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本文要點(diǎn):聚合物膠束(PMs)的體內(nèi)穩(wěn)定性一直是研究者們長期爭論的焦點(diǎn)。本研究通過直接分析生物樣本中完整的膠束納米載體,重新審視了這一關(guān)鍵問題。本文建立了一種密度梯度超速離心(DGUC)方法,直接從生物組織中分離出完整的聚合物膠束,并采用了聚集誘導(dǎo)猝滅(ACQ)探針進(jìn)行近紅外二區(qū)(NIR-II)成像,從而實(shí)現(xiàn)了對膠束完整性的實(shí)時(shí)監(jiān)測和精確定量。結(jié)果表明,mPEG??-PLA??聚合物膠束在循環(huán)中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性超過16小時(shí)。更重要的是,脂蛋白,特別是低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL),被鑒定為通過捕獲共聚物而破壞聚合物膠束穩(wěn)定性的主要血清成分,而白蛋白的影響則微乎其微。這種相互作用通過瓊脂糖凝膠電泳和表面等離子體共振得到了驗(yàn)證,揭示了脂蛋白與聚合物膠束之間存在納摩爾級的親和力結(jié)合。系統(tǒng)循環(huán)過程中聚合物膠束密度的隨時(shí)間增加表明膠束結(jié)構(gòu)內(nèi)存在內(nèi)源性成分交換。結(jié)合密度梯度超速離心分離與基于聚集誘導(dǎo)猝滅的追蹤技術(shù)的綜合方法,為聚合物膠束納米載體的體內(nèi)命運(yùn)提供了見解,解釋了其在循環(huán)中的延長存在,同時(shí)闡明了脂蛋白驅(qū)動的聚合物膠束結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和隨后解聚的機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)解決了先前在聚合物膠束穩(wěn)定性評估中的差異,并為膠束藥物遞送系統(tǒng)的臨床轉(zhuǎn)化提供了關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)支持。

PMs作為藥物遞送載體因尺寸小、循環(huán)時(shí)間長、易制備和功能化而備受關(guān)注,但臨床轉(zhuǎn)化率低,主要因?qū)ζ潴w內(nèi)機(jī)制了解不足。靜脈注射后,PMs面臨稀釋、高剪切力及與內(nèi)源性成分相互作用等挑戰(zhàn),引發(fā)對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的質(zhì)疑。監(jiān)測膠束完整性對理解藥物釋放機(jī)制和載體功能至關(guān)重要。早期研究使用放射性標(biāo)記發(fā)現(xiàn)膠束在低于CMC時(shí)仍有較長血液循環(huán)時(shí)間,但后續(xù)基于F?rster共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的熒光標(biāo)記研究結(jié)果不一致,凸顯了評估的不確定性。FRET方法存在信號衰減、再照明干擾和定量挑戰(zhàn)等問題,本研究采用ACQ探針,通過熒光強(qiáng)度與顆粒質(zhì)量的正相關(guān)關(guān)系精確追蹤PMs結(jié)合動力學(xué),提供了更識別和定量完整PMs的能力。此外,從生物介質(zhì)中回收膠束具挑戰(zhàn)性,本研究采用密度梯度超速離心法從血清中回收膠束,并提出了綜合方法,包括使用NIR-II ACQ熒光團(tuán)標(biāo)記、實(shí)時(shí)體內(nèi)穩(wěn)定性評估、回收PMs以直接觀察完整性及分析組分與PMs相互作用。結(jié)果表明,模擬Genexol-PM®的mPEG-PLA PMs保持了結(jié)構(gòu)完整性,體內(nèi)循環(huán)超16小時(shí),并逐漸通過與脂蛋白(尤其是LDL)相互作用解聚,為PMs作為納米載體的實(shí)用性提供了實(shí)驗(yàn)支持。

