納米顆粒物在體內分泌代謝途徑及其研究方法和應用的制作方法
【專利摘要】一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，是納米顆粒物單獨或同時經由腸道杯狀細胞和胃部壁細胞分泌到腸腔后，通過糞便排出生物體外。與現有的納米顆粒物分泌途徑機制相比，本發明提供的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑是對現有的分泌途徑的一個很大補充，為納米顆粒物在生物醫藥領域的使用提供了更多的安全使用支持。
【專利說明】納米顆粒物在體內分泌代謝途徑及其研究方法和應用

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種物質的體內代謝途徑，尤其涉及一種納米顆粒物在體內分泌代謝 的途徑的建立，以該途徑在納米顆粒物在醫學和藥理學領域的應用。

【背景技術】
[0002] 隨著納米技術的飛速發展，各種納米材料大量涌現，其優良特性及新奇功能使其 具有廣泛的應用前景。特別是納米技術在生物醫藥領域的使用，使人們接觸納米材料的機 會也隨之迅速增多。然而納米顆粒物帶來的生物安全性問題也是不容忽視的，納米顆粒物 在生物醫藥領域的使用也帶來藥理毒理學的問題，如：納米顆粒物在生物體內的分布、代謝 和排泄等問題。
[0003] 目前許多文獻報道納米顆粒物的給藥途徑主要是：尾靜脈注射、口服和腹腔注射 等，其中尾靜脈注射是最普遍的給藥途徑，其優勢是能迅速隨血液進入到全身各個臟器。但 從毒理學角度，這些納米顆粒物分布到全身各個臟器后，如何從體內代謝及排泄到體外則 需要加以研究和確認。這個問題也很大程度上制約著納米顆粒物在生物醫藥領域的應用。 目前已知的體內納米顆粒物的排泄途徑為"腎臟一尿液"途徑和"肝臟一糞便"途徑等兩 種。"腎臟一尿液"途徑主要是分泌出一些較小的納米顆粒物，如：量子點、金納米簇和富勒 烯等，而"肝臟一糞便"途徑主要是分泌一些交大的納米顆粒物，但是24小時的清除率不足 1%。
[0004] 為此，納米顆粒物是否還存在其它的代謝途徑，成為納米顆粒物在生物醫藥領域 中的合理使用的關鍵。


【發明內容】

[0005] 本發明的一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，以利于納米顆 粒物在生物醫藥領域中的合理使用。
[0006] 本發明的另一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，以其應用于 醫藥開發的毒理、藥代、藥動和臨床過程中。
[0007] 本發明的另一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法， 以利于納米顆粒物在醫藥開發過程中的應用。
[0008] 本發明提供的一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，是納米顆粒物單獨或同時經 由腸道杯狀細胞和胃部壁細胞分泌到腸腔后，通過糞便排出生物體外，及其代謝的過程。
[0009] 本發明提供的另一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，納米顆粒物被給予生物體 (模型試驗動物）后，進入到體內循環，被血細胞攜帶，而進入到胃、腸道毛細血管，穿過毛 細血管壁進入到腸道杯狀細胞和胃部壁細胞中，然后單獨或同時被所述的杯狀細胞和所述 的壁細胞分泌到腸腔后，隨糞便排出體外。
[0010] 本發明提供的一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，對肝臟一糞便代 謝途徑進行阻斷（如：對膽總管進行結扎）并獲得模型化的試驗動物，將納米顆粒物（如： 金屬納米粒子，碳納米粒子和有機納米粒子等）給予試驗動物，給藥方式如：但不僅限于尾 靜脈注射完成。對胃、腸道系統的超微結構和病理學變化進行觀測。對試驗動物糞便灰化 產物進行檢測，測定納米顆粒物的含量，對納米顆粒物代謝進行量化。
[0011] 本發明經驗證，納米顆粒物被給予（經尾靜脈）試驗動物后，進入到體內循環，可 以被血細胞攜帶，而進入到胃、腸道毛細血管，穿過毛細血管壁進入到腸道杯狀細胞和胃部 壁細胞中，然后被杯狀細胞和壁細胞分泌到腸腔后，隨糞便排出體外。
[0012] 將本發明的提供的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，及其研究方法，可應用于醫 藥開發的毒理、藥代、藥動和臨床過程中，以利于納米顆粒物在醫藥開發。
[0013] 本發明技術方案實現的有益效果：
[0014] 與現有的納米顆粒物分泌途徑機制相比，本發明提供的納米顆粒物在體內分泌代 謝途徑是對現有的分泌途徑的一個很大補充，為納米顆粒物在生物醫藥領域的使用提供了 更多的安全使用支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明納米顆粒物涉及的銀納米三角的表征圖；
[0016] 圖2為試驗動物小鼠經膽總管結扎造模是否建立的確認；
[0017] 圖3為試驗動物小鼠給予納米材料后，腸道病理學觀查圖；
[0018] 圖4A為試驗動物小鼠給予納米材料后，小鼠胃腸道超微結構的觀測圖；
[0019] 圖4B為圖4A中al區域的放大圖；
[0020] 圖4C為圖4A中a2區域的放大圖；
[0021] 圖5A為試驗動物小鼠給予納米材料后，小鼠胃部壁細胞超微結構的觀測圖；
[0022] 圖5B為圖5A中b區域的放大圖；
[0023] 圖6為試驗動物小鼠糞便灰化產物中納米顆粒物含量的檢測圖；
[0024] 圖7為試驗動物小鼠靜脈注射后1小時胃腸道離體成像結果。

