在許多體內研究中,siRNA 與遞送載體結合,并通過靜脈給藥,遞送載體可保護 siRNA 免受核酸酶降解和血清蛋白結合。對于呼吸系統的局部效應,吸入是一種有利的給藥途徑。在酶活性最低的作用位點可以實現高藥物濃度,其非侵入性提高了患者的依從性并降低了總治療成本。肺部給藥帶來的另一個吸引點是,可能不需要專門的給藥載體,而且裸 siRNA 可獲得令人滿意的基因沉默效果,這一點已在一些研究中得到證實。但關于 siRNA 的研究中,使用液體氣溶膠的研究相對較多,干粉可吸入制劑研究較為有限,本篇文獻中科學家重點研究了將裸 siRNA 以及和不同分散載體如甘露醇和L-亮氨酸通過噴霧干燥進行制劑來考察 siRNA 制備干粉可吸入制劑的可能性。
實驗材料和方法:采用超純水溶解制備甘露醇、L-亮氨酸、 HSDNA 和 siRNA 水溶液,所有溶液的總溶質濃度均為 1.5% w/v。
儀器參數:那艾閉路循環噴霧干燥機
加熱溫度80℃,吸氣率為90%(干燥氣流約35m3/h),進料速率 1.4ml/min,霧化氣體流量 742L/h。雙流體噴嘴,噴冒孔徑 1.5mm。料液進行霧化干燥,得到的干燥粉末通過旋風分離器收集到玻璃小瓶中,粉末樣品收集后室溫下保存在帶硅膠的干燥器中。將各粉體通過凝膠阻滯試驗、粒度檢測、SEM、XPS、PXRD 和 HPLC 等方式進行物理化學表征。
研究了 siRNA 與甘露醇和 L-亮氨酸共混合后進行噴霧干燥造粒,過去沒有 siRNA 載量 >2% w/w 的吸入型 siRNA 粉劑(含遞送載體)的報道。同時 siRNA 經噴霧干燥后,即使沒有通常用于絡合或封裝保護的 siRNA 的遞送載體,也能成功保持其完整性;siRNA 粉末呈結晶狀,殘余水分低,這是穩定配方的關鍵特征,但含水量都在 5%以下,說明噴霧干燥具有良好的工藝可行性。最后摻入 L-亮氨酸富集在顆粒表面,顯著促進了粉末的分散性,改善了 siRNA 粉末的霧化效果。并通過X射線光電子能譜檢測,結果表明,L-亮氨酸在顆粒表面富集,作為分散增強劑,能夠有效促進粉末的分散。再檢測的不同 siRNA 配方中,含 50% w/w L-亮氨酸的 siRNA 表現出最佳的空氣動力學性能,其高發射分數(EF)約為 80%,適度的細顆粒分數(FPF)約為 45%,對于干粉吸入劑具有很好實際參考意義。更重要的是,通過凝膠阻滯試驗和 HPLC 評估,成功地保留了 siRNA 的完整性,確保了藥物的活性!
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