GABA纳米复合制剂概念

摘要：癫痫是一种神经系统的慢性病，长期服药和反复发作的痛苦导致很多人家庭破碎、丧失希望。癫痫病的类型多种多样且患病人群广泛分布于各年龄组，目前诊断方式主要结合CT成像、脑电图等常规检测进行诊断。近几年统计数据表明：中国患者已达900多万人，其中40.6%的患者由于自身和家人认识不足没有进行治疗;35.4%的患者接受不规范治疗;少部分接受治疗的患者中有20%为难治性癫痫。而癫痫的诱发因素多种多样：物、化刺激、心理、环境因素等。癫痫的治疗手段包括：药物治疗、手术治疗和神经调控治疗。其中药物治疗是最主要的治疗方案，大部分患者经过正规用药后80%可以得到有效控制，而一些病人随临床病程迁延，经2年以上正规抗癫痫治疗，血药浓度达到有效范围，仍难以控制发作，这种情况被称为难治性癫痫，难治性癫痫是所有癫痫症状中阻碍患者回归社会最严重的一种状况。在治疗中如何快速抑制或缓解神经元异常放电和在发作间期抑制神经元异常放电是终止癫痫的关键环节。如果患者癫痫发作演变为癫痫持续状态不能终止，身体不受控制、意识丧失，发作时间越长，患者脑损伤越严重，甚至会出现窒息、猝死等危及生命的体征。

关键词：GABA;纳米;概念

一、新展望

1950年Florey和Robert研究小组在哺乳类动物脑萃取液首次发现Y-氨基丁酸（GABA），经科学家研究发现GABA在动、植物体内广泛存在而含量却很低，但它对神经元的电活性有较强的抑制作，许多抗癫痫药物也正是通过某化学物质刺激人体释放GABA而达到抑制神经元异常放电的目的。GABA是一种抑制性神经递质，但药理学上GABA实际上是激活

神经元膜表面的GABAA受体，此时神经元超级化，神经元打开膜表面氯离子通道，抑制神经元的电活性。GABA可以防止神经元过度兴奋而导致痫性发作。研究表明：在癫痫患者体内，GABA的含量比正常水平要低，研究显示：GABA可以抑制谷氨酸的脱羧基反应，更多的谷氨酸与氨结合形成尿素排出体外，使血氨浓度降低进而使神经元代谢升高、自我修复能力增强。GABA还可以促进乙酰胆碱的形成，并且能与乙酰胆碱协同作用，共同降低神经元的电活性。

二、研究设想

1.设想简介：据研究显示：癫痫患者的发病与GABA的含量减少有关，但直接注射GABA会导致作用部位不精确、发挥作用的时间长，且在一般情况下，在P-Gp转运蛋白的转运作用下，不会让递质类物质进入血脑屏障，由此构建GABA纳米复合制剂模型。GABA纳米复合制剂模型分别应用为发作间期及发作期的治疗，在癫痫急性发作时，需要立刻制止其持续发作，应注重本构想制剂靶向治疗的研究，因此构建GABA纳米复合制剂A型，可靶向到达脑部神经元抑制神经元异常放电，从而快速终止癫痫持续发作。在发作间期，需要本构想制剂应侧重缓释药物及穿越血脑屏障方向的研究，因此构建GABA纳米复合制剂B型，从而缓释GABA复合物延长药物抑制神经元时间，达到持续神经元异常放电的效果。

2.传统药物机理：发作间期的紧急治疗一般采用地西泮注射液或联合用药，但由于地西泮注射液属于精神管制类药物，存在明显的呼吸抑制、药物半衰期长等诸多因素而阻碍其在医院外使用和药效及副作用高等反馈。

