基于大数据分析的纳米胶束技术在眼底药物递送中应用的技术机会研究.pdf

2023年12 月计算机应用文摘第39卷第2 4期基于大数据分析的纳米胶束技术在眼底药物递送中应用的技术机会研究彭海洲（沈阳药科大学，沈阳110 0 0 0）摘要：将纳米胶束技术作为基础技术，具有潜在的实现滴眼给药治疗眼底疾病的可能性，为科研人员提供了一种关于药物眼底递送技术的新的底层基础知识，也为眼底药物递送技术提供了技术机会。关键词：大数据分析；纳米胶束；眼底递送PENG Haizhou中图法分类号：TP391Research on technological opportunities for application of nanomicelletechnology in fundus drug delivery based on big data analysisAbstract:The use of nano micelle technology as a fundamental technology has the potential to achievethe treatment of fundus diseases through eye drops,providing researchers with a new underlyingknowledge about drug fundus delivery technology and a technological opportunity for fundus drugdelivery technology.Key words:big data analysis,nanomicelle,fundus delivery文献标识码：A(Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110000,China)1引言目前,治疗眼底疾病仅能通过局部的玻璃体注射、眼周注射等反复侵人性方法，然而这些治疗手段存在较大的临床问题,如眼周或玻璃体注射不仅使患者感到痛苦,还可能导致感染、眼内炎、白内障、视网膜脱离等并发症 1。因此，一种非侵人性、无创且方便的眼底疾病治疗滴眼剂成为理想的治疗形式。然而,由于眼部生理屏障和解剖学屏障等特殊情况，传统滴眼剂无法穿透这些屏障，导致药物无法有效到达眼底病灶，从而使传统滴眼剂在治疗眼底疾病方面失效。随着制剂技术的不断创新,纳米胶束作为药物载体的制剂技术逐渐受到研究者的关注 2 。由于纳米胶束技术具有突破眼前表中角膜生物屏障的能力，目前已在眼前表疾病治疗中得到应用,提高了药物的生物利用度。本文通过搜集大量公开的关于纳米胶束技术在眼部的相关数据信息，并应用文献资料法、比较分析法等研究工具，提供了有关药物眼底递送技术底层基础知识的新观点。这为科研人员提供了眼底药物递送技术的技术机会，为我国乃至全球的药物眼底递送系统的开发提供了支持。2乡纳米胶束技术及其应用简介胶束是指在水溶液中,当表面活性剂浓度达到一定程度时，分子会自组装形成有序排列的热力学稳定的胶状团聚体。形成胶束的机制是具有吸附能力的表面活性剂在达到饱和状态后，过剩的表面活性剂会分散于水溶液中,由于疏水基团的存在,水分子与表面活性剂之间的排斥力强于吸引力,因此疏水基团在范德华力的作用下结合形成胶束的内核，而亲水基团则朝外形成胶束的外层，从而稳定地分散于水溶液中。3纳米胶束滴眼剂的研究药物及其基于大数据分析的眼底药物传输人的眼底由视网膜、眼底血管、视神经乳头、视神经纤维、视网膜上的黄斑部，以及视网膜后的脉络膜、巩膜等构成,这些部位的病变统称为眼底病。常见的眼底病包括糖尿病性视网膜病变、老年黄斑变性、中浆病、视网膜脱离、视网膜静脉阻塞、高血压性眼底病变和外伤性眼底病 3。要治疗这些眼底疾病,首先需要将药物传递至眼底的相应部位。由于眼底疾病的绝大部分与视网膜以及脉络膜有关 4,因此本文在搜集资料并分析、总结数据时，着重关注了通过纳米胶94束技术制备的滴眼剂在给药后药物在视网膜以及脉络膜暴露的情况。