纳米技术为口服递送肽提供了新方法

药物开发成功的一个方面是有效地将药物输送到受累器官。大多数药物是口服，进入肠道，被血液吸收，然后循环到相关器官。然而，一类被称为多肽的强效药物无法承受这种研磨途径，直接注射到静脉、皮肤下或肌肉中。注射是有创的，大多数患者宁愿避免注射，有时会导致肽治疗的延迟。都柏林大学学院的大卫·布雷登教授使用纳米技术来设计肽可以安全有效地口服的方法。

由工业革命在19世纪和美洲和美洲经济增长中刺激，现代医学迅速进展，以帮助消除严重疾病。20世纪的科学家现在已经开创了处方药和疫苗，这些药物和疫苗挽救了全世界数百万的生命。如今，处方有超过20,000种药物。药物是一大部分人口的日常习惯。我们依靠它来治疗疾病并改善健康。

通往罗马的所有路线
对于处方药有效，它必须在体内到达受影响的细胞并与其目标相互作用。为此，它必须进入血液并朝向感兴趣的细胞行进或在受影响的细胞附近施用。因此，一些药物通过静脉内（IV）注射直接插入血液中。其他人注射到皮肤（皮下）下的肌肉，或脊髓周围的空间，并通过周围细胞吸收。一些药物也被置于舌头（舌下），牙龈和脸颊（颊）之间，在直肠内，阴道，眼睛或耳朵内，喷洒到鼻子里，通过小鼠或鼻子呼吸到肺部，或施用皮肤。给药途径取决于受影响的器官和药物的类型。

大多数处方药用口（口服）给药，通常是片剂或胶囊。这种方法是无痛，安全，易记忆作为日常生活，可用于各种类型的药物。一旦药物被口服拍摄，它们就能到达胃部，从那里进入肠道。然后，它们通过通过粘液和穿过齿轮墙来进入血液。这意味着它们通过构成上皮细胞的细胞表面的脂质慢慢地扩散，衬里食物侧的细胞类型。进入血液的药物的量最终是口腔（生物利用度）所捕获的一小部分。从片剂中达到血液的药物的损失是由于肠壁上的低渗透性和代谢的组合，即通过酶通过肝脏或肠道中的药物崩溃。此外，口服给药的药物必须承受低酸性胃pH，厚粘液和胃肠道的其他分泌物。

肽的口服递送将帮助患者避免不方便的注射，促进更好地遵守治疗，并有助于他们在疾病之前选择这些分子。

特异性是关键
小分子药物，即化学合成的大约1nm大小的药物，是最常用的处方药物，通常口服。它们可以抑制一种功能异常并导致疾病的蛋白质。小分子易于重复制造。然而，它们通常不是很有选择性，并且可以抑制它们设计的目标蛋白以外的其他蛋白。这可能会导致不必要的副作用。

另一类药物，称为多肽，对它们的靶蛋白有极好的特异性。肽是蛋白质的小版本。通常，多肽的治疗干预模仿细胞内的自然过程，替代细胞内水平异常下降的激素或酶。由于这种特性，肽药物也安全有效。

在20世纪20年代引入了肽作为治疗剂的使用，当时胰岛素作为I型糖尿病药物制造。从那时起，他们构成了拯救生命的20世纪药物。超过60种肽药物被批准用于人类安全使用。实例包括用于糖尿病，阿巴马克斯和前列腺癌的胰岛素和艾醛，以及多种骨髓瘤的硼佐米和胭脂红汁。其他几种在临床试验中。预计未来几年批准的肽药物将稳步增长。

肽的障碍
肽特别易于通过首述的代谢细分。它们也往往太大而无法通过肠壁吸收。如果口服施用，则通过血液的肽量可以忽略不计。因此，通过IV或皮下注射递送超过95％的肽。不幸的是，大多数患者发现注射疼痛且耗时，如果可以避免它们。