3.构想药物：GABA纳米复合制剂A型机理：为了使用方便，不会对患者造成更多的外部损伤、快速定位异常神经元并发挥作用及避免转运过程的计量损失等。因此构想药物：GABA纳米复合制剂A型采用皮下注射手段，其主要成分为：GABA。以可溶性的大豆多糖纳米凝胶作为载体，以狂犬病病毒组成成分的（低毒）G蛋白修饰纳米凝胶，并以甘露醇、果糖等可食用高深溶劑、肾上腺素、生理盐水及肝素等作为辅剂;其原因为正常情况下中枢递质不能透过血脑屏障。因此GABA纳米复合制剂A型采用可溶大豆多糖纳米凝胶作为药物载体，并且狂犬病毒会准确侵入中枢神经（主要入侵脑），有一项国外研究，科学家将狂犬病毒表面蛋白修饰的抗肿瘤药物应用在患病小鼠体内，发现小鼠病情得到控制。G蛋白是构成狂犬病毒表面纤突的糖蛋白，因此低毒G蛋白修饰的纳米凝胶会达到脑靶向作用，而不会引起剧烈的免疫反应。甘露醇、果糖等高渗溶剂可以使脑毛细血管内皮细胞暂时脱水，细胞脱水收缩、细胞体积变小导致细胞间隙增大，更易使药物直接进入BBB（其多用于消除严重水肿，脱水性极强，因此需要精确计算其计量以防对血脑屏障造成过度损伤）。研究显示：肾上腺素可以促进BBB的非特异性内吞作用，配合使用肾上腺素可提高药物通过BBB的透过率和速率。低毒G蛋白可能会引起红细胞凝集，配合肝素可降低红细胞凝集而导致的血栓风险。

三、GABA纳米复合制剂A型的热稳定性及疗效实验设想

1.探究GABA纳米复合制剂A型的热稳定性及疗效设想实验

①.实验目的：体外模拟t°常压下，（b°>t°>正常体温，b°为GABA纳米复合制剂A型常压下热分解温度）加热g min后探究GABA纳米复合制剂A型稳定性实验。

②.实验材料：：成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半（由吉大三院中日联谊医院提供，成年癫痫模型SD大鼠为注射钾盐镁矾致痫）、浓度为a mol/L 的GABA纳米复合制剂A型（注意：a mol/L小鼠所能耐受的最大剂量）、脑电波检测仪、CT检测仪、恒温加热箱、热分析仪、化验材料等常规实验耗材。

③.设想设想实验操作：

预试验：利用热分析仪、检测GABA纳米复合制剂A型的热分解温度b°。

对照组：在相同条件下、取GABA纳米复合制剂A型置于密闭试管中，放置gmin，同时对大鼠检测脑CT并保留数据，记为原始数据。向癫痫模型SD大鼠注射浓度为amol/L体积为bml的GABA纳米复合制剂A型，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为T，进行血检、尿检等常规肝肾功能检测。再次对大鼠检测脑CT，对比原始数据，观察有无病理变化。

测试组：在相同条件下、取浓度为amol/L体积为bml的GABA纳米复合制剂A型置于密闭试管中。放入温度为t°的恒温加热箱中，加热g min后取出。再取成年癫痫模型SD大鼠，先对大鼠检测脑CT并保留数据，向癫痫模型SD大鼠注射加热处理后的GABA纳米复合制剂A型，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为R，进行血检、尿检等常规肝肾功能检测。再次对大鼠检测脑CT保留数据，对比原始数据观察是否有病理变化。

④设想实验预期：数据显示：T《R，测试组可见注射GABA纳米复合制剂A型的部分大鼠，可以达到抑制癫痫的发作，但作用比正常GABA纳米复合制剂A型弱，可以表明加热t°一段时间后GABA纳米复合制剂A型的活性会降低，活性降低的原因据推测可能是：可能在加热g min后相关成分如：载体、化学成分损坏或GABA与纳米凝胶结合程度下降，经检测肝肾功能和脑CT显示：GABA纳米复合制剂A型以t°加热g min后，A型制剂活性降低，但不会由于加热时间长而转化成有毒有害物质。

2.探究GABA纳米复合制剂A型作用时间设想实验

①实验目的：探究GABA纳米复合制剂A型阻止患病大鼠癫痫持续状态所用时间

②实验材料：成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半（由吉大三院中日联谊医院提供，成年癫痫模型SD大鼠为注射钾盐镁矾致痫）、浓度为a mol/L、b mol/L、c mol/L的GABA纳米复合制剂A型（注意：c mol/L> b mol/L> a mol/L且c mol/L 为小鼠所能耐受的最大剂量）、脑电波检测仪、CT检测仪、化验材料等常规实验耗材。