这有助于评估纳米胶束技术是否有望成为眼底药物递送的技术机会。3.1(Cequa滴眼液3.1.1药物基本信息Cequa(0.09%环孢素眼用溶液）是一种采用纳米胶束技术制备的眼用制剂,是一种不含防腐剂的清澈水溶液。其每日给药两次，用于促进泪液分泌，治疗干眼症，并于2 0 18 年8 月在美国获得上市批准。Cequa的平均粒径为2 2.4 nm,有利于药物进人角膜和结膜细胞,提高眼表的渗透性。这有助于克服环孢素分子在水中难以溶解的挑战，使其更好地穿透眼晴的水层。3.1.2技术原理Cequa 是治疗眼前表-干眼症的滴眼剂,采用纳米胶束技术的原理旨在增强药物在眼前段角膜的穿透能力,以实现更有效的治疗。因此,在药代动力学研究中,研究者主要关注其在眼前段角膜的渗透能力。然而,通过对相关药代动力学数据的搜集和分析,本文发现采用纳米胶束技术进行滴眼给药后,Cequa 的活性成分在眼底部位也呈现出较高的暴露量,这是传统滴眼剂无法达到的效果。3.1.3药代动力学研究数据的分析本文搜集到Cequa（0.0 9%环孢素眼用溶液）在FDA（美国食品药品监督管理局）所公开的药代动力学研究报告,并分别从纳米胶束技术本身亲水亲脂的特性以及纳米胶束呈现的不同粒径大小这2 个角度来分析纳米胶束技术对眼底药物递送能力。纳米胶束技术本身亲水亲脂的特性-眼底药物递送能力的药代动力学数据如表1所列。纳米胶束粒径大小-眼底药物递送能力的药代动力学数据如表2所列。表1纳米胶束技术本身亲水亲脂的特性-眼底药物递送能力的药代动力学数据眼底组织参数Cmax(ng/ml)脉络膜/视网膜Tmax(h)AUCo-(h.ng/ml)表2 纳米胶束粒径大小-眼底药物递送能力的药代动力学数据OTX101眼底组织参数Cmax(ng/ml)脉络膜/视网膜Tmax(h)AUCo-(h.ng/ml)计算机应用文摘3.1.4基于眼底药代动力学研究数据分析的结论通过表1和表2 呈现的数据及对其进行的分析，本文发现纳米胶束技术在药物传输到眼底方面具有显著效果。该技术使药物能够大量聚集在眼底。本文还发现,随着纳米胶束粒径的减小,药物在眼底的暴露量也随之增加。这表明除了纳米胶束本身的亲水和亲脂特性起到关键作用,纳米粒子的大小也在眼底传输中发挥关键作用。3.20.1%地塞米松纳米胶束眼用溶液3.2.1基本信息0.1%地塞米松纳米胶束眼用溶液的基本信息基于相关文献调研获得。该文献中制备的纳米胶束滴眼液以0.1%地塞米松为活性成分，纳米胶束粒径约为10 nm，处方包括0.1%地塞米松、4.5%VitaminETPGS、2.0%O c-40,0.8%Po v i d o n e K 90、6 1.7%PBS(p H6.8)以及纯化水。3.2.2技术原理地塞米松在眼科主要用于处理眼前段疾病,通过纳米胶束技术,旨在增强药物在眼前段的生物屏障穿透能力,提高生物利用度,以更有效地达到治疗目的。相关文献成功制备了地塞米松纳米胶束眼用溶液，并进行了药代动力学研究，涵盖眼前段和眼后段组织。0.1%地塞米松纳米胶束眼用溶液的眼底药代动力学研究数据如表3所列。表30.1%地塞米松纳米胶束眼用溶液的眼底药代动力学研究数据组织浓度1组2组3组4组平均值SD(ng/g)脉络膜/视网膜27.363.2.3基于眼底药代动力学研究数据分析的结论通过表3呈现的数据及对其进行分析，本文发现在局部滴注地塞米松纳米胶束眼用溶液后，地塞米松成功地被传输至视网膜和脉络膜。在视网膜和脉络膜组织中,地塞米松展现出高水平的存在。这些结果OTX101(Cequa 0.1%)表明，纳米胶束技术能够有效将地塞米松传递至眼158.00底,对药物在眼底的传输具有显著效果。7.001536.41Restasis(0.05%)粒径(nm):160 粒径(nm):22.453.837.00431.292023年第2 4期80.1550.293.30.1%/0.2%雷帕霉素纳米胶束眼用溶液3.3.1基本信息0.1%/0.2%雷帕霉素纳米胶束眼用溶液的基本信(Cequa 0.05%)息基于相关文献调研获得。