纳米载药系统在医药领域中的应用进展

周雅轩

(天津市儿童医院，天津 300074)

1 纳米载药系统的优越性[1-3]

1.1提高药物的靶向性和缓释性 载药纳米粒可作为异物而被巨噬细胞吞噬，到达网状内皮系统分布集中的肝、脾等靶部位和连接有配基、抗体、酶底物所在的靶部位。到达靶部位的载药纳米粒，可由载体材料的种类或配比不同而具有不同的释药速率。通过调整载体材料种类或配比，可控制药物的释放速率，从而制备出具有靶向性和缓释特性的载药纳米粒。如肿瘤血管对纳米粒有较高的通透性，因此可用纳米载体携带药物靶向作用于肿瘤组织。

1.2改变药物的给药途径 纳米载药系统可以改变药物的给药途径，使药物的给药途径和给药方式多样化。利用聚合物纳米颗粒作为药物载体包裹药物，可以保护肽类、蛋白质或反义核酸等药物不被酶解或水解，使药物可以口服，并可减少用药剂量和次数。

1.3增加药物的吸收，提高药物的生物利用度，延长药物作用的时间 纳米粒高度分散，表面积巨大，这有利于增加药物与吸收部位生物膜接触面积，纳米粒的特殊表面性能使其在小肠中的滞留时间大大延长，药物负载于纳米载体上可形成较高的局部浓度，明显增加和提高药物的吸收与生物利用度。而对于眼部疾病的治疗，一般滴眼剂药物代谢快、需反复多次给药，且增加并发症发生的几率，而纳米载药系统的长效作用有效地解决这一难题。

1.4增加生物膜的通透性 与一般药物的跨膜转运机制不同，纳米粒可以通过内吞等机制进入细胞，因此载药纳米粒可以增加药物对生物膜的透过性，有利于药物透皮吸收与细胞内药效发挥，使其通过某些生理屏障(如血脑屏障)，到达重要的靶位点，从而治疗某些特殊部位的病变。

1.5提高药物的稳定性 药物经过载体的包裹形成了较为封闭的环境,可以增强药物对外界因素的稳定性。而且纳米载药系统还可以增加药物的生物稳定性,使药物在到达作用部位前保持其结构的完整性，从而提高药物的生物活性。

1.6降低药物的毒副作用 载药纳米粒的靶向性在增加局部药物浓度的同时降低了全身其他部位的药物浓度，其缓释性还可以减小血药浓度的波动，其高生物利用度又可以减少给药剂量，从而大大降低了药物的全身性毒副作用。

2 纳米载药系统在医药领域的应用

2.1用于恶性肿瘤的治疗 在恶性肿瘤治疗中，载药系统对提高药效和降低毒副作用起着重要作用。由于纳米粒具有在肿瘤中聚集的倾向，能从肿瘤部位有隙漏的内皮组织血管中溢出而滞留在肿瘤内，也有些纳米粒对肿瘤的血管壁有生物黏附性[4]，因此用作抗癌药物载体是纳米粒最有价值的应用之一。研究表明，纳米载药系统在肝癌靶向治疗、胃癌治疗、口腔癌靶向治疗、头颈部肿瘤的治疗、淋巴转移瘤的治疗、腹腔化疗等方面能够发挥重要作用。

在具体药物方面，5-氟尿嘧啶、紫杉醇、姜黄素等均已通过化学修饰被包裹于不同载体材料中制成纳米粒，形成一种新的药物释放体系来提高生物利用度、降低其毒副作用、增强其靶向性和控释性。研究表明[5]，5-氟尿嘧啶纳米级载药系统良好的控释性和靶向性，可增加药物与胃肠道液体的有效接触面积，并已显现出良好的抗动物肝癌模型效果；另外的一项研究发现[6]，紫杉醇纳米级给药系统具有控释性和靶向性等优点,并显现出较好的抗动物癌模型效果；此外，把姜黄素包埋在聚合物中形成可溶解分散的纳米姜黄素[7]，在胰腺癌细胞中可完全显示游离姜黄素的活性，扩大了其临床应用领域。另有实验证实[8],抗肿瘤药物与纳米粒结合后可克服肿瘤组织的多药耐药性(MDR)问题。这些都必将为癌症的有效治疗带来新的突破。