口服片剂版本的肽
科学家们试图通过封闭胶囊内的肽来解决这一问题，以保护它们免受低位pH保护并将它们递送到肠道的右侧部分。它们还可以添加特异性抑制剂以通过酶（例如肽酶或pH调节剂）阻断细分。肽酶酶抑制剂通常在相同的胶囊中与促进肠道的渗透性的试剂组合，称为化学渗透增强剂（PE）。这种试剂的组合保护酶保护，克服粘液和低pH，而PE可以在肠道涂覆的片剂或胶囊中存在时与肠中的肽同时释放。最常用的PE试剂是Salcaprozate钠（SNAC）和癸酸钠（C10）。他们曾经在临床试验中进行过测试，并在最近的肽，半蛋白质的肽，半蛋白质的平板电脑中存在SNAC，产生1％的生物利用度。这些PE对肠壁上衬里上皮细胞的影响已经进行了三十多年。仍然缺乏的是我们对这些PE代理商的了解。

作为高级药物递送教授，都柏林大学学院的David Brayden博士投入了大量资源来确定PEs的作用方法。他和他的团队第一次研究这两名特工是在20多年前。众所周知，C10通过破坏上皮细胞的表面和打开连接相邻细胞的通道(称为紧密连接)来促进肽的交叉。另一方面，SNAC被认为通过改变肽的溶解度来增加肽在上皮细胞中的被动转运。SNAC还被认为可以降低semaglutide片周围直接区域的胃酸水平，并抑制将其分解的胃酶(如胃蛋白酶)。

总的来说，纳米技术可以使肽至少通过口腔途径进入血液。

这两种PE代理被认为是安全的，但尚未研究超过六个月的时间。布雷登教授的团队进行了自己的实验，以确认C10和SNAC对培养的肠道细胞没有毒性，除了在临床中永远不会使用的非常高的剂量。在仔细检查时，两种药剂使细胞膜更加渗透，也改变了细胞中钙离子的流动和干扰的代谢。根据布雷登教授的说法，C10比SNAC更有效，但它们的疗效是相似的。尽管如此，在他手中，两家代理都采取了几个特征，提出了一些与洗涤剂作用有关的常见机制。两种PES仅在肠道中的肽的吸收率略微增加，但是对于一些候选物可能足够，因为肽可以是非常有效的药物。缺乏优选一个体育剂的生物学原因在另一个体中，要评估它们可以在片剂中的肽合成和制造，以及在诊所使用之前考虑商业方面。

大的解决方案来自微小的粒子
因此，基于使用PES，基于使用PE的大多数用于创建口腔平板电脑版本的肽的解决方案。更有效的选择可能是纳米颗粒的使用。这些材料的尺寸范围为1至1000纳米。这是一个米的十亿分之一，或者比单头发的厚度小10 000倍。纳米粒子具有广泛的用途，从透明防晒剂到食品包装。它们的小尺寸也使其成为穿透粘液并进入齿轮壁以向血液递送肽的理想选择。但它们仍然正在开发这种功能，并且在临床试验中并未被广泛测试。

布雷登教授的团队致力于为口服肽递送开发一种新型的纳米粒子，以帮助患者避免注射疼痛，在其疾病之前开始治疗，并更好地遵守他们的给药说明。研究人员的纳米颗粒涂有常见的二氧化硅，该常见的二氧化硅在核心中成功包封胰岛素，从肠道中递送更高量的血液。纳米颗粒没有穿过肠壁，而是屏蔽胰岛素，直到它安全地送到足够靠近壁，允许它在颗粒中的其他组分的帮助下吸收。这些纳米颗粒的制造方法是可再现的并且可扩展到诊所所需的数量。这项工作代表了一种新型的纳米粒子，其前辈的优势具有许多优点。值得注意的是，爱尔兰球队预计他们的研究将有额外的实际应用，例如局部递送药物以关节炎关节。

总的来说，纳米技术可以使肽至少通过口腔途径进入血液。它有可能提高用新药物和现有药物治疗病人的进展速度，对人类健康产生重大影响。