圖1. 基于ACQ標(biāo)記的密度梯度超速離心(DGUC)法從血清中回收mPEG2k-PLA2k微粒(PMs)
圖1A展示了基于吖啶橙(ACQ)的熒光標(biāo)記原理,用于監(jiān)測顆粒膜(PM)的完整性。當(dāng)ACQ熒光團(tuán)(ACQ1)被包裹在完整PM的疏水核心中時(shí),其熒光被激活。PM解離后,釋放的探針分散到水環(huán)境中,在疏水相互作用驅(qū)動下迅速聚集,導(dǎo)致熒光立即且猝滅。這一機(jī)制建立了熒光信號與完整PM存在之間的正相關(guān)性,從而能夠識別和定量PM。水敏感性曲線(圖1B)顯示,當(dāng)水含量超過40%時(shí),ACQ1熒光在DMSO/水二元體系中猝滅,證實(shí)了其易受水環(huán)境影響的特點(diǎn)。圖1C展示了ACQ1在測定mPEG??-PLA??的臨界膠束濃度(CMC)中的成功應(yīng)用,證實(shí)了其報(bào)告PM完整性的能力。之前的研究已驗(yàn)證了這種使用ACQ標(biāo)記評估PM完整性的方法。
DGUC是一種成熟的方法,用于分離血清脂蛋白。圖1D展示了HDL、LDL和VLDL的成功分離,在用蘇丹黑(一種選擇性結(jié)合脂蛋白親脂域的染料)染色后,它們表現(xiàn)為三條清晰的黑色帶。該DGUC方案應(yīng)用于與血清孵育的PMs,以分散在PBS中的PMs作為對照。圖1E(左)顯示,DGUC有效地將純PMs(PBS分散液)濃縮成位于LDL和HDL層之間的單個(gè)清晰藍(lán)色帶。熒光成像證實(shí)了代表完整PMs的信號與該藍(lán)色帶的共定位。梯度中其他位置沒有可辨認(rèn)的藍(lán)色,表明探針泄漏可忽略不計(jì),并間接驗(yàn)證了PMs在超離心力下的完整性。進(jìn)一步的定量結(jié)果顯示,從PBS中回收PMs的效率為92.5±1.5%,表明DGUC工作流程對PMs的完整性和回收率影響極小。
令人鼓舞的是,當(dāng)對PM-血清孵育物進(jìn)行DGUC時(shí),完整的PM被成功分離,在與PBS分散的PM對照相同的位置出現(xiàn)一條藍(lán)色條帶(圖1E,右)。為了確認(rèn)回收的熒光信號僅來源于完整的PM,而非內(nèi)源性血清成分,對從DGUC中回收的“PM"組分進(jìn)行了基于PEG的免疫沉淀。該方法利用抗PEG抗體結(jié)合PM表面的PEG鏈和蛋白G瓊脂糖的能力,通過低速離心形成復(fù)合物并沉淀。通過依次與抗PEG抗體和蛋白G瓊脂糖孵育,從PBS分散中回收的PM被沉淀(圖S2A)。為了防止血清樣本中內(nèi)源性免疫球蛋白的競爭性結(jié)合,首先將抗PEG抗體與蛋白G瓊脂糖交聯(lián)(圖1F)。圖1G和1H顯示,從PM-血清孵育物中回收的“PM"中,>98%的熒光信號被沉淀,表明非PM相關(guān)的熒光信號可忽略不計(jì)。這些免疫沉淀結(jié)果為DGUC分離和鑒定PM的準(zhǔn)確性提供了強(qiáng)有力的間接驗(yàn)證。最后,為了排除DGUC后熒光恢復(fù)是由ACQ1探針再發(fā)光(去猝滅)而非完整PM存在引起的可能性,評估了DGUC后ACQ1的猝滅狀態(tài)?;谥暗陌l(fā)現(xiàn),即新合成的NIR-II探針在血清或體循環(huán)中孵育24小時(shí)后表現(xiàn)出極低的再發(fā)光,研究者進(jìn)一步使用DGUC方法證實(shí)了這一低再發(fā)光特性。圖1I顯示,DGUC后,PBS中預(yù)猝滅的ACQ1濃縮成單層(藍(lán)色條帶),管內(nèi)其他位置未檢測到熒光。此外,研究者還量化了不同濃度下血清中預(yù)猝滅ACQ探針的再發(fā)光情況。如圖1J所示,在相同探針濃度下,LDL層中的再發(fā)光信號不到顆粒膜(PM)層中的5%。