【具體實施方式】
[0025] 以下結合附圖詳細描述本發明的技術方案。本發明實施例僅用以說明本發明的技 術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員 應當理解，可以對發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精 神和范圍,其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
[0026] 實施例1小鼠膽總管模型的建立
[0027] 小鼠術前禁食24h，不禁水，稱重后，以100ml/L的水合氯醛3mL/kg腹腔麻醉，然后 將小鼠固定于手術臺上，劍突下上腹部備皮，75%酒精消毒，臍上腹正中切口 2cm?2. 5cm 入腹，暴露膽總管，在肝右葉下緣與膽總管交匯處，游離出膽總管，以6-0絲線單線雙結扎 膽總管。術后腹腔內滴入〇.2mL左氧氟沙星注射液，關閉腹膜及皮膚層，雙層關腹。術后5 小時進水，12小時禁食。術后7天對小鼠進行肝功能測定。
[0028] 如圖2所示，丙氨酸氨基轉移酶（ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶（AST)和總膽紅素 (TBIL)等指標與對照組相比，AST和TBIL數值顯著性上升，特別是TBIL的上升，說明結扎 造成梗阻性黃疸，膽總管結扎模型成功建立。
[0029] 實施例2小鼠經尾靜脈給藥
[0030] 銀納米三角經生理鹽水調整濃度為330 μ g/ml，注射前超聲分散1分鐘。尾靜脈注 射前，小鼠尾巴用溫水（水溫約45度左右）泡2分鐘，使尾靜脈充盈后，用干棉球擦干，用 lmL注射器尾靜脈給藥。靜脈注射后1小時胃腸道離體成像結果如圖7所示。
[0031] 實施例3小鼠腸道病理學檢查
[0032] 小鼠脫頸處死后，打開腹腔，分別取出十二指腸、空腸、回腸、結腸和直腸，經4%中 性多聚甲醛固定后，24小時后常規組織脫水、透明、浸蠟、包埋，用組織冰凍切片機將腸道組 織切為8 μ m厚的切片，60度恒溫箱中烤片6小時后，二甲苯脫蠟，逐級酒精脫蠟，蘇木精 染色，流水沖洗，鹽酸、酒精分化，流水沖洗15分鐘，逐級酒精脫水至95%酒精，酚紅染色， 流水沖洗，95%酒精，逐級酒精脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片，光鏡下觀察病理組織學變 化。
[0033] 如圖3所示，由病理學切片觀察，結扎組（B)小鼠經過尾靜脈給藥后，其腸道組織 和正常組（A)小鼠相比，沒有出現異常病變，說明納米材料（納米探針或納米顆粒物）并不 會引起腸道的炎性反應，排除了因腸道的炎性造成的腸壁通透性增加，使納米材料（納米 探針或納米顆粒物）從細胞間隙透過的可能性。
[0034] 實施例4小鼠胃腸道超微結構觀察
[0035] 小鼠脫頸處死后，迅速取出的胃腸道組織用0. 1M磷酸緩沖液（PH7. 2?7. 4)沖洗 后，立即浸入2. 5%戊二醛中，用手術刀把組織切成1毫米見方的塊狀，然后在2. 5%戊二醛 中固定12小時。然后按如下步驟：
[0036] (1)固定：0. 1M磷酸緩沖液，15分鐘，3次。1%鋨酸固定液固定，2小時。0. 1M磷 酸緩沖液，15分鐘，3次。
[0037] (2)脫水：50%乙醇，15分鐘。70%乙醇，15分鐘。90%乙醇，15分鐘。90%乙醇 90%丙酮（1:1)，15分鐘。90%丙酮，15分鐘。100%丙酮，15分鐘，三分鐘。
[0038] (3)包埋：純丙酮+包埋液（2:1)，3小時。純丙酮+包埋液（1:2)，過夜。包埋液， 過夜。
