通过分子动力学模拟和体外验证来选多糖类的肺粘液透
Jianqing Peng1, Xiaobo Zhang1, Ke Zhang2
1State Key Laboratory of Functions and Applications of Medicinal Plants, School of Pharmaceutical Sciences, Guizhou Medical University, Guiyang 550014, China; High Efficacy Application of Natural Medicinal Resources Engineering Center of Guizhou Province, School of Pharmaceutical Sciences, Guizhou Medical University, Guiyang 550025, China.
International journal of biological macromolecules
|March 15, 2024
概括
分子动力学模拟确定了 hialuronic 酸 (HA) 和 carboxymethyl chitosan (CMCS) 与 dextran (DEX) 相比,作为可吸入纳米药物的优越粘液透材料. 这些发现有助于设计用于呼吸道应用的有效药物输送系统.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 粘液透是吸入纳米药物的关键挑战,限制了药物在呼吸道输送中的有效性.
- 了解纳米载体-素相互作用对于克服这种生理障碍至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种分子动力学 (MD) 模拟方法,用于选可吸入纳米药物的多糖化物表面修饰剂.
- 评价作为纳米载体涂料的德克斯 (DEX),氨酸 (HA) 和碳素甲基 (CMCS) 的粘液透能力.
主要方法:
- 用全原子分子动力学模拟来分析多糖单体 (DEX,HA,CMCS) 和人类粘素MUC5AC (hMUC5AC) 之间的相互作用.
- 在体外研究中,准备HA/CMCS涂层和DEX/PEG插入脂质体,以评估粘素相互作用和粘液透.
主要成果:
- 与HA和CMCS相比,MD模拟表明DEX和hMUC5AC之间的非共价键较强.
- 试验室结果证实,HA和CMCS表现出较弱的粘素相互作用和优异的粘液透,与模拟预测保持一致.
- HA和CMCS表现出增强的粘液透性,这表明它们适合吸入纳米制剂.
结论:
- MD模拟为选表面修饰材料提供了一种可靠的方法,以增强可吸入纳米药物的粘液透.
- HA和CMCS是纳米载体表面修改的有希望的候选者,以改善通过呼吸道粘液屏障的药物输送.
