纳米技术改善难溶性药物功效的应用基.docx

项目名称：纳米技术改善难溶性药物功效的应用基础研究首席科学家：张强北京大学起止年限：2009.1至2013.8依托部门：教育部
一、研究内容
如何通过新型纳米技术，克服目前口服纳米给药系统在制备技术、载体材料、体内过程、吸收机理和生物安全性等方面存在的问题，提高难溶药物的水溶性、口服吸收及相关功效，揭示其作用机理和生物安全性，是本项目拟解决的关键科学问题。
本项目针对难溶药物吸收的关键环节，构建新型口服纳米给药系统，集中研究难溶性药物口服吸收相关的关键科学问题，包括新型纳米材料及口服纳米给药系统的构建与表征，纳米技术增加难溶药物的水溶性及作用机理,纳米技术增加难溶药物的透膜性及膜转运机理(吸收机理),纳米技术改善难溶药物功效的体内过程和生物安全性。这些内容关系到纳米技术改善难溶药物口服吸收及相关功效的几乎所有重要方面。
主要研究内容如下：
1.增溶与促透性纳米给药系统的构建与表征
采用高分子材料学、生物材料学及有机合成化学等的方法和原理，通过分子设计、合成和改性等手段，构建可生物降解、安全的新型功能性纳米材料，利用新的制备技术和思路，构建一系列具有增加难溶性药物水溶性或促透性功能的新型纳米载体，对纳米材料与纳米载体的结构特性、理化特性、药剂学特性和生物学特性等进行系统表征。
2.纳米技术增加难溶药物的水溶性及作用机理研究
研究纳米材料与纳米给药系统的结构与特性等对难溶性药物水溶性的影响，用表面等离子共振、X-衍射、热力学分析和光谱学方法等研究纳米药物表面的亲水性、药物的结晶性和热焓等与难溶药物水溶性相关的特性，阐明纳米材料、纳米载体与纳米药物的结构、尺度和表面特性与难溶药物溶解度及稳定性的关系，揭示纳米技术增加难溶药物水溶性的机理。
3.纳米技术增加难溶药物的透膜性及膜转运机理研究
采用不同的模型，研究纳米材料、纳米载体的结构与特性对药物膜渗透性的影响，研究口服纳米给药系统对生物膜的结合/粘附、摄取、透过的经时变化规律，研究其在胃肠中的降解、转运、吸收部位等特性，重点考察底物抑制、受体抑制、能量抑制、紧密连接、细胞功能等关键环节，阐明纳米技术增加难溶药物透膜性及膜转运的机理。
4.纳米技术改善难溶药物功效的体内过程研究
采用不同动物模型，通过各种现代分析测试手段（定量、定性），对利用纳米技术显著改善功效的难溶性药物,在整体动物水平上进行吸收、分布、代谢和排泄等药物动力学行为的全面研究，阐明纳米给药系统在体内不同部位的经时变化规律，计算绝对和相对生物利用度及药动学参数等，揭示改善难溶药物功效的纳米材料与纳米载体的体内行为。
5.纳米技术改善难溶药物功效的生物安全性研究
采用毒理学方法，重点研究口服纳米给药系统对胃肠粘膜以及整体动物的影响，用细胞/分子生物学手段研究口服纳米给药系统对膜蛋白、膜结构、细胞结构及相关功能的影响，用免疫学方法研究M细胞的吞噬功能、特异性抗体的产生和特异性的T细胞反应，研究口服纳米给药系统作用的可逆性及长期应用的影响等。

二、预期目标
（一）总体目标
利用新型纳米材料和制备技术，设计和构建具有自主知识产权的高吸收性能的口服纳米给药系统，在提高难溶药物水溶性和生物利用度等方面取得突破性进展，全面阐明口服纳米给药系统的吸收机理和生物安全性，建立完善的技术方法和体内外评价体系，丰富和完善吸收促进理论，全面提升我国在纳米生物技术方面的整体创新能力和国际竞争力，使我们的研究水平跻身世界先进行列。
（二）五年预期目标
1.突破性进展
在增溶与促透性口服纳米给药系统的研究方面取得突破性进展。获得一批具有自主知识产权的、新结构和新功能的纳米材料；获得一批有自主知识产权和高吸收性能的新型口服纳米给药系统；全面阐明纳米技术改善难溶药物口服吸收及相关功效的作用特点、作用规律、作用机理以及口服纳米给药系统的生物安全性；建立适合口服纳米给药系统的体内外评价方法与评价标准；完善相关的研究思路、技术手段和研究方法。
2.研究成果
在纳米技术改善难溶性药物功效研究方面取得一批重要的原创性成果，获得显著改善难溶性药物功效的新型功能性纳米材料8-10种，提高6-8个重要难溶药物的水溶性和生物利用度，获得8-10种新型的口服纳米给药系统，申请40-50项国内外专利，获得2-3个临床批件，发表200篇SCI论文，其中在药学和纳米科学等领域的国际高水平学术杂志上发表50篇论文，并力争在Science或Nature系列期刊中发表论文，争取有1项成果获得国家级奖励。
3.人才培养
通过本项目的研究，培养博士研究生30名、硕士研究生40名；争取获得国家百篇优秀博士论文1篇。
4.总体水平
在用纳米技术提高难溶药物口服吸收及相关功效的研究方面，目前国内外相关的基础研究还相当少；本项目采用新的制备技术、纳米材料和口服纳米给药系统（入选标