圖2. PMs體外穩(wěn)定性研究
已建立的DGUC方法用于體外分析聚合物微粒(PMs)的穩(wěn)定性。圖2A顯示了通過IVIS觀察到的不同熒光帶,證實(shí)了與血清孵育不同時(shí)間(5分鐘、1小時(shí)、4小時(shí)、8小時(shí))后完整PMs的存在。熒光信號隨時(shí)間逐漸減弱,表明原始PMs發(fā)生了漸進(jìn)性改變,這可能是由于膠束解聚或與血清成分的相互作用。有趣的是,隨著時(shí)間的推移,低密度脂蛋白(LDL)層內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)新的熒光帶,且隨著孵育時(shí)間的延長而增強(qiáng)(圖2A和2B)。與圖1J中顯示的相應(yīng)信號相比,該熒光帶的強(qiáng)度明顯更強(qiáng)。可以排除內(nèi)源性成分干擾作為來源。相反,在LDL-PM相互作用過程中,探針轉(zhuǎn)移是一個(gè)更合理的解釋。鑒于LDL的顆粒結(jié)構(gòu)具有高度疏水的核心,通過PM-LDL融合或交換介導(dǎo)的直接探針轉(zhuǎn)移是高度可行的?;蛘?,表面活性劑PM聚合物可能摻入LDL中,形成攜帶熒光探針的新復(fù)合物。理論上,血細(xì)胞膜等兩親性生物組分也可能誘導(dǎo)熒光轉(zhuǎn)移。然而,之前在PM注射后的體內(nèi)追蹤顯示熒光轉(zhuǎn)移極少,這表明它們在此過程中作用不大。在沒有直接PEG定量技術(shù)的情況下,觀察到的現(xiàn)象暫時(shí)歸因于PM聚合物向LDL的交換。然而,要證實(shí)這一假設(shè),需要建立一種可靠的PEG定量方法。在此假設(shè)吸收復(fù)合物(ACQ)同時(shí)指示了PM解離和PM-生物相互作用?;厥盏腜Ms的粒度分析顯示,其直徑約為20納米,與PBS對照組相當(dāng)(圖2C)。這些峰值信號始終高于“血清空白"的信號,后者是通過相同方法分離用作對照的。這表明血清孵育并未顯著改變PM的基本結(jié)構(gòu)。
由于對聚合物-脂蛋白相互作用的理解有限,膠束的完整性在特定范圍內(nèi)表達(dá)。保守估計(jì),稱為Cmin,代表通過DGUC分離的PM帶熒光定量得到的完整PM的最小估計(jì)值。相反,上限估計(jì),稱為Cmax,通過結(jié)合PM帶和“非PM"帶(與PM結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu))熒光,從總血清熒光變化中得出完整PM的估計(jì)值。這一范圍表達(dá)考慮了相互作用過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)移確切性質(zhì)目前的不確定性?;谛?zhǔn)曲線(圖2D),通過在不同介質(zhì)中建立顆粒結(jié)合熒光強(qiáng)度與顆粒濃度(以構(gòu)成聚合物濃度表示)之間的線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了半定量分析。根據(jù)校準(zhǔn)曲線,聚合物濃度的檢測限(LOQ)確定為0.5 mg/mL。近紅外二區(qū)(NIR-II)成像證實(shí),基質(zhì)效應(yīng)對該值的影響可忽略不計(jì)。檢測限(LOD)為0.25 mg/mL,熒光信號比背景高5倍。該方法具有穩(wěn)健性,具有良好的回歸準(zhǔn)確性和重復(fù)性。計(jì)算血清中PM的穩(wěn)定性,結(jié)果如圖2E所示。僅血清稀釋不會自發(fā)損害PM的穩(wěn)定性,最初保持>97%的完整性。