2.2用于中枢神经系统疾病的治疗[9，10]由于血脑屏障的存在，大多数常规制剂中的药物难以进入脑部,影响脑部疾病的诊疗。例如老年痴呆、帕金森综合征、脑肿瘤和病毒感染等中枢神经系统病灶引起的疾病，利用纳米微粒作为载药系统，将大分子药物制成纳米粒，可以使药物穿透血脑屏障，增大中枢神经系统中药物浓度并延长药效，从而增加了药物对脑内病灶的靶向性。

2.3用于眼部疾病的治疗[11-16]传统的眼科用药中，普通的眼药水只有不足5%的药物可以有效透过角膜到达眼内组织，因此需要反复多次给药。而纳米载药系统则可以克服这些问题。研究表明，负载相应药物的纳米粒和纳米乳，可广泛用于治疗角膜病、青光眼、白内障和视网膜疾病等眼病，还可以用于该类疾病的基因治疗。美国食品药品监督管理局已批准环孢素A眼用微乳剂上市，用于临床干燥性角膜炎引起的干眼症。此外，地塞米松缓释微粒也已上市，用于白内障摘除人工晶状体植入术后眼内炎的治疗。

2.4用于抗病毒药物 已有的抗病毒药物多具有生物利用度低、不良反应较大等缺点，因此，研究者把目光投向了纳米载药系统的研究开发,以期达到提高疗效、降低不良反应的目的。将抗病毒药物负载于不同的纳米载药系统,可明显提高药物在靶器官、组织中的分布,提高药物的抗病毒作用,并有一定的控缓释作用,显示出令人鼓舞的发展趋势[17]。

在体外实验中，Bender等[18]研究了沙奎那韦聚氰基丙烯酸己酯纳米粒的抗病毒(HIV1)活性。实验结果表明，纳米粒沙奎那韦的抗病毒活性增加了10倍,半数有效剂量由4.32 nmol/L(原药)降为0.39 nmol/L (纳米粒)。对慢性感染的巨噬细胞,在100 nmol/L的浓度下,沙奎那韦原药溶液未显示抗病毒作用,而沙奎那韦纳米粒可以使抗体的产生降低35%。此外，EL-Samaligy等[19]报道了更昔洛韦白蛋白纳米粒,认为其是有前途的药物输送体系。

2.5用于静脉注射药物 静脉注射是临床上常用的给药方法，具有起效迅速、作用可靠、无肝脏首过效应等优点。然而现有的静脉注射药物仍面临着药物稳定性差、溶解度低、需要频繁注射且容易引起不良反应等问题。纳米载药系统在静脉注射药物的应用中，既解决了水溶性、靶向性、毒副作用等问题，又克服了抗菌药物耐药性的问题，给患者带来了许多福音。例如，两性霉素B(AmB)是一种多烯类全身抗真菌药，但静脉用药时不良反应较多。因此制备AmB的纳米载体有利于药物的控制释放并降低毒性[20]。

2.6用于中药 中药成分十分复杂，有效成分的分离提纯、药效学、药理学、毒理学、质量标准等方面的问题是中药研究和开发的关键问题。在中药研制中引入纳米技术，利用纳米载药系统的优势解决目前中药常规制剂存在的某些问题，对提高我国中药产业的国际竞争力具有重要意义。例如，有研究报道[21]，采用沉淀法已成功制备出苦参素纳米球，该制剂有望成为一种新的药物靶向载体系统。另有文献报道[22]，采用熔融超声-低温固化法制备的莪术油纳米质脂载体系统提高了载药量，减少了药物泄漏，并且降低了制备过程中的温度,同时其具备缓释、靶向等特性,使之更适合作为挥发油类抗肿瘤药物的载体,是一种极具发展前景的新型纳米给药系统。然而，目前关于纳米中药的新特点和新功能尚处于理论阶段，要创制出真正意义上的纳米中药尚有许多亟待解决的问题。

3 存在问题与展望

客观地讲，目前纳米载药系统的应用还存在一些重要问题，如可供选择的药用载体材料比较有限，制备方法的工业化还有一定困难，纳米粒的长期稳定性、有效性和安全性有待考虑，以及包装和成本问题等。此外，纳米技术的发展需要有边界，纳米药物对自然环境损害的机理是什么，对生态系统的破坏表现怎样? 这都需要科学家及政策制定者的高度重视。然而这些并不影响其良好的发展势头[23]。

总之，在基因工程类药物迅速发展的今天，随着纳米科技的快速发展，纳米载药系统在医药领域的研究已进入一个新的阶段，其优势非常明显，相信随着研究的不断深入，纳米载药系统必将成为人类征服疾病的又一有力工具。

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