文献：Nose-to-brain delivery of disulfiram nanoemulsion in situ gel formulation for glioblastoma targeting therapy

文献链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378517321000545

作者：Ying Qu, Ang Li, Long Ma , Sajid Iqbal, Xiao Sun, Wenqing Ma, Chunyan Li , Dandan Zheng , Zixuan Xu, Zhongxi Zhao , Dedong Ma

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原文摘要：Nose-to-brain drug delivery is a direct and non-invasive pathway for brain targeting with low systemic toxicity. Disulfiram (DSF) has shown its effectiveness against GBM, especially with copper ion (Cu). In this work, we designed a DSF loaded ion-sensitive nanoemulsion in situ gel (DSF-INEG) that was delivered intranasally along with Cu to the rat brains for the GBM treatment. The developed DSF-INEG nanomedicine showed a suitable particle size of 63.4 ± 1.1 nm and zeta potential of –23.5 ± 0.2 mV with a favorable gelling ability and prolonged DSF release. The results in vitro indicate DSF-INEG/Cu effectively inhibited the proliferation of both C6 and U87 cells. Besides, the excellent brain-targeting efficacy via nose-to-brain delivery was proved by the highest fluorescence signal of Cy5.5-INEG in the rat brains. Moreover, GFP imaging showed enhanced tumor growth inhibition of the rats by the DSF-INEG/Cu treatment, and their median survival time was 1.6 and 1.2 folds than those of the rats in the control and DSF/Cu treated groups, respectively, with no obvious histopathological damage to normal tissues. Overall, DSF-INEG/Cu could be a promising intranasal nanomedicine for effective GBM treatment.

DSPE-PEG 2000是一种基于脂质的分子，由两个主要组分组成：一种叫做二硬脂酸-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺（DSPE）的磷脂和一个平均分子量为2000的聚乙二醇（PEG）链。DSPE-PEG 2000常用于脂质体的制备中。脂质体是一种用于化合物传递系统和作为生物膜模型的基于脂质的小囊泡。将DSPE-PEG 2000纳入脂质体中，有助于提高其稳定性，在体内延长循环时间，并减少免疫系统清除，从而提高化合物的生物利用度和效果。Cy5.5，也被称为Cyanine 5.5，是一种发近红外（NIR）荧光的花青素荧光染料。Cy5.5常用于小动物活体体内成像，可以清晰地观察到生物分子在细胞或组织中的定位和动态变化。此外，它还可以用于标记蛋白、抗体、多肽、核酸分子等生物分子，帮助研究这些分子在生物体内的分布和功能。该文献基于此设计了一种DSF负载离子敏感纳米乳原位凝胶（DSF-INEG），与Cu一起递送到大鼠大脑用于GBM。

图为：DSF负载离子敏感纳米乳原位凝胶的制备

DSPE-PEG 2000在DSF-INEG制备中的应用：

DSF负载的离子敏感纳米乳液原位凝胶制剂(DSF-INEGS)由表面活性剂稳定化的超细油包水分散体组成。筛选的辅料包括油、乳化剂和共乳化剂。通过伪三元相图确定乳化剂和共乳化剂的比率，通过三因素三水平优化设计选择最佳配方。配方成分油酸乙酯，吐温，转cutol惠普，DSPE-PEG2000和DSF混合，使完全溶解的DSF，然后加入含有DGG的超纯水，并最终在原位凝胶纳米化合物制备通过自组装。

DSPE-PEG 2000在细胞摄取试验中的应用：

C6和U87细胞在给药前被放入孔板中过夜。所有与香豆素-6相关的程序都是在光保护下进行的。根据上述制备方法，将香豆素-6溶解在油酸乙酯、Tween 80、转运蛋白HP和DSPE-PEG 2000的混合溶液中。然后，在混合物中加入适量的含 DGG的超纯水，得到香豆素-6-INEG。然后用DMEM培养基稀释至香豆素-6。4小时后，使用奥林巴斯荧光显微镜观察并记录细胞的摄取情况。

Cy5.5在体内脑靶向能力研究中的应用：

此外，还研究了DSF-INEG通过鼻-脑给药的脑靶向能力。选择Cy5.5作为荧光染料，因为Cy5.5是一种常用的亲脂性染料，最适合于难溶性差的二硫仑。为了直观地评估DSF-INEG的脑靶向能力，将Cy5.5加入INEG（Cy5.5- INEG），而不是DSF，以研究INEG配方从鼻到脑的传递。Cy5.5-INEG通过鼻-脑运输的荧光强度明显高于其他器官，具有较强的脑靶向性，表明新型INEG制剂具有脑靶向能力。化合物从鼻腔到大脑的运输通过不同的途径进行，包括嗅觉神经、三叉神经和blood brain barrier途径。鼻内给药可导致更多的化合物进入大脑，减少外周分布。

图为：(A) INEG和(B) DSF-INEG的透射电镜图像

结论：DSPE-PEG 2000 可以在DSF-INEG的表面形成一层稳定的保护层，防止纳米颗粒的聚集和沉淀。这有助于提高DSF-INEG的稳定性，使其在制备、储存和使用过程中保持良好的性能。通过减少纳米颗粒被免疫系统识别和清除的速度，DSPE-PEG 2000 可以延长DSF-INEG 在体内的循环时间。这有助于增加化合物的生物利用度，提高效果。一些具有脑靶向能力的多肽，如能与血脑屏障上特定受体结合的多肽，可与 Cy5.5 结合。通过这种标记，可以追踪多肽在体内的运输过程，观察其是否能够有效地穿越blood brain barrier并到达脑部特定区域，从而验证多肽的脑靶向能力以及研究其运输机制。例如，Angiopep-2 是一种能够跨越blood brain barrier的肽类分子，将 Cy5.5 标记在 Angiopep-2 上，可实时监测其携带化合物或纳米颗粒穿过blood brain barrier进入脑组织的过程。