双频超声遥控的中药配伍共晶-微霰弹枪递送系统克服耳生理屏障抗中耳感染的研究
批准号:
82074028
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
陈钢
依托单位:
学科分类:
中药制剂
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈钢
中文摘要
鼓膜是耳部重要的生理屏障,如何克服鼓膜将中药有效组分最大程度地输送至中耳病灶部位,而又尽量减少对鼓膜的损伤,已成为抗中耳感染一个亟待解决的关键问题。本项目在前期研究基础上,把传统配伍应用中药的抗菌抗炎有效组分姜黄素和丹参酮IIA制成配伍共晶,作为“子弹”装载于自主设计的“微霰弹枪”给药装置,磁场控制方向,超声为“扳机”,发射中药共晶穿透鼓膜进入中耳,同时利用姜黄素自身的声敏特性,将声动力疗法与化学疗法有机结合,实现多功能协同抗菌,用于中耳炎的治疗。该系统将共晶作为中药组分配伍应用的有效形式,充分发挥其协同增效作用,而且通过双频超声远程控制,在尽量不破坏鼓膜的前提下实现中药复方组分的高效跨膜递送,并增强其抗菌能力,进一步提高抗中耳感染效果。本项目不仅为中药在中耳疾病治疗中的广泛应用提供新的输送平台,具有较高的临床应用价值,也为设计可克服体内生理屏障、安全有效的中药新型递药系统提供新的思路。
英文摘要
The tympanic membrane is an important physiological barrier of the ear, which is the first line of defense against pathogen invasions, but presents as a critical obstacle to drug delivery. In the treatment of middle ear infections, how to overcome the tympanic membrane and to improve the distribution at the lesion site of traditional Chinese medicine (TCM) with minimally invasive approaches, has become an urgent problem to be solved. On the basis of our previous findings, we will construct a “microshotgun” delivery system loaded with cocrystal complex of TCM compound components, which is able to cross the tympanic membrane. The efficient penetration can be powered by the gas generating reactions of perfluorocarbon emulsion under ultrasonic triggering. The cocrystal loaded in the microshotgun can actively penetrate the tympanic membrane using external magnetic field as directional control to align the microshotgun. Acting as antibacterial and anti-inflammatory agents, curcumin and tanshinone IIA are going to be employed as model drugs. The cocrystal composed of curcumin and tanshinone IIA will be designed and fabricated, which can significantly improve the solubility and play a good synergistic antibacterial effect. Furthermore, the cocrystal can be applied to the treatment of otitis media using the sonodynamic antibacterial chemical therapy mediated by the ultrasound-sensitive curcumin, which will further exert the synergistic antibacterial effect and build a better antibacterial performance. The microshotgun delivery system loaded with the TCM cocrystal which is remotely controlled by dual-frequency ultrasound, may be promising for future clinical applications. Precisely controlled administration with minimized trauma to the tympanic membrane represents the future perspective in middle ear drug research and development. This efficient and safe micro device will not only provide a new delivery platform for the treatment of diseases in the middle ear, but also hold potential to overcome the physiologic barriers in the body of TCM compound prescription.
耳是人类重要的感觉器官,耳部疾病主要包括中耳炎、耳聋等在国内外都是常见病。中医药治疗耳部疾病历史悠久,具有独特优势。由于耳生理屏障(血迷路屏障)的存在,采用常规全身给药很难在耳部达到较高浓度;临床应用局部给药治疗中耳/内耳疾病虽然越来越普遍,但药物不易透过耳生理屏障(鼓膜和圆窗膜),而应用穿刺或手术切开给药对耳损伤大,患者顺应性差。因此,如何克服耳生理屏障将中药有效组分最大程度地输送至病灶部位,且尽量减少损伤,是中医药治疗耳部疾病亟待解决的关键难题。本项目有机融合中药配伍与声动力的增效机制,将传统配伍应用中药的两种有效组分姜黄素和丹参酮IIA作为模型药物,构建基于超声调控的配伍组分纳米复合物体系,充分发挥中药复方组分的协同作用;并将物理超声技术及制剂新方法引入中药制剂研究,以超声波为“扳机”,利用自主设计的“微霰弹枪”给药装置发射药物穿过鼓膜/圆窗膜,实现高效跨膜递送,而且还利用超声辅助微泡打开血迷路屏障。结果显示,姜黄素/丹参酮IIA制成纳米复合物,改善了药物溶解度,对细菌有良好的捕获能力,在超声作用下产生大量活性氧,抗菌效果显著增强,还不易引发细菌耐药性;构建的“微霰弹枪”递送系统,具有磁驱动和超声发射能力,能有效克服耳生理屏障递送药物;通过体内药动学和药效学及生物相容性考察发现,超声遥控递送系统能高效输送中药组分进入中耳/内耳,提升了药物对中耳炎及耳聋的治疗效果,具有良好的生物相容性。此外,本项目还探讨了双频超声遥控的效率与精准度,阐明跨膜递药与协同增效机理,揭示作用机制。综上,本项目深入探寻超声遥控递送系统的制备技术、体内外转运特性及跨屏障递药机制,创建针对耳部疾病的中药复方组分给药系统新模式,不仅为中药复方组分进入耳部充分发挥疗效提供新型输送平台,也为设计可克服生理屏障、安全高效的中药新型给药系统提供借鉴,丰富了中药制剂的设计内容,具有较高的学术价值和应用前景。
双频超声遥控的中药配伍共晶-微霰弹枪递送系统克服耳生理屏障抗中耳感染的研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:55万元
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批准年份:2020
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负责人:陈钢
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依托单位:
在分子动力学模拟指导下自组装构建可同时递释氢气的中药复方组分双重响应内耳给药系统及防治噪声性聋的研究
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批准号:81773917
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:陈钢
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依托单位:
基于活性氧响应与内耳前庭靶向的中药多成分智能化纳米递药系统及其用于梅尼埃病治疗
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批准号:81573618
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2015
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负责人:陈钢
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依托单位:
中药复方内耳给药系统的构建及递药机制研究
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批准号:81274097
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:陈钢
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依托单位:
中药跨屏障经耳入脑的转运特性及机理
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批准号:30801553
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2008
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负责人:陈钢
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依托单位:
国内基金
海外基金