ナノ粒子の表面電荷は、血液脳関門の完全性と透過性を変化させます

目的：血液脳関門（BBB）は、治療薬の脳透過を制限するための物理的および静電障壁の両方を示しています。以前の研究では、ナノ粒子（NP）が物理的障壁を克服することが実証されていましたが、BBB機能に対するNP表面電荷の影響に関してはほとんど知られていません。したがって、この研究では、（1）BBBの完全性に対する中性、アニオン性、カチオン帯電NPの効果、および（2）NP脳透過性。 方法：乳化ワックスNPは、中性、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤を使用して、対応するNP表面電荷を提供する温かいオイルマイクロエマルジョン前駆体から調製しました。NPは、粒子サイズとゼータ電位によって特徴付けられました。BBBの完全性とNP脳透過性は、in situラット脳灌流によって評価されました。 結果：中性NPと低濃度のアニオン性NPは、BBBの完全性に影響を与えないことがわかったが、高濃度のアニオン性NPとカチオン性NPはBBBを破壊した。低濃度でのアニオンNPの脳摂取速度は、同じ濃度での中性またはカチオン製剤よりも優れていました。 結論：（1）中性NPと低濃度の陰イオンNPは、脳へのコロイド薬キャリアとして利用できます（2）カチオン性NPはBBBで即時の毒性効果を持ち、（3）NP表面電荷は毒性と脳分布のために考慮する必要がありますプロファイル。

PURPOSE: The blood-brain barrier (BBB) presents both a physical and electrostatic barrier to limit brain permeation of therapeutics. Previous work has demonstrated that nanoparticles (NPs) overcome the physical barrier, but there is little known regarding the effect of NP surface charge on BBB function. Therefore, this work evaluated: (1) effect of neutral, anionic and cationic charged NPs on BBB integrity and (2) NP brain permeability. METHODS: Emulsifying wax NPs were prepared from warm oil-in-water microemulsion precursors using neutral, anionic or cationic surfactants to provide the corresponding NP surface charge. NPs were characterized by particle size and zeta potential. BBB integrity and NP brain permeability were evaluated by in situ rat brain perfusion. RESULTS: Neutral NPs and low concentrations of anionic NPs were found to have no effect on BBB integrity, whereas, high concentrations of anionic NPs and cationic NPs disrupted the BBB. The brain uptake rates of anionic NPs at lower concentrations were superior to neutral or cationic formulations at the same concentrations. CONCLUSIONS: (1) Neutral NPs and low concentration anionic NPs can be utilized as colloidal drug carriers to brain, (2) cationic NPs have an immediate toxic effect at the BBB and (3) NP surface charges must be considered for toxicity and brain distribution profiles.