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輸送，以優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循環時間和較高的化學功能化潛力，可規避人體免疫系統，并可根據裝載藥物分子的特性，改變囊泡尺寸等規格。
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、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，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/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調節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，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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