聚合物囊泡藥物包封后純化——去除未包封游離藥物分子
簡介
腫瘤是威脅人類健康的zui嚴重的疾病之一，傳統(tǒng)的治療手段，如手術、放射或化學治療等，都會造成一定程度的非選擇性細胞毒性作用，而具有較好靶向性的抗腫瘤藥物又面臨耐藥性的影響。針對后者，已有多種不同的納米載體用于藥物的體內(nèi)輸送，以優(yōu)化藥物的生物活性和藥動學特性。
聚合物囊泡因具有與活細胞器相似的結構，而得到了廣泛的關注。與傳統(tǒng)磷脂類載體相比，這種具有良好生物相容性的可降解嵌段聚合物囊泡具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間和較高的化學功能化潛力，可規(guī)避人體免疫系統(tǒng)，并可根據(jù)裝載藥物分子的特性，改變囊泡尺寸等規(guī)格。
但藥物輸送載體包封后的純化問題仍未完善解決，常用的技術包括超濾及層析等，但其工藝控制要求均較高，特別是當載藥載體通過較窄的膜或凝膠通道時，可能造成囊泡結構破壞和包封藥物釋放。透析是zui傳統(tǒng)、zui溫和的純化技術，對載藥囊泡的影響zui小，但透析的難題是，透析多長時間才能有效去除游離的未包封藥物分子？時間過短，不足以達到清除目的，而時間過長，則可能導致包封藥物泄漏。本文將簡單介紹確定*透析時間及相關影響因素的方法，并對純化后載藥囊泡的釋放特性做初步研究。
實驗
實驗采用PCL-b-PMPC雙嵌段聚合物和抗腫瘤藥物分子阿霉素（DOX）。實驗首先確認透析清除純DOX所需的時間，即將不同濃度（0.1、0.3及0.5mg/ml）的DOX溶液置于MWCO 8 -10kD的透析膜管內(nèi)，然后置于500mL蒸餾水（透析液）中，于20℃室溫條件下避光透析，190rpm磁力/樣品體積比越高，即膜管外透析液的相對體積越高，越容易維持膜內(nèi)/外側的濃度梯度，加快透析，而增加換液頻率也可達到此效果。綜上，實驗采用透析條件為溫度20℃、磁力攪拌190rpm、500ml透析液，每30min換液。前期純DOX透析實驗為純化時間確定實驗，故采用相同透析條件。
實驗結果顯示，0.1、0.3及0.5mg/ml純DOX溶液透析清除率達到95%所需的時間分別為7.5、4.5、4.0h，此時間足以清除相容藥物濃度包封的載藥囊泡中的未包封游離藥物。因包封率過低，則可認為包封失敗，即混合液中的游離藥物的量應顯著低于藥物的加載量。對清除游離分子后的樣品進行UV檢測，也確認了此時間長度的充分性。
透析時間（h）
不同藥物加載量達到95%清除率所需時間，藍色為0.1mg/ml，橙色為0.3mg/ml，綠色為0.5mg/ml。
此外，藥物濃度也會影響藥物的包封。提高藥物上樣量，即可提高藥物包封量，使用0.5mg/ml的藥物分子，所得包封量約為0.1mg/ml藥物包封量的10倍，而所得囊泡尺寸更高。
載藥囊泡的藥物釋放實驗顯示，雖然在實驗開始階段，不同pH條件下的藥物釋放速率接近，但隨時間的延長，酸性條件下，藥物釋放速率明顯快于中性條件，原因可能是酸性條件加快的囊泡膜結構的水解，藥物從基質(zhì)水解形成的通道逸出，或者酸性 攪拌，每30min取透析液UV檢測，并置換新鮮透析液。
將不同濃度的等量DOX溶液加入PCL-b-PMPC共聚合物，磁力攪拌12h，以形成聚合物囊泡，并包封藥物。將獲得的含有載藥囊泡和游離藥物的混合液加入透析膜管，按上述相同步驟，透析去除游離藥物分子。處理完成后，以動態(tài)光散射法，測定囊泡尺寸。
此外，實驗檢測了載藥囊泡在不同酸堿性條件下（中性條件pH7.4、酸性條件pH5.0）的釋放特性，即將pH調(diào)節(jié)后的純化載藥囊泡溶液加入透析膜管，于37℃條件下透析，并按一定時間間隔取透析液檢測。
結果
溫度是影響透析的重要因素之一，在較高的溫度條件下，分子擴散速率較高，即可縮短小分子的清除時間，但較高的溫度可能會破壞囊泡的結構，也降低了實驗的可控性和靈活性，故一般使用室溫條件（20℃），即可滿足實驗要求。同理，在一定范圍內(nèi)，提高攪拌速度也可改善透析效率，但亦可能增加剪切，導致囊泡破壞和藥物泄露。此外，透析液條件下，嵌段之間的排斥反應所形成的孔隙，導致藥物分子釋放。
時間（h）
純化的載藥囊泡的不同pH條件下的釋放特性，藍色為pH5.0，橙色為pH7.4
討論
透析可有效用于囊泡包封后的純化，其條件溫和，有利于保護載藥囊泡的完整結構。但針對不同藥物和載體，需進行預實驗，以確定*的透析條件和時間，以在短而充分的時間內(nèi)有效清除游離藥物分子，達到所需的藥物包封效率和純度。此外，獲得的載藥囊泡需保存于合適的緩沖液中，以獲得所需的控釋效果。
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