[0039] (4)固化：37度烘箱，過夜。45度烘箱12小時。60度烘箱，48小時。
[0040] (5)超薄切片機切片70nm. (6) 3 %醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色。
[0041] (7)透射電鏡觀察。
[0042] 如圖4A、圖4B和圖4C所示，納米材料（納米探針或納米顆粒物）出現在腸道的杯 狀細胞中，并以分散（如圖4B箭頭所指）和團聚（如圖4C箭頭所指）兩種方式存在。如 圖5A和圖5B所示，納米材料（納米探針或納米顆粒物）出現在胃部的壁細胞中（如圖5B 箭頭所指）。
[0043] 實施例5測定納米顆粒物
[0044] 收集小鼠的糞便，以電感耦合等離子體光譜發生儀對小鼠糞便的灰化產物檢測， 測定納米顆粒物的含量，結果如圖6所示。表明，納米材料通過腸道杯狀細胞和壁細胞進行 代謝。
【權利要求】
1. 一種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，其特征在于是納米顆粒物單獨或同時經由腸 道杯狀細胞和胃部壁細胞分泌到腸腔后，通過糞便排出生物體外。
2. -種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，其特征在于納米顆粒物被給予生物體后，進 入到體內循環，被血細胞攜帶，而進入到胃、腸道毛細血管，穿過毛細血管壁進入到腸道杯 狀細胞和胃部壁細胞中，然后單獨或同時被所述的杯狀細胞和所述的壁細胞分泌到腸腔 后，隨糞便排出體外。
3. 根據權利要求2所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，其特征在于所述的生物體 的肝臟一糞便代謝途徑被阻斷。
4. 根據權利要求2所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑，其特征在于所述的生物體 的膽總管進行了結扎。
5. -種納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于對肝臟一糞便代謝途 徑進行阻斷并獲得模型化的試驗動物，將納米顆粒物給予所述的試驗動物，然后對胃、腸道 系統的超微結構和病理學變化進行觀測，最后對試驗動物糞便灰化產物進行檢測，測定納 米顆粒物的含量。
6. 根據權利要求5所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于對 膽總管進行結扎以阻斷所述的肝臟一糞便代謝途徑。
7. 根據權利要求5所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于以 尾靜脈注射完成納米顆粒物給予試驗動物。
8. 根據權利要求5所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于還 包括對納米顆粒物代謝進行量化。
9. 根據權利要求5所述的納米顆粒物在體內分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于所 述的納米顆粒物選自于金屬納米粒子，碳納米粒子和有機納米粒子之一種或幾種。
【文檔編號】A61K49/00GK104043136SQ201410273200
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】崔大祥, 劉巖磊 申請人:上海交通大學