③设想实验操作：

预实验：先挑选一定数量成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半，向大鼠不断注射小剂量GABA纳米复合制剂A型，直至大鼠死亡，记录大鼠死亡时的最终剂量。再培养狂犬病毒侵染后的Vero细胞n代，提取狂犬病毒的G蛋白制作GABA纳米复合制剂A型。

治疗组1：在相同条件下、先对大鼠检测脑CT并保留数据，记为原始数据。向癫痫模型SD大鼠分别注射浓度为a mol/L 体积为b ml的GABA纳米复合制剂A型，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为T1，进行血检、尿检等常规肝肾功能检测。再次对大鼠检测脑CT，对比原始数据，观察有无病理变化。

治疗组2：在相同条件下、先对大鼠检测脑CT并保留数据，记为原始数据。向癫痫模型SD大鼠分别注射浓度为b mol/L 体积为b ml的GABA纳米复合制剂A型，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为T2，进行血检、尿检等常规肝肾功能检测。再次对大鼠检测脑CT，对比原始数据，观察有无病理变化。

治療3组：在相同条件下、先对大鼠检测脑CT并保留数据，记为原始数据。向癫痫模型SD大鼠分别注射浓度为c mol/L 体积为b ml的GABA纳米复合制剂A型，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为T3，进行血检、尿检等常规肝肾功能检测。再次对大鼠检测脑CT，对比原始数据，观察有无病理变化。

空白组：在相同条件下、不对癫痫模型SD大鼠进行操作，直至自然癫痫持续状态停止，多次实验后统计数据，并记录脑电图恢复正常所需时间计为T4。

④实验预期设想：

T3 > T2> T1> T4，可明显观察到GABA纳米复合制剂A型可普遍迅速停止大鼠癫痫发作，当GABA纳米复合制剂A型浓度与剂量增加时，大鼠脑电波恢复正常所需时间明显减少且注射GABA纳米复合制剂A型的大部分大鼠，大鼠脑部CT显示大鼠脑部未见明显病变，大鼠肝肾功能未见明显损伤。

3.传统药物机理：对于发作间期治疗，目前主要手段为长期服用抗癫痫药物，如：奥卡西平、开普兰、苯妥英钠等。传统药物副作用大且长期食用会使神经元产生药物依赖性，不利于癫痫的治疗。

4.GABA纳米复合制剂B型机理：与传统药物一样，GABA纳米复合制剂B型采用口服形式给药，主要成分为GABA，用于发作间期持续抑制神经元电活性，控制癫痫的发作。本制剂采用四醚脂质体纳米粒（SLN）为药物载体，运用细胞穿膜肽（CP PS）修饰纳米粒。传统脂质体容易在肠道酶和胆汁的作用下分解，传统的载体纳米粒不具有缓释性，而脂质体纳米粒却可以兼具两者的特点。四醚脂质体可增加了药物在肠道内的停留时间且使脂质体在肠道酶与胆汁的作用下更稳定，并在肠道中缓慢释放承载GABA的纳米粒，且在一定时间内通过肠道（主要为小肠）的缓慢吸收可在一定时间内维持血药浓度有效水平。而经穿膜肽修饰的纳米粒更易透过BBB间隙。由于穿膜肽的作用机制尚不清楚，本文不再赘述。

四.GABA纳米复合制剂B型的热稳定性及疗效实验设想

1）探究GABA纳米复合制剂B型在仿生理胃消化稳定性及疗效设想实验

①.实验目的：体外利用大鼠胃液提取物体探究GABA纳米复合制剂B型仿生理胃消化稳定性。

②.实验材料：：成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半（由吉大三院中日联谊医院提供，成年癫痫模型SD大鼠为注射钾盐镁矾致痫）、成年健康模型SD大鼠雌雄各半（由吉大三院中日联谊医院提供）、质量为a mg、b mg、c mg的GABA纳米复合制剂B型（注意：c mg>b mg >a mg，c mg为小鼠所能耐受的最大剂量）、脑电波检测仪、CT检测仪、恒温加热箱、电子温度计、化验材料等常规实验耗材。