然而,PM隨時(shí)間逐漸分解,1小時(shí)時(shí)保持>90%的完整性,8小時(shí)后保持65%-90%的完整性??傮w而言,盡管血清成分導(dǎo)致緩慢降解,但PM在較長時(shí)間內(nèi)保持結(jié)構(gòu)完整性。新熒光信號在低密度脂蛋白(LDL)層內(nèi)的共定位表明脂蛋白是PM穩(wěn)定性的主要調(diào)節(jié)劑。本研究證實(shí)了脂蛋白與PM之間的特異性相互作用,導(dǎo)致復(fù)合物保持原始PM熒光。然而,這些相互作用在多大程度上從根本上損害了PM本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,尚需進(jìn)一步研究。研究者推測,更高的負(fù)載可能會導(dǎo)致更多的探針猝滅或探針轉(zhuǎn)移到LDL,但PM的穩(wěn)定性不會低于基于該負(fù)載計(jì)算的結(jié)果。

圖3. PMs體內(nèi)穩(wěn)定性研究
利用近紅外二區(qū)(NIR-II)成像技術(shù)的優(yōu)勢,直接在原位觀察了完整顆粒物質(zhì)(PMs)在血管和器官內(nèi)的分布情況。選擇小鼠是因?yàn)槠淦つw層較薄,更有利于在線血管可視化。與完整顆粒物質(zhì)相對應(yīng)的熒光信號在血流中循環(huán)了較長時(shí)間(圖3A)。隨著血管熒光的逐漸減弱,肝臟熒光強(qiáng)度逐漸增加,表明顆粒物質(zhì)在肝臟中積累。基于NIR-II的體內(nèi)成像技術(shù)的高分辨率使得原位血管熒光與離體血液熒光測量之間呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的線性相關(guān)性。
即使在長時(shí)間循環(huán)后,仍能從血清中成功回收代表完整PMs的熒光帶(圖3B)。粒徑分析(圖3C)顯示,注射后8小時(shí),有一部分顆粒膜保持了其原始粒徑(約20納米),盡管有少數(shù)顆粒的粒徑超過了1000納米。與采用相同方法處理的“空白血清"相比,顆粒膜在全身循環(huán)后出現(xiàn)了一個(gè)新的峰(>1000納米),認(rèn)為這是由于PMs發(fā)生了聚集。有趣的是,與體外血清孵育后回收的顆粒膜不同,體內(nèi)分離的PMs在全身循環(huán)過程中表現(xiàn)出向更高密度的輕微偏移(圖3D)。推測這種密度變化是由于聚合物濃度降低,同時(shí)蛋白質(zhì)更多地插入到膠束結(jié)構(gòu)中,形成了混合膠束復(fù)合物,這些復(fù)合物在保持粒徑的同時(shí)改變了密度。
雖然簡單的血清稀釋對PM的穩(wěn)定性影響甚微,但同時(shí)暴露于高剪切力下可能會加劇顆粒的破壞。比較靜態(tài)(體外,圖2B)與動態(tài)(體內(nèi),圖3D)條件下的熒光分布特征表明,剪切力會略微加速PM的劣化。要進(jìn)一步驗(yàn)證假設(shè),需要使用微流控或受控剪切力孵育系統(tǒng)等方法。事實(shí)上,先前的研究已證明,在體外模擬裝置中,血液剪切力、與血細(xì)胞的碰撞以及與毛細(xì)血管壁的沖擊都會加速PM的破壞。如前所述,PM的完整性在特定范圍內(nèi)表達(dá)。圖3E顯示,在全身循環(huán)1小時(shí)和4小時(shí)后,分別有79%-93%和54%-75%的PM保持結(jié)構(gòu)完整性。值得注意的是,這一穩(wěn)定性超過了報(bào)道值,在等效聚合物劑量下,1小時(shí)后僅約25%的完整顆粒殘留。與其長期循環(huán)特性一致,即使在16小時(shí)后,仍有12%-35%的完整PM存在于血液中(圖3E)。必須強(qiáng)調(diào)的是,該方法的局限性在于,所測量的循環(huán)中完整PM的減少代表了它們從血流中物理清除和結(jié)構(gòu)解體的綜合效應(yīng)。