近年来纳米药物的基础和转化研究受到广泛关注,目前已有多个品种获批上市。聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)修饰的纳米药物,包括脂质体、聚合物纳米粒和胶束等,通常可有效规避机体单核巨噬系统的吞噬,显著延长体内半衰期,进而有望降毒增效。上市纳米药物中多数包含PEG修饰,根据各国药品监管部门对纳米药物的审批要求,申报单位必须提供体内的游离型和包载型药物含量的准确数据。然而,如何高效、快速分离生物样本中纳米药物和游离药物,实现精准的定量分析,极具挑战。常用分离方法包括透析、超滤和固相萃取(Solid-Phase Extraction,SPE)等,但因分离过程繁琐,且游离药物易黏附和损失,定量分析数据质量欠佳。
鉴于此,复旦大学占昌友教授团队开发了一种基于抗PEG单链抗体(PEG-scFv)的分离方法,通过简单孵育和低速离心(≤ 2000 g),即可实现血浆样本中游离阿霉素(DOX)和PEG化脂质体阿霉素(sLip/DOX)的完全分离。与最常用的SPE法相比,PEG-scFv法准确性、灵敏度和简易度都更具优势。成果发表于Nano Letters杂志上。
PEG-scFv引起PEG化脂质体的聚沉并保留其完整性
PEG-scFv与PEG化脂质体孵育后,引起脂质体的聚沉,低速离心即可完全分离脂质体(> 99.9%,不同PEG修饰度的脂质体均可)。Cryo-EM结果显示,离心下来的脂质体结构完整,可以利用PEG8000重新分散。
PEG-scFv法与SPE的对比
经过优化,PEG-scFv法在分离血浆中sLip/DOX与游离DOX时,优选4 ℃孵育和2000 × g离心。PEG-scFv法和SPE法对介质中游离DOX(1 μg mL-1)的回收率分别为119.76 ± 11.2%和131.99 ± 137.6%。这一结果表明,PEG-scFv法的准确度更优,特别是对微量游离药物的分离和准确定量。
尽管PEG-scFv诱导PEG化脂质体沉淀的机制需进一步研究,但它为完全分离PEG化纳米载体(如胶束,纳米粒和脂质体)提供了可能。基于PEG-scFv的分离方法具有操作简单、条件温和、分离效率高等优点,为PEG化纳米药物的体内过程研究提供了重要方法,也为该类药物的质量控制提供了有效手段(PEG-scFv可以在产品分散介质中分离纳米药物和游离药)。
原文链接:
Wenjing Tang#, Zui Zhang#, Cheng Li#, Yuxiu Chu, Jun Qian, Tianlei Ying*, Weiyue Lu*, Changyou Zhan*. Facile separation of PEGylated liposomes enabled by anti-PEG scFv. Nano Letters 2021. Doi: 10.1021/acs.nanolett.1c03946.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c03946
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