积相对较大，这就使其成为较理想的黏膜给药途径。有些药物通过鼻腔给药后可能通过嗅区转运，绕过血脑屏障直接进入脑内[4]。 2.鼻腔粘膜 鼻腔的内表面为黏膜，由上皮和固有层构成。根据结构和功能的不同，鼻粘膜可分为前庭部、呼吸区和嗅觉区黏膜。呼吸区占鼻粘膜的大部分，因血管丰富呈粉红色。黏膜表面被覆盖假复层纤毛柱状上
有关药物研究中蛋白质组学的研究
有关药物研究中蛋白质组学的研究 发表时间：2012-02-03T16:28:09.440Z 来源：《中国健康月刊（学术版）》2011年第12期供稿作者：权智峰 [导读] 对蛋白质组相关问题的研究称之为蛋白质组学,主要是在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律。权智峰 （陇西县第二人民医院甘肃陇西 748100） 【摘要】作者针对药物研究中蛋白质组学做了一些理论和实践的探讨，包括蛋白质组学研究近况，并对在药物研究中的应用进行了介绍。【关键词】药物研究；蛋白质组学 【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0379-01 药物研究是一个漫长的过程,基因组技术的发展对药物研究起到了巨大的推动作用,但如何加快药物发现和药物开发的速度,开发有效的药物仍然是药物研究的重点和难点。蛋白质组学作为基因组时代或后基因组时代的核心部分,可以通过直接比较正常体与病变体、给药前后蛋白质图谱的变化弄清疾病的发生发展,发现药物蛋白靶点及药物治疗的分子机制,从而使快速发现更有效的药物成为可能。 1蛋白质组学研究近况 1.1蛋白质组学相关概念：蛋白质组这一概念是1995年由澳大利亚学者［1］最先提出来的,指的在一个特定的时间和空间内,一个基因组、一种细胞组织或一种生物体所表达的全部蛋白质。对蛋白质组相关问题的研究称之为蛋白质组学,主要是在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律。 1.2蛋白质组学相关技术：经典的蛋白质组学研究技术主要包括四大方面:(1)蛋白质的分离技术;(2)蛋白质鉴定技术;(3)蛋白质相互作用的研究技术;(4)大量数据的分析技术。其中二维凝胶电泳和质谱技术是蛋白分离纯化鉴定的核心技术。近几年随着蛋白质组学的发展,出现了不少新的研究技术和研究思路,如固相化pH梯度胶条、二维差异凝胶电泳、多维色质联用、表面增强激光解析离子化-蛋白质芯片系统,表面等离子共振、同位素亲和标记等技术的发展,不仅优化了普通二维电泳上样量和检测的极限,而且在自动化、特异性和重复性上都有所突破。 2在药物研究中的应用 近年来,随着蛋白质组学的快速发展,蛋白质组学技术在药物研究领域有着越来越多的应用,为高通量、特异性、快速的进行药物相关研究提供了强有力的技术支持。 2.1靶点的发现和确认：药物靶点是指药物在体内的作用结合位点,包括基因位点、受体、酶、离子通道、核酸等生物大分子。筛选与确定新的药物作用靶点不仅为揭示药物的作用机理提供了重要信息,而且对新药的开发研制、建立筛选模型、发现先导化合物等也具有重要意义。Weingarten等用二维电泳和生物质谱联用技术,对调节性T细胞进行了蛋白质组学分析,寻找与其功能相关的蛋白靶点,以期找到用于治疗多发性硬化症等免疫系统疾病的新药物靶点。Hu等对法尼基转移酶抑制剂的抗癌作用机制进行了蛋白质组学研究。他们对药物作用前后的卵巢癌细胞总蛋白进行了双向电泳以及质谱分析,发现热休克蛋白70在药物作用后表达上调,然后利用热休克蛋白抑制剂和酶联免疫吸附分析进行了后续研究,他们进一步发现热休克蛋白70能够对法尼基转移酶导致的癌细胞凋亡起到保护作用,而热休克蛋白70的抑制可能成为卵巢癌治疗的新靶点［2］。 2.2耐药相关机制研究中的应用：在癌症、感染等疾病的治疗中,抗肿瘤、抗菌以及抗病毒等药物的耐药问题已经成为相关疾病难治疗、易复发的主要原因之一。关于耐药机制的探讨已经成为了抗菌药物领域的研究热点。利用该技术,研究人员已经发现了多种与耐药相关的蛋白,如:磷酸丙糖异构酶、HSP27、Sorcin等可能与胃癌多药耐药相关;线粒体转录因子A、组蛋白H2B、组蛋白H4、核糖体蛋白L3等可能与结肠癌5-氟尿嘧啶耐药相关; Sigma调控因子RpoD和膜孔蛋白F可能与铜绿假单胞菌多重耐药相关等。这些蛋白的鉴定为深入研究药物耐药性产生机制提供了线索,而且对进一步筛选具有潜在价值的抗多重耐药的药物治疗靶点具有参考价值。 2.3临床医药研究中的应用：近年来,蛋白质组学技术也被广泛应用于临床研究中。蛋白质组学技术高通量、大规模的优势在临床药物研究中得以充分发挥。例如:根据不同病理过程中蛋白质的种类和数量的变化,筛选疾病特异性发生变化的蛋白质,把这些特异的与疾病相关的蛋白质作为生物标志物进行疾病筛查和分期、分型;根据不同治疗、用药阶段蛋白质表达发生变化的情况,筛选病程、药物作用相关的蛋白,利用这些蛋白标志物进行病程分析和用药时机的选择等;根据生物标志物在不同疾病中的变化,从而辨别疾病的性质和进程,对预后进行判断等。Eberini等研究了佐剂关节炎大鼠模型服用非甾体类抗炎药前后血清蛋白质表达图谱的变化,发现不同的药物对血清蛋白质表达水平的影响不同,而且血清蛋白表达水平的变化与炎症参数如关节肿胀等平行。此研究表明,通过研究用药前后蛋白质谱的变化可以判断药物的疗效,进而为临床选择用药及观察疗效提供有力依据。 3展望 蛋白质与蛋白质相互作用,交叉形成复杂的网络系统,是各项生命活动的基础。从先导化合物设计、靶点的寻找与确认,到药物疗效和毒性的评价,最终到临床个体化给药的实现,都是蛋白质组学发挥其技术的舞台。蛋白质组学技术为新药研发提供了新的思路,无疑将对药物研究起到强大的推动作用,将有良好的应用前景。 参考文献 ［1］易红,杨轶轩,陈主初,等.应用蛋白质组学技术筛选胃癌耐药相关蛋白质［J］.生物化学与生物物理进展, 2006,33(3):267-76. ［2］乐军,蒋晓飞,梁莉,吕元.蛋白质组学分析多重耐药的铜绿假单胞菌［J］.中国抗生素杂志, 2006,31(8): 496-500.