该文献中制备的纳米胶束滴眼液以0.1%/0.2%雷帕霉素为活性成分，纳米胶67.15束粒径约为10 nm，处方包括0.1%/0.2%雷帕霉素、7.004.5%Vitamin E TPGS,2.0%0c-40,0.6%Povidone K90、855.42一定量的氯化钠溶液以及纯化水。36.274923.12023 年第 2 4 期3.3.2技术原理雷帕霉素在眼科用于治疗眼前段疾病，如抗移植排斥反应。通过纳米胶束技术,旨在增强药物在眼前段生物屏障的穿透能力，提高生物利用度，以实现更好的治疗效果。相关文献成功制备了雷帕霉素纳米胶束眼用溶液，并进行了药代动力学研究，包括眼前段组织和眼后段组织。3.3.30.2%雷帕霉素纳米胶束眼用溶液的眼底药代动力学研究数据的分析脉络膜/视网膜：雷帕霉素在靶组织的浓度为36 256.17 ng/g。3.3.4基于眼底药代动力学研究数据分析的结论通过3.3.3节呈现的数据及对其进行分析，本文发现局部滴注雷帕霉素纳米胶束眼用溶液后，成功将雷帕霉素传输至视网膜和脉络膜，在视网膜和脉络膜组织中显示出高水平的雷帕霉素。这些结果表明,纳米胶束技术能有效地将雷帕霉素递送到眼底，对药物在眼底的传输具有显著效果。3.4伏环孢素纳米胶束眼用溶液3.4.1基本信息伏环孢素纳米胶束眼用溶液的基本信息是基于文献 5 调研获得的。该文献提出了以伏环孢素为活性成分的纳米胶束眼用溶液。伏环孢素纳米胶束眼用溶液的眼底药代动力学研究数据如表4所列。表4伏环孢素纳米胶束眼用溶液的重复7 天给药的眼底药代动力学研究数据参数眼底组织Cmax(ng/g)脉络膜/视网膜Tmax(h)AUC(h.ng/ml)3.4.2基于眼底药代动力学研究数据分析的结论通过表4呈现的数据及对其进行分析，本文发现局部滴注伏环孢素纳米胶束眼用溶液后，成功将伏环孢素传输至视网膜和脉络膜，并在这些组织中展现出高水平的伏环孢素。这些结果表明,纳米胶束技术能够有效将伏环孢素递送到眼底，对药物在眼底的传输具有显著效果。计算机应用文摘4结束语纳米胶束、纳米粒、脂质体、纳米乳等新型纳米给药载体都在眼部给药领域展现了发展潜力。其中，纳米胶束作为一种较为成熟的制剂技术,已经在眼用制剂中得到证实并获批准应用，为眼科产业的发展奠定了良好的基础。通过滴眼给药的方式实现药物在眼底的高暴露量是一项具有挑战性的任务。然而，根据本文通过大数据搜集和研究结果的分析,纳米胶束技术在滴眼给药后能够实现药物在眼底的高水平暴露。这证明了通过滴眼给药可以实现药物传输至眼底，也表明了将纳米胶束技术作为基础技术具有实现滴眼给药治疗眼底疾病的潜力。本文以药物眼底递送技术为出发点，通过大数据分析,针对纳米胶束技术进行国内外相关文献资料的检索。特别关注纳米胶束在滴眼剂中的应用,搜索了其在眼底药代动力学方面的研究数据，并进行了总结和分析。最终形成了关于纳米胶束技术在眼底药物递送方面的技术机会，旨在为该领域的企业和科研人员提供在项目立项和研发道路上的帮助，为科研人员提供一种眼底药物递送技术的技术机会。参考文献：1】周楠,魏文斌.眼底病药物治疗进展7 0 年 J.眼科,2 0 19,28(5):321-324.2李权达.盐酸特比萘芬纳米胶束原位凝胶滴眼制剂的制备及其在兔眼的药代动力学研究 D.郑州：郑州大学,2 0 18.OTX101(Cequa 0.1%)3刘文.临床眼底病外科卷一书出版J.临床眼科杂76志,2 0 16,2 4(5):450-450.2【4赵恒.简说眼底病的治疗 J.家庭医学（下）,2 0 2 1（3）：54.8975 CHOLKAR K,PATEL A,VADLAPUDI A D,et al.NovelNanomicellar Formulation Approaches for Anterior andPosterior Segment Ocular Drug Delivery J.Recent PatNanomed,2012,2(2):82-95.作者简介：彭海洲（1990 一），本科，研究方向：眼底药物传输的技术分析。95