精神病學和行為神經(jīng)科學系教授、麥克馬斯特生物醫(yī)學工程學院主任Ram Mishra教授和加拿大研究主席、化學工程教授托Todd Hoare 在Journal of Controlled Release最新發(fā)表的一篇文章中描述了他們的研究。

Mishra教授首先解釋到，使用抗精神病藥物的病人普遍存在一個問題——口服或注射藥物意味著藥物在通過血液到達大腦之前必須先通過身體。為了確保足夠的口服或注射藥物到達大腦，患者服用的藥物必須遠遠超過大腦最終接受的劑量，這有時會導致嚴重的副作用，包括長期體重增加、糖尿病、藥物引起的運動障礙和器官損傷。

當噴霧劑通過鼻子輸送時，可以直接通過嗅覺神經(jīng)進入大腦。

給藥效率的飛躍意味著像精神分裂癥、雙相情感障礙和其他疾病的患者可以明顯感受到到他們使用的抗精神病藥物劑量減少多達四分之三，預計這將使他們免受有時衰弱的副作用，同時也大大減少了所需治療的頻率。

這種新方法以噴霧劑的方式將藥物直接通過鼻子輸送到大腦，為患者提供了更方便的使用和改善生活質量的承諾，包括更可靠、有效的治療。

此前，Mishra教授和他在明尼蘇達大學的合作者曾發(fā)明了一種水溶性的藥物，這種藥物也被用于當前的研究中。他們創(chuàng)造的新形式相較于傳統(tǒng)給藥方式更容易操作，但他們仍然缺乏一個有效的工具來將其送入大腦。而且還存在一個問題，通過鼻子輸送的藥物通常會很快從體內清除，需要經(jīng)常重新給藥。

而另一方面，Hoare教授一直在與一個工業(yè)伙伴合作，開發(fā)將玉米淀粉的微觀納米顆粒用于農(nóng)業(yè)應用。機緣巧合之下，兩位科學家的實驗室研究人員在麥克馬斯特的一次內部會議上相遇后一起討論了給藥技術的問題。

Hoare教授的工程團隊能夠將藥物與玉米淀粉納米顆粒結合，當與一種從螃蟹中提取的天然聚合物一起噴灑時，這種納米顆?？梢陨钊氡乔唬⒃陴ひ豪镄纬梢粚颖”〉哪z，慢慢釋放出一種可控劑量的藥物，對精神分裂癥癥狀控制的藥效三天內仍有效。

在mk -801誘導的臨床前精神分裂癥大鼠模型中，低劑量(0.5 mg/kg)的PAOPA(多巴胺D2受體的正向變構調節(jié)劑)負載SNP-CMCh水凝膠可減輕72小時內的陰性癥狀，如與精神分裂癥相關的行為異常(即減少社會互動時間);相比之下，常規(guī)的PAOPA通過腹腔給藥需要兩倍的PAOPA劑量才能達到僅持續(xù)幾個小時的治療效果。這一策略有可能通過微創(chuàng)給藥途徑大幅降低一系列潛在抗精神病藥物的再給藥頻率和總藥物劑量(以及副作用)?！瓣P鍵是要從通往大腦的后門給藥，因為前門被封得很嚴。這樣我們就可以繞過血腦屏障。通過將藥物直接送到靶點，避免大腦下方的副作用?！?

                                                                        （給藥方式及藥效持續(xù)時間）

“我們用于工業(yè)應用的玉米淀粉納米顆粒是完美的載體，”Hoare說。“它們是自然產(chǎn)生的，隨著時間的推移會分解成單糖，我們只需要對它們進行很少的化學處理就能使這項技術發(fā)揮作用，所以它們是很好的生物用途候選?！?

所以，逐漸緩釋的過程意味著患者只需隔幾天服用一次藥物，而不必每天服用，或者在某些情況下，每隔幾小時服用一次。

總而言之，現(xiàn)有的口服或注射用抗精神病藥物給藥策略對腦靶向區(qū)域的生物利用度通常較低，這刺激了其他給藥策略的發(fā)展。通過鼻腔的藥物輸送繞過了到達大腦的多重障礙，但需要非常特殊的藥物輸送載體才能有效。因此，研究者報道了由氧化淀粉納米顆粒(SNPs)和羧甲基殼聚糖(CMCh)組成的原位凝膠和可降解的塊狀納米顆粒網(wǎng)絡水凝膠，這些水凝膠能夠通過噴霧劑、高鼻黏膜滯留和功能性控釋肽藥物PAOPA。

原始出處

Michael J. Majcher, Ali Babar, Andrew Lofts, Ashlyn Leung, Xiaoyun Li, Fahed Abu-Hijleh, Niels M.B. Smeets, Ram K. Mishra, Todd Hoare. In situ-gelling starch nanoparticle (SNP)/O-carboxymethyl chitosan (CMCh) nanoparticle network hydrogels for the intranasal delivery of an antipsychotic peptide. Journal of Controlled Release, 2021.