近年來,我國畜牧業得到快速發展,隨之帶動了獸藥產業的發展。但由于我國獸藥產業起步較晚,研發水平及制備技術均較為落后,故獸用制劑仍以粉劑、散劑及預混劑等常規劑型為主。因此,研制獸藥新劑型、開發制劑新技術是我國獸藥未來發展的主要方向。與此同時,納米技術在醫藥領域得到快速發展,并顯現出巨大潛力。筆者僅就納米技術在獸藥領域的應用及研究作出論述,以期為新型獸藥的開發及應用提供借鑒。
納米制劑的作用
納米技術是指在0.1~100納米尺度內對物質進行制備、研究和工業化的一門綜合性技術體系。納米制劑是指粒徑在10~1000納米的藥物。目前常見的納米制劑類型包括:納米脂質體、固體脂質納米粒、聚合物膠束、納米囊和納米球。藥物粒子納米化后,在尺寸效應及表面效應的作用下,藥物往往表現出以下與其他劑型完全不同的理化和生物學效應:
提高藥物生物的利用度。藥物的溶解速率與藥物粒徑密切相關,而藥物的吸收效率又受溶解速率影響。利用納米技術可將較大的藥物顆粒轉變為穩定的納米粒子,當藥物粒徑達到納米水平時,單位藥物總表面積大大增加,使藥物與吸收部位的有效接觸面積和接觸時間明顯增加,從而可提高藥物的溶出速率。而納米制劑的賦形劑可在消化道中起表面活性劑作用,也為納米制劑的溶解提供了有利條件。此外,納米級藥物顆粒可改變膜轉運機制,從而增加藥物透膜性。
控釋作用。納米制劑不但可提高難溶藥物的溶解速率和吸收效率,還可通過修飾其表面載體達到減慢溶出速率的目的,從而實現藥物在機體中的長循環性。目前常用的納米制劑載體包括類脂、薄膜、糖脂、親水性凝膠等。而含藥物的納米制劑在體內隨著上述載體的緩慢降解而被逐步溶出,從而使一些在體內易被快速代謝失效的藥物大大減慢溶出速率,延長藥效。
靶向作用。常規藥物顆粒難以進入組織器官及血腦屏障。納米級藥物可透過機體內各類屏障,達到靶向治療的目的,其利用不同大小顆粒在人體內分布的特異性可實現被動靶向。如喜樹堿固體脂質納米粒經靜脈給藥后大量富集于小鼠腦、肝、心、脾等部位,其中腦部藥物濃度較常規劑型提高4~10倍,說明固體脂質納米粒可通過血腦屏障。而對納米粒進行表面修飾則可實現主動靶向,使藥物到達特定的器官、組織和細胞,如采用鐵磁性載體制備納米粒,利用體位磁場效應可引導藥物在體內定向移動和集中,從而提高局部治療效果。
獸藥納米制劑的應用
隨著抗菌藥與抗寄生蟲藥在畜牧業生產中的廣泛應用,交叉耐藥和藥物殘留問題日益加重,而納米技術的應用可使上述問題得到有效改善。一方面,原有的獸藥經納米化處理后,其靶向性、溶解性及緩釋性均明顯提高,在保證藥效的前提下,給藥劑量大大減少,從而可減輕或避免藥物殘留及耐藥性的產生;另一方面,利用納米技術還可研制更多高效、無毒副作用的新型獸藥,從根本上解決耐藥性問題。目前,利用納米技術開發出的獸藥大致可分為以下幾種:
納米抗菌制劑。納米抗菌制劑起源于上世紀80年代,它對大多數致病菌均有強烈的抑制和殺滅作用。納米氧化鋅是近年來研發的新型納米抗菌制劑,具備傳統氧化鋅劑型無法比擬的抗菌特性,它可通過與細菌間的強烈氧化反應實現殺菌作用。此外,在飼料中添加納米氧化鋅可殺滅胃腸道致病菌,具有用量小、藥效強等特點。利用納米氧化鋅的強滲透性,還可減少胃腸道消化液對藥物穩定性的影響,從而提高藥物吸收率。
納米抗病毒制劑。納米制劑在抗病毒方面具有無可比擬的優勢,利用多聚體聚合物或樹形單體可構建“納米陷阱”,從而明顯抑制病毒對宿主細胞的侵襲。納米陷阱能夠在流感病毒感染細胞之前與之結合,導致病毒喪失致病能力。現有研究認為,多聚體聚合物所構建“納米陷阱”的抗病毒效果優于樹形單體,而相同多聚體聚合物所構建“納米陷阱”對不同病毒的抑制效果也不同,分析其原因可能與病毒的生長特性和生長環境有關。采用多聚體聚合物作為大分子藥物傳遞運載體,可精確控制藥物尺寸、形狀和位置,對于精確用藥具有重要意義。