本文的方法對總剩余完整PM進(jìn)行了半定量分析,但未區(qū)分這兩個(gè)過程的各自貢獻(xiàn)。未對PM的穩(wěn)定性進(jìn)行劑量依賴性評估。此外,由于基于吸收對比(ACQ)的成像是在1300 nm以上進(jìn)行的,因此使用較低的聚合物濃度可能會顯著降低信噪比,從而可能影響半定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖4. 通過瓊脂糖凝膠電泳(GEL)方法驗(yàn)證PM的完整性
為了驗(yàn)證分離過程本身對PMs穩(wěn)定性沒有顯著影響,研究者采用了瓊脂糖凝膠電泳法理論上,帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在電泳過程中會向陽極遷移,而中性顆粒物質(zhì)則大部分保留在加樣孔中,或因電滲作用而表現(xiàn)出輕微的陰極漂移(圖4A)。蘇丹黑染色證實(shí)了高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)蛋白質(zhì)在凝膠上的遷移(圖4B),且顆粒物質(zhì)在電泳緩沖液中表現(xiàn)出穩(wěn)定性。通過建立總保留熒光強(qiáng)度與聚合物濃度之間的線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了加樣孔中顆粒物質(zhì)的半定量分析(圖4C)。在三個(gè)選定時(shí)間點(diǎn),與血清體外孵育的顆粒物質(zhì)計(jì)算出的穩(wěn)定性值在凝膠電泳法和DGUC法之間沒有顯著差異(圖4D)。同樣,通過凝膠電泳法獲得的體內(nèi)顆粒穩(wěn)定性結(jié)果在不同循環(huán)時(shí)間下與DGUC數(shù)據(jù)一致(圖4E)。這些在不同分離技術(shù)下的一致發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈表明,本文的分離方法對顆粒物質(zhì)穩(wěn)定性影響微乎其微。因此,凝膠電泳法為血清樣本中顆粒物質(zhì)的回收和評估提供了一種便捷的替代方法。

圖5. 從血清中回收的PMs的形態(tài)學(xué)表征
使用透射電子顯微鏡(TEM)檢查了從孵育混合物和血液樣本中回收的PMs的形態(tài)。本研究通過在1小時(shí)和4小時(shí)孵育后對血清孵育物進(jìn)行密度梯度超離心(DGUC)以及在注射后1小時(shí)和4小時(shí)收集的血清樣本,成功地從生物樣本中分離出顆粒物質(zhì),以空白血清和PBS處理的顆粒物質(zhì)作為對照,通過TEM對回收的顆粒物質(zhì)進(jìn)行直接形態(tài)學(xué)觀察。
收集的PM層通過分子排阻色譜法,使用G15葡聚糖凝膠柱進(jìn)行脫鹽處理(圖5A)。對包括超濾和透析在內(nèi)的脫鹽方法進(jìn)行比較評估,證實(shí)分子排阻色譜法能夠很好地保持顆粒物質(zhì)的完整性?;厥疹w粒物質(zhì)的形態(tài)和粒度分布特征如圖5B所示。為評估處理效果,將PBS分散的顆粒物質(zhì)進(jìn)行了相同的操作程序。這些對照顆粒物質(zhì)盡管名義粒度增加了約30 nm,但保持了均勻的粒度分布,實(shí)際變化保持在10 nm以下,多分散指數(shù)(PDI)從0.21略微增加到0.35。透射電子顯微鏡(TEM)觀察結(jié)果的驗(yàn)證包括計(jì)數(shù)100個(gè)顆粒并繪制粒度分布圖,以區(qū)分顆粒物質(zhì)與內(nèi)源性血清成分(圖5B和C)。對照空白血清顯示寬泛的粒度分布,在20至60 nm之間沒有明顯的峰值。血清回收顆粒物質(zhì)與PBS回收顆粒物質(zhì)的粒度分布高度一致,證實(shí)圖4B中的大多數(shù)顆粒為顆粒物質(zhì)而非內(nèi)源性成分。TEM分析進(jìn)一步表明,生物樣本回收的顆粒物質(zhì)保持了其球形形態(tài),粒度沒有顯著變化。

