兽药纳米制剂的应用
随着抗菌药与抗寄生虫药在畜牧业生产中的广泛应用,交叉耐药和药物残留问题日益加重,而纳米技术的应用可使上述问题得到有效改善。
一方面,原有的兽药经纳米化处理后,其靶向性、溶解性及缓释性均明显提高,在保证药效的前提下,给药剂量大大减少,从而可减轻或避免药物残留及耐药性的产生;另一方面,利用纳米技术还可研制更多高效、无毒副作用的新型兽药,从根本上解决耐药性问题。目前,利用纳米技术开发出的兽药大致可分为以下几种:
纳米抗菌制剂。纳米抗菌制剂起源于上世纪80年代,它对大多数致病菌均有强烈的抑制和杀灭作用。纳米氧化锌是近年来研发的新型纳米抗菌制剂,具备传统氧化锌剂型无法比拟的抗菌特性,它可通过与细菌间的强烈氧化反应实现杀菌作用。
此外,在饲料中添加纳米氧化锌可杀灭胃肠道致病菌,具有用量小、药效强等特点。利用纳米氧化锌的强渗透性,还可减少胃肠道消化液对药物稳定性的影响,从而提高药物吸收率。
纳米抗病毒制剂。纳米制剂在抗病毒方面具有无可比拟的优势,利用多聚体聚合物或树形单体可构建“纳米陷阱”,从而明显抑制病毒对宿主细胞的侵袭。纳米陷阱能够在流感病毒感染细胞之前与之结合,导致病毒丧失致病能力。
现有研究认为,多聚体聚合物所构建“纳米陷阱”的抗病毒效果优于树形单体,而相同多聚体聚合物所构建“纳米陷阱”对不同病毒的抑制效果也不同,分析其原因可能与病毒的生长特性和生长环境有关。采用多聚体聚合物作为大分子药物传递运载体,可精确控制药物尺寸、形状和位置,对于精确用药具有重要意义。
纳米中药。中草药是我国特色药物,它具有独特的安全性和有效性。纳米中药制剂的表面效应、尺寸效应,以及纳米中药加工过程中的细胞破壁工序,可使中药中有效成分被大量释放,更利于机体吸收,从而大大提高了药物的生物利用度。其次,由于纳米中药制剂独特的形态、粒径,极易被肝脏的Kupffer细胞捕捉和吞噬,使药物在肝脏中聚集后逐步降解释放到血液循环中。
问题与展望
目前纳米制剂的研发技术尚未成熟,仍有以下问题需作进一步研究:
第一,药物的成分十分复杂,对其进行纳米化处理,是否可使某些药物原有的缺陷得以纠正从而达到增强药效的作用,是否可产生新的药理作用?
第二,鉴于纳米化后中药有效成分和药效学的不确定性,是否会导致毒副作用增大,从而给药物质量的稳定性和安全性留下隐患;
第三,纳米加工成本高、费用大、设备要求高等问题,都将限制纳米中药制剂在兽药领域中的应用及发展。虽然我国的纳米技术仍处在探索阶段,且离整体产业化尚有距离,但是其前景是不可估量的。纳米技术作为最前沿的交叉和边缘学科,将对兽药研究领域产生深远的影响,从而引发巨大的技术革新,为现代兽药的研发提供有力的技术保障,最终为兽药的发展提供新契机,带来巨大的经济、社会和生态效益。