将治疗药物有效递送至脑和中枢神经系统（CNS），始终是药物研发领域的重大挑战。血脑屏障（BBB）作为天然保护机制，能阻止绝大多数小分子和大分子药物进入 CNS，导致约 98% 的小分子药物和几乎全部大分子药物（如单抗、多肽）无法通过传统口服或静脉给药方式抵达靶标部位。这一困境不仅限制了神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、CNS感染、精神疾病等的治疗突破，也让疫苗等预防性药物的CNS靶向递送面临阻碍。
 
近年来，大小鼠等动物鼻内给药因其独特的解剖学优势成为研究热点。鼻腔上部（包括嗅区、呼吸区等亚区域）通过鼻-脑通路与CNS直接相连，可绕过血脑屏障，为药物提供“直达通道”。其中，嗅区黏膜富含嗅神经末梢和脑脊液引流通道，是药物进入脑内的关键靶点，靶向嗅区的药物递送能显著提高脑内药物浓度，同时减少全身暴露，降低系统毒性。
 
一、北京元森凯德生物公司研制生产的动物鼻内给药装置的基本原理与优势
 
鼻腔与中枢神经系统之间存在独特的解剖学和生理学联系，使得鼻内给药成为一种有潜力的药物递送途径。鼻腔与大脑之间的连接可以通过嗅觉上皮沿嗅觉神经直接进入大脑；这种直接的“鼻-脑”通路使得药物无需经过肝脏首过代谢，从而提高了药物的生物利用度。
 
由于目前动物传统的鼻喷装置因无法精准定位鼻内亚区域，仅能将约 5%-10% 的剂量送达嗅区，大部分药物随鼻黏膜纤毛摆动被清除或进入消化道，导致递送效率低下。北京元森凯德生物公司研制生产的YSKD动物鼻内给药装置的优势：
 
① 在于其非侵入性、操作简便、动物依从性高，且能够实现快速起效。
② 通过鼻内给药，药物通常在几分钟内即可抵达脑部，展现出快速的中枢渗透能力。
③ 此外，鼻内给药还可以避免药物在胃肠道中的降解，减少对其他器官的暴露，从而降低系统性副作用。

二、鼻内给药技术的突破与创新
 
近年来，研究人员在鼻内给药技术方面取得了多项突破。例如，一项发表在《Lab Animal》杂志上的研究提出了一种创新的鼻内递送策略，通过将1微升含1-10 mg/mL槟榔碱或5-10 mg/mL酒石酸尼古丁的溶液精准注入斑马鱼的双鼻孔，证实了药物在5分钟内即可抵达脑部，展现出快速的中枢渗透能力。质谱分析进一步确认了药物分子在脑组织中的快速富集。行为学实验显示，10 mg/mL槟榔碱组和5/10 mg/mL尼古丁组在新型水箱测试中表现出与水浸法相当的抗焦虑样效应，且可能实现更低剂量、更快起效的神经调控。
 
此外，研究人员还开发了一种基于鼻腔导管的新型鼻内给药技术，该技术能够将药物精确地输送到小鼠的嗅觉区域或呼吸区域。这项技术可以将药物通过神经连接输送到中枢神经系统，或通过鼻黏膜的血液供应输送到全身循环。研究人员在C57BL/6小鼠身上成功地应用了这种新型给药技术，并确定了导管插入深度和最大给药量与小鼠体重之间的关系。呼吸模拟实验验证了药物保持在靶向区域，以实现标准化和可重复的鼻内中枢神经系统给药研究。
 
 
三、纳米技术在鼻内给药中的应用
 
纳米技术的引入为鼻内给药技术带来了新的突破。纳米载体技术，如脂质体和纳米颗粒，使药物能够靶向鼻黏膜，绕过血脑屏障和循环系统，降低药物的最大整体暴露。这种方法通过局部和靶向转移至中枢神经系统，降低了对周围器官和组织的不良反应风险，提高了治疗效果，减少了剂量，改善了神经药物治疗的有效性和安全性。
 
纳米粒子系统的大小是设计鼻内给药配方时必须控制的主要因素之一。此外，粒子大小会影响药物的装载、释放和稳定性，从而影响药物在体内的分布、毒性以及对中枢神经系统的靶向能力。表面电荷是影响纳米载体药物性能的重要因素。鼻内纳米粒子系统已被证明可以提高药物的渗透性和吸收性，增强其在嗅觉区域的摄取，并促进其进入中枢神经系统。
 
四、鼻内给药技术的挑战与未来展望
 
尽管鼻内给药技术在靶向脑与中枢神经系统方面取得了显著进展，但仍面临一些挑战。首先，鼻腔表面积较小，限制了药物的吸收量。其次，药物在鼻腔中的停留时间较短，影响了药物的吸收效率。此外，药物在鼻腔中的黏膜屏障和细胞间屏障也会影响其进入中枢神经系统的效率。
 
为了克服这些挑战，研究人员正在探索多种策略。例如，通过增加药物的粘附性和渗透性，延长药物在鼻腔中的停留时间，以提高药物的吸收效率。此外，纳米技术的结合也被用于增强药物的靶向性和稳定性，以提高其在中枢神经系统中的分布。
 
未来，随着对鼻内给药技术的深入研究，预计会有更多针对中枢神经系统疾病的创新药物递送系统被开发出来。这些系统将结合纳米技术、靶向递送策略和个性化治疗方案，以提高治疗效果并减少副作用。此外，标准化的鼻内给药技术也将有助于推动该技术从实验室走向临床应用，为患者提供更安全、有效的治疗选择。
 
 
动物鼻内给药技术在靶向脑与中枢神经系统方面取得了重要突破，为神经精神疾病的治疗提供了新的可能性。通过鼻内给药，药物可以快速、高效地进入大脑，绕过血脑屏障，减少全身副作用，提高治疗效果。纳米技术的引入进一步增强了药物的靶向性和稳定性，为未来的临床应用奠定了基础。尽管仍面临一些挑战，但随着研究的深入和技术的进步，北京元森凯德生物公司研制生产的YSKD动物鼻内给药装置有望成为治疗中枢神经系统疾病的重要手段之一。
 
参 考 文 献：

1. Intranasal delivery bypasses the blood-brain barrier to target therapeutic agents to the central nervous system and treat neurodegenerative disease
2. Establishment of an Olfactory Region-specific Intranasal Delivery Technique in Mice to Target the Central Nervous System
3. An overview of in vitro and in vivo techniques for characterization of intranasal protein and peptide formulations for brain targeting
4. Low-dose inhalable amino acid-modified multilamellar nanoparticles activate STING for safe and effective regression of lung metastases