圖6. 脂蛋白通過在動態(tài)平衡中捕獲聚合物,緩慢破壞PM結(jié)構(gòu)
在與包括人血清白蛋白(HSA)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、脂蛋白(Lipo,HDL和LDL的混合物)、脂蛋白缺乏血清(-Lipo)和載脂蛋白(Apo)在內(nèi)的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行4小時(shí)體外孵育后,評估了PMs的穩(wěn)定性。由于極低密度脂蛋白和膽固醇脂質(zhì)微粒在脫鹽透析步驟中不穩(wěn)定且易沉淀,因此未將其納入考慮范圍。除HSA外,所有蛋白質(zhì)均從大鼠血清中提取。瓊脂糖電泳將顆粒物質(zhì)與蛋白質(zhì)混合物分離,從而能夠計(jì)算各組分對顆粒穩(wěn)定性的特定影響(圖6A,左)。HSA和-Lipo在共孵育后未表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)影響,超過90%的顆粒保持完整。脂蛋白誘導(dǎo)的不穩(wěn)定性反映了全血清的影響,凝膠孔中約有75%的顆粒保持完整。雖然單獨(dú)的HDL不會引起不穩(wěn)定,單獨(dú)的LDL僅引起15%的結(jié)構(gòu)損傷,但脂蛋白中兩種成分的共同存在可能產(chǎn)生了協(xié)同破壞作用。單獨(dú)的載脂蛋白未表現(xiàn)出穩(wěn)定性影響,這表明脂蛋白中的脂質(zhì)成分是關(guān)鍵的相互作用因素。這些發(fā)現(xiàn)通過動態(tài)凝膠滲透色譜(DGUC)(圖6A,右)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證,盡管該方法復(fù)雜且時(shí)間有限,但DGUC證實(shí)了脂蛋白特異性引起的穩(wěn)定性衰減趨勢是一致的。
脂蛋白和PMs均表現(xiàn)出具有磷脂和載脂蛋白的顆粒結(jié)構(gòu),這些磷脂和載脂蛋白具有與共聚物相似的兩親性特征。脂蛋白衍生的脂質(zhì)可能會破壞共聚物鏈,而兩親性共聚物則可能相互摻入到結(jié)構(gòu)兼容的脂蛋白中。由于生物組分檢測的限制,直接評估聚合物在血清蛋白中的分布具有挑戰(zhàn)性。熒光標(biāo)記策略可能會改變結(jié)合親和力,因此采用無標(biāo)記表面等離子體共振(SPR)檢測來評估聚合物-蛋白質(zhì)相互作用。該方法將血清中含量蛋白質(zhì)固定在傳感器芯片上,然后進(jìn)行受控的聚合物引入和分離監(jiān)測(圖6B)。將不同聚合物濃度的PMs加載到傳感器表面進(jìn)行結(jié)合分析,隨后通過緩沖液洗滌進(jìn)行解離。不同蛋白質(zhì)的結(jié)合曲線如圖6C所示。HSA與PMs的結(jié)合未顯示出明顯的結(jié)合信號,表明結(jié)合和分離動力學(xué)迅速。響應(yīng)信號在緩沖液洗脫后恢復(fù)到基線水平。相比之下,兩種脂蛋白均表現(xiàn)出明顯的結(jié)合趨勢,其特征是結(jié)合和分離緩慢。此外,緩沖液洗滌未能洗脫結(jié)合的分析物,由于聚合物與芯片之間的非特異性結(jié)合,留下了殘留信號。圖6D展示了通過親和力分析得出的平衡解離常數(shù)(KD)。HDL和LDL的KD值與HSA相比相差一個(gè)數(shù)量級以上。具體而言,HSA的KD值在低微摩爾范圍內(nèi)(10?4–10?6 M),而兩種脂蛋白均表現(xiàn)出納摩爾級的親和力(10?7–10?9 M),表明它們與聚合物的相互作用更強(qiáng)。盡管已知HDL比LDL組裝得更緊密,對PMs的破壞作用較小,但在SPR實(shí)驗(yàn)中觀察到的相似KD表明,芯片固定的HDL可能發(fā)生結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致組裝更松散,從而模擬LDL的結(jié)合行為。