③实验预期：根据对照1、2组显示，成年癫痫模型SD大鼠与成年健康模型SD大鼠胃消化功能基本相似普遍均在正常范围内，可以将表皮胶囊通过胃液分解。测试组显示有t3>t2>t1的趋势，可以观察到GABA纳米复合制剂B型可普遍抑制大鼠癫痫发作，当GABA纳米复合制剂B型剂量增加时，大鼠脑电波恢复正常所需时间明显减少且服用GABA纳米复合制剂B型的大部分大鼠，大鼠脑部CT显示大鼠脑部未见明显病变，大鼠肝肾功能未见明显损伤。由于参与各大鼠胃肠功能不一致，结果会有一定误差。

2）探究GABA纳米复合制剂B型缓释作用设想实验

①实验目的：探究GABA纳米复合制剂B型在大鼠体内浓度变化

②实验材料：成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半（由长春市中日联谊医院提供，成年癫痫模型SD大鼠为注射钾盐镁矾致痫）、质量为a mg、b mg、c mg的GABA纳米复合制剂B型（注意：c mg > b mg > a mg 且c mg  为小鼠所能耐受的最大剂量）、脑电波检测仪、CT检测仪、化验材料等常规实验耗材。

③实验操作设想：

预试验：先挑选一定数量成年癫痫模型SD大鼠雌雄各半，向大鼠不断喂食小剂量GABA纳米复合制剂B型直至大鼠死亡，记录大鼠死亡时的最终剂量，再对参与实验的成年癫痫SD大鼠模型进行CT检测并保留数据，记为原始数据。

治疗组1： 在相同条件下、向癫痫模型SD鼠喂食质量为a mg 的GABA纳米复合制剂B型，每隔5min化验观测大鼠血药浓度变化情况，保留所有数据，记录实验结束时成年癫痫模型SD大鼠的脑CT成像并对比原始数据观察是否有给药后病变。

治疗组2：在相同条件下、向癫痫模型SD鼠喂食质量为b mg 的GABA纳米复合制剂B型，每隔5min化验观测大鼠血药浓度变化情况，保留所有数据，记录实验结束时成年癫痫模型SD大鼠的脑CT成像并对比原始数据观察是否有给药后病变。

治疗组3：在相同条件下、向癫痫模型SD鼠喂食质量为c mg 的GABA纳米复合制剂B型，每隔5min化验观测大鼠血药浓度变化情况，保留所有数据，记录实验结束时成年癫痫模型SD大鼠的脑CT成像并对比原始数据观察是否有给药后病变。

空白组：在相同条件下、不对成年癫痫SD模型大鼠（病征随机）进行操作，记录实验结束时成年癫痫模型SD大鼠的脑CT成像并对比原始数据观察癫痫发作后脑部损伤情况。

④实验设想预期：

GABA纳米复合制剂B型可在一定时间内维持药物在血液中的浓度，药物出现缓释现象，且浓度达到治疗效果可有效控制成年癫痫模型SD大鼠癫痫脑波的形成。由于参与实验各大鼠胃肠功能不一致，结果会有一定误差。

四、结束语

感谢吉林省长春市吉大三院中日联谊医院（总院）神经内一科 刘松岩主任、吉林省长春市吉大三院中日联谊医院（总院）神经内一科 郑昭时医师两位医师耐心指导。进行本次课题研究是想帮助更多癫痫病患者早日康复。最后，感谢阅读此文，謝谢！

参考文献：

【1】田文正 脑健康指南[M] 中国医药科技出版社 2016

【2】高志贤、李小强  纳米生物医药[M] 化学工业出版社 2017

作者简介：王骏森，出生日期：1999年8月30日，民族：汉，性别：男，籍贯：吉林省长春市二道区，学校：University Putra Malaysia，在读学历：Bachelor of science in Chemistry，职称：无，研究方向：化学。