纳米药物

Author: Mika Huang     Date: February 16, 2023

纳米药物技术是近年来药物制剂技术中比较热门的一类新兴技术。纳米药物是指通过纳米技术将传统小分子化疗药物或蛋白、核酸等大分子药物，通过自组装或装载于纳米载体上形成具有纳米尺度结构的一类药物。纳米药物的粒径范围使其具有独特的尺寸效应和表面效应，它可以克服传统药物水溶性差、细胞毒性强等内在局限性，提高药物的药效、稳定性、可溶性、体内循环时间和肿瘤富集效率，并且可以靶向运输药物到特定的组织和细胞，从而减少药物对人体的毒副作用。此外，纳米药物还能实现刺激响应的药物可控释放、大分子药物的靶向运输、多种药物的共同递送等。由于拥有这些独特的优势，纳米药物已经被广泛应用于癌症治疗、基因转染、疾病诊断、肿瘤成像、疫苗生产和微型医疗装置制造等生物医药领域。

纳米药物可以由一系列不同的有机和无机材料所组成，根据载体成分的不同，纳米药物的种类可以分为脂质体、多聚物、金属纳米颗粒（如纳米金和纳米银）、碳纳米结构（碳纳米管和石墨烯）、无机纳米颗粒（如二氧化硅纳米颗粒）、蛋白质颗粒及生物纳米材料（如细胞囊泡和病毒等），不同类型的纳米药物具有不同的作用机制和应用范围。在众多纳米药物中，以磷脂作为骨架基元的脂质纳米药物（脂质体、磷脂胶束、脂质纳米粒和生物囊泡颗粒）具有良好的稳定性、较大的载药量、较低的毒性、优异的生物相容性，并且能够同时携载亲水性和疏水性的药物，因此是目前最受临床认可的载药系统之一，并且已经应用于多种疾病的治疗。

纳米药物的各种理化性质，包括载体材料的组成和性质、粒径及分布、结构及形貌、亲/疏水性、颗粒浓度、载药量、载药比率、表面配体的种类和密度等会影响药物的作用效果。对于各种理化性质进行准确的表征，有助于纳米药物的设计、研发和质量控制。

目前对于纳米药物的表征方法可以分为整体分析法和单颗粒分析法。整体分析法主要包括动态光散射（dynamic light scattering, DLS）、X射线散射技术、高效液相色谱、体积排阻色谱、场流分离技术和核磁共振技术等。众所周知，由于纳米药物异质性强，基于整体分析的方法受大颗粒的影响较为严重，无法展示真实的样品情况。另一方面，现有的商品化的单颗粒表征技术如纳米颗粒追踪分析（nanoparticle tracking analysis, NTA）和冷冻电镜（cryo-electron microscopy, cryo-EM）等在灵敏度、分辨率、分辨速度或多参数表征等方面尚难以满足纳米药物的表征需求。作为一种单颗粒水平的快速多参数定量表征方法，纳米流式检测技术可以对纳米药物进行粒径分布、颗粒浓度、包封率、载药浓度（配体密度）等多参数的综合表征。