這種親和力趨勢與上一節(jié)中的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)相一致:脂蛋白部分破壞了PM結(jié)構(gòu),而白蛋白盡管在血清中含量豐富,但對膜磷脂穩(wěn)定性影響甚微。脂蛋白的高親和力和穩(wěn)定結(jié)合可能使其能夠在動態(tài)平衡中螯合聚合物。這支持了本文的假設(shè),即材料轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了在低密度脂蛋白(LDL)層中觀察到的新熒光帶。
總之,本文成功建立了一種DGUC方法,用于從生物樣本中分離和回收PMs,顯著提升了研究者對它們在體外和體內(nèi)穩(wěn)定性的理解。該方法通過基于瓊脂糖凝膠電泳(其基于不同的分離原理)相互驗(yàn)證了其可靠性。在近紅外二區(qū)(NIR-II)利用基于吖啶橙(ACQ)的成像技術(shù),能夠直接觀察并更精確地量化顆粒的完整性。研究結(jié)果表明,PMs在血清和全身循環(huán)中長時(shí)間保持穩(wěn)定的顆粒狀結(jié)構(gòu)。它們可能通過聚合物被提取到脂蛋白的脂質(zhì)核心中而逐漸被脂蛋白破壞。完整的PMs可以在血液中循環(huán)至少16小時(shí),其中12%至35%的結(jié)構(gòu)保持完整。脂蛋白,特別是低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL),被確定為影響顆粒結(jié)構(gòu)的成分。研究者提出,由于聚合物與脂蛋白的高結(jié)合親和力,當(dāng)聚合物被提取到脂蛋白脂質(zhì)結(jié)構(gòu)中時(shí),PMs結(jié)構(gòu)的動態(tài)平衡可能會逐漸被破壞。然而,仍需借助*的檢測工具來驗(yàn)證聚合物在不同蛋白質(zhì)中的分布情況。研究還揭示了PMs在全身循環(huán)過程中密度的時(shí)變特征,這表明它們可能與膠束結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)源性成分發(fā)生交換過程。未來工作的目標(biāo)是闡明在蛋白質(zhì)相互作用過程中,剩余聚合物微粒的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。此外,本研究為探究載藥PMs的穩(wěn)定性和釋放動力學(xué)建立了基礎(chǔ)框架。關(guān)鍵的下一步是評估藥物包封對PMs穩(wěn)定性和生物相互作用的影響。本文確定的脂蛋白驅(qū)動的解聚機(jī)制為體內(nèi)藥物釋放提供了一種合理的解釋。因此,脂蛋白與載藥PMs系統(tǒng)(如Genexol-PM®)的釋放特性之間的關(guān)系值得進(jìn)一步深入研究。
參考文獻(xiàn)
Zhang, Zichen, et al. "In vivo stability of polymeric micelles revealed by analysis of intact nanocarriers." Journal of Controlled Release (2025): 114384.
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動物活體熒光成像系統(tǒng) - MARS
In Vivo Imaging System

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