近年来,我国畜牧业得到 快速发展,随之带动了兽药产业的发展。但由于我国兽药产业起步较晚,研发水平及制备技术均较为落后,故兽用制剂仍以粉剂、散剂及预混剂等常规剂型为主。因 此,研制兽药新剂型、开发制剂新技术是我国兽药未来发展的主要方向。与此同时,纳米技术在医药领域得到快速发展,并显现出巨大潜力。笔者仅就纳米技术在兽 药领域的应用及研究作出论述,以期为新型兽药的开发及应用提供借鉴。 纳米制剂的作用 纳米技术是指在0.1~100纳米尺度内对物质进行制备、研究和工业化的一门综合性技术体系。纳米制剂是指粒径在10~1000纳米的药物。目 前常见的纳米制剂类型包括:纳米脂质体、固体脂质纳米粒、聚合物胶束、纳米囊和纳米球。药物粒子纳米化后,在尺寸效应及表面效应的作用下,药物往往表现出 以下与其他剂型完全不同的理化和生物学效应: 提高药物生物的利用度。药物的溶解速率与药物粒径密切相关,而药物的吸收效率又受溶解速率影响。利用纳米技术可将较大的药物颗粒转变为稳定的纳 米粒子,当药物粒径达到纳米水平时,单位药物总表面积大大增加,使药物与吸收部位的有效接触面积和接触时间明显增加,从而可提高药物的溶出速率。而纳米制 剂的赋形剂可在消化道中起表面活性剂作用,也为纳米制剂的溶解提供了有利条件。此外,纳米级药物颗粒可改变膜转运机制,从而增加药物透膜性。 控释作用。纳米制剂不但可提高难溶药物的溶解速率和吸收效率,还可通过修饰其表面载体达到减慢溶出速率的目的,从而实现药物在机体中的长循环 性。目前常用的纳米制剂载体包括类脂、薄膜、糖脂、亲水性凝胶等。而含药物的纳米制剂在体内随着上述载体的缓慢降解而被逐步溶出,从而使一些在体内易被快 速代谢失效的药物大大减慢溶出速率,延长药效。 靶向作用。常规药物颗粒难以进入组织器官及血脑屏障。纳米级药物可透过机体内各类屏障,达到靶向治疗的目的,其利用不同大小颗粒在人体内分布的 特异性可实现被动靶向。如喜树碱固体脂质纳米粒经静脉给药后大量富集于小鼠脑、肝、心、脾等部位,其中脑部药物浓度较常规剂型提高4~10倍,说明固体脂 质纳米粒可通过血脑屏障。而对纳米粒进行表面修饰则可实现主动靶向,使药物到达特定的器官、组织和细胞,如采用铁磁性载体制备纳米粒,利用体位磁场效应可 引导药物在体内定向移动和集中,从而提高局部治疗效果。 兽药纳米制剂的应用 随着抗菌药与抗寄生虫药在畜牧业生产中的广泛应用,交叉耐药和药物残留问题日益加重,而纳米技术的应用可使上述问题得到有效改善。一方面,原有 的兽药经纳米化处理后,其靶向性、溶解性及缓释性均明显提高,在保证药效的前提下,给药剂量大大减少,从而可减轻或避免药物残留及耐药性的产生;另一方 面,利用纳米技术还可研制更多高效、无毒副作用的新型兽药,从根本上解决耐药性问题。目前,利用纳米技术开发出的兽药大致可分为以下几种: 纳米抗菌制剂。纳米抗菌制剂起源于上世纪80年代,它对大多数致病菌均有强烈的抑制和杀灭作用。纳米氧化锌是近年来研发的新型纳米抗菌制剂,具 备传统氧化锌剂型无法比拟的抗菌特性,它可通过与细菌间的强烈氧化反应实现杀菌作用。此外,在饲料中添加纳米氧化锌可杀灭胃肠道致病菌,具有用量小、药效 强等特点。利用纳米氧化锌的强渗透性,还可减少胃肠道消化液对药物稳定性的影响,从而提高药物吸收率。 纳米抗病毒制剂。纳米制剂在抗病毒方面具有无可比拟的优势,利用多聚体聚合物或树形单体可构建“纳米陷阱”,从而明显抑制病毒对宿主细胞的侵 袭。纳米陷阱能够在流感病毒感染细胞之前与之结合,导致病毒丧失致病能力。现有研究认为,多聚体聚合物所构建“纳米陷阱”的抗病毒效果优于树形单体,而相 同多聚体聚合物所构建“纳米陷阱”对不同病毒的抑制效果也不同,分析其原因可能与病毒的生长特性和生长环境有关。采用多聚体聚合物作为大分子药物传递运载 体,可精确控制药物尺寸、形状和位置,对于精确用药具有重要意义。 纳米中药。中草药是我国特色药物,它具有独特的安全性和有效性。纳米中药制剂的表面效应、尺寸效应,以及纳米中药加工过程中的细胞破壁工序,可 使中药中有效成分被大量释放,更利于机体吸收,从而大大提高了药物的生物利用度。其次,由于纳米中药制剂独特的形态、粒径,极易被肝脏的Kupffer细 胞捕捉和吞噬,使药物在肝脏中聚集后逐步降解释放到血液循环中。 问题与展望 目前纳米制剂的研发技术尚未成熟,仍有以下问题需作进一步研究:第一,药物的成分十分复杂,对其进行纳米化处理,是否可使某些药物原有的缺陷得 以纠正从而达到增强药效的作用,是否可产生新的药理作用?第二,鉴于纳米化后中药有效成分和药效学的不确定性,是否会导致毒副作用增大,从而给药物质量的 稳定性和安全性留下隐患;第三,纳米加工成本高、费用大、设备要求高等问题,都将限制纳米中药制剂在兽药领域中的应用及发展。虽然我国的纳米技术仍处在探 索阶段,且离整体产业化尚有距离,但是其前景是不可估量的。纳米技术作为最前沿的交叉和边缘学科,将对兽药研究领域产生深远的影响,从而引发巨大的技术革 新,为现代兽药的研发提供有力的技术保障,最终为兽药的发展提供新契机,带来巨大的经济、社会和生态效益。 http://sy.zhue.com.cn/a/201510/1517480.html (责任编辑:admin) |