納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑及其研究方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，是納米顆粒物單獨或同時經(jīng)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(xiàn)有的納米顆粒物分泌途徑機制相比，本發(fā)明提供的納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑是對現(xiàn)有的分泌途徑的一個很大補充，為納米顆粒物在生物醫(yī)藥領(lǐng)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(nèi)分泌代謝途徑及其研究方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種物質(zhì)的體內(nèi)代謝途徑，尤其涉及一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝 的途徑的建立，以該途徑在納米顆粒物在醫(yī)學和藥理學領(lǐng)域的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，各種納米材料大量涌現(xiàn)，其優(yōu)良特性及新奇功能使其 具有廣泛的應(yīng)用前景。特別是納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)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(yī)藥領(lǐng)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(nèi)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(yōu)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(nèi)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(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。 目前已知的體內(nèi)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(yī)藥領(lǐng)域 中的合理使用的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，以利于納米顆 粒物在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的合理使用。
[0006] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，以其應(yīng)用于 醫(yī)藥開發(fā)的毒理、藥代、藥動和臨床過程中。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑的研究方法， 以利于納米顆粒物在醫(yī)藥開發(fā)過程中的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明提供的一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，是納米顆粒物單獨或同時經(jīng) 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(fā)明提供的另一種納米顆粒物在體內(nèi)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(nèi)循環(huán)，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(fā)明提供的一種納米顆粒物在體內(nèi)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(jié)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(tǒng)的超微結(jié)構(gòu)和病理學變化進行觀測。對試驗動物糞便灰化 產(chǎn)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(fā)明經(jīng)驗證，納米顆粒物被給予（經(jīng)尾靜脈）試驗動物后，進入到體內(nèi)循環(huán)，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(fā)明的提供的納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，及其研究方法，可應(yīng)用于醫(yī) 藥開發(fā)的毒理、藥代、藥動和臨床過程中，以利于納米顆粒物在醫(yī)藥開發(fā)。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果：
[0014] 與現(xiàn)有的納米顆粒物分泌途徑機制相比，本發(fā)明提供的納米顆粒物在體內(nèi)分泌代 謝途徑是對現(xiàn)有的分泌途徑的一個很大補充，為納米顆粒物在生物醫(yī)藥領(lǐng)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(fā)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(jīng)膽總管結(jié)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(jié)構(gòu)的觀測圖；
[0019] 圖4B為圖4A中al區(qū)域的放大圖；
[0020] 圖4C為圖4A中a2區(qū)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(jié)構(gòu)的觀測圖；
[0022] 圖5B為圖5A中b區(qū)域的放大圖；
[0023] 圖6為試驗動物小鼠糞便灰化產(chǎn)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(jié)果。

【具體實施方式】
[0025] 以下結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例僅用以說明本發(fā)明的技 術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精 神和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)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(shù)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(shù)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(jié)扎 膽總管。術(shù)后腹腔內(nèi)滴入〇.2mL左氧氟沙星注射液，關(guān)閉腹膜及皮膚層，雙層關(guān)腹。術(shù)后5 小時進水，12小時禁食。術(shù)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(zhuǎn)移酶（ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST)和總膽紅素 (TBIL)等指標與對照組相比，AST和TBIL數(shù)值顯著性上升，特別是TBIL的上升，說明結(jié)扎 造成梗阻性黃疸，膽總管結(jié)扎模型成功建立。
[0029] 實施例2小鼠經(jīng)尾靜脈給藥
[0030] 銀納米三角經(jīng)生理鹽水調(diào)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(jié)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(jié)腸和直腸，經(jīng)4%中 性多聚甲醛固定后，24小時后常規(guī)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(jié)扎組（B)小鼠經(jīng)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(xiàn)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(yīng)，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(jié)構(gòu)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)生儀對小鼠糞便的灰化產(chǎn)物檢測， 測定納米顆粒物的含量，結(jié)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(quán)利要求】
1. 一種納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑，其特征在于是納米顆粒物單獨或同時經(jīng)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(nèi)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(nèi)循環(huán)，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(jù)權(quán)利要求2所述的納米顆粒物在體內(nèi)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(jù)權(quán)利要求2所述的納米顆粒物在體內(nèi)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(jié)扎。
5. -種納米顆粒物在體內(nèi)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(tǒng)的超微結(jié)構(gòu)和病理學變化進行觀測，最后對試驗動物糞便灰化產(chǎn)物進行檢測，測定納 米顆粒物的含量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米顆粒物在體內(nèi)分泌代謝途徑的研究方法，其特征在于對 膽總管進行結(jié)扎以阻斷所述的肝臟一糞便代謝途徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米顆粒物在體內(nèi)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(jù)權(quán)利要求5所述的納米顆粒物在體內(nèi)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(jù)權(quán)利要求5所述的納米顆粒物在體內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】崔大祥, 劉巖磊 申請人:上海交通大學