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研究方向

抗感染性疾病纳米药物的研究

文章来源:    点击量:    发布时间:2014-05-16

  感染性疾病是世界上发病率和死亡率均很高的疾病,尤其在经济落后的国家情况更为严重。抗生素的发现和使用可以缓解这一情况,但抗生素在治疗感染性疾病中生物利用度低,难以有效杀死细胞内隐藏的细菌,且具有副作用,导致抗生素在感染性疾病治疗中的高剂量、长治疗周期;随着耐药菌株(如超级细菌)的出现,感染性疾病的治疗面临更严峻的挑战。利用纳米颗粒输送抗生素可有效提高其生物利用度,有助于杀伤胞内细菌。实验室利用细菌感染的特殊微环境发展对细菌响应的敏感性纳米凝胶,以提高药物输送的选择性,并期望在增加药物治疗效果的同时降低药物的毒副作用。

  实验室通过臂优先法和一步开环聚合发展了核交联聚磷酸酯纳米凝胶,获得了制备以聚乙二醇为外壳、聚磷酸酯为交联内核的纳米凝胶的通用方法,该纳米凝胶的聚磷酸酯内核可被磷酸酶或磷脂酶降解,具有酶响应性药物释放性质(Macromolecules, 2009, 42, 893-896)。

  利用上述方法合成的甘露糖化的多功能聚磷酸酯核交联纳米凝胶,可增强巨噬细胞对包载抗生素的摄取,继而随细菌感染部位的招募,使抗生素药物在细菌感染部位富集,进一步在吞噬细菌的巨噬细胞中对细菌响应性释放药物;在斑马鱼胚胎感染模型中,甘露糖化纳米凝胶显示对巨噬细胞的靶向能力,在感染部位可实现对金葡菌MW2的响应性抗生素释放,从而抑制细菌感染,改善药物疗效(Advanced Materials, 2102, 24, 6175-6180)。

    实验室进一步发展了选择性输送抗生素到细菌感染部位的纳米凝胶。该纳米凝胶具有三层结构,以聚乙二醇为外壳、交联聚磷酸酯为内核、聚己内酯(PCL)为中间夹层,其中聚己内酯夹层对细菌分泌脂肪酶敏感,能被其催化降解;在水溶液中PCL层形成一层疏水的致密分子墙,在纳米颗粒到达细菌感染部位前阻碍药物分子从聚磷酸酯内核的释放,而当纳米凝胶感应到脂肪酶分泌的细菌后,PCL分子墙被脂肪酶降解,导致药物迅速释放,从而有效杀死细菌(J Am Chem Soc, 2012, 134, 4355-4362)。