小说《用于可控药物递送的固态脂质胶束颗粒（SLPPs）》

《Surfaces and Interfaces》：Novel “Solid Lipid Pickering Particles” (SLPPs) for Controlled Drug Delivery

新型固体脂质Pickering颗粒（SLPPs）通过熔融固体脂质与水基纳米粒子（如二氧化硅、氧化锌等）的乳化制备，形成具有刚性表面纳米层和固体脂质核心的稳定颗粒。与传统Pickering乳液相比，SLPPs可实现高达40%的活性成分负载，且在干燥粉末或浓缩悬液状态下长期稳定（>1个月），并通过调控纳米粒子种类、比例及表面修饰实现可控释药特性。SEM、EDAX及DSC分析证实纳米粒子均匀包覆于脂质核心表面，且药物释放行为与纳米层结构密切相关。SLPPs在医药（如农药缓释）、食品、化妆品等领域具有潜在应用价值。

　　本文介绍了一种新型的“固态脂质Pickering颗粒”（SLPPs）的制备方法及其在多个领域的应用潜力。Pickering乳液是一种由纳米颗粒（NPs）稳定界面的油-水或水-油体系，而SLPPs则是在此基础上发展而来，具有更优异的稳定性、更高的活性成分（AI）负载能力和可控释放特性。这些颗粒在药物递送、食品科技、化妆品、农业等领域展现出广阔的应用前景。

### SLPPs的特性与优势

SLPPs是通过将熔化的固态脂质与纳米颗粒在水相中乳化，形成油性乳液，随后冷却后得到的固体脂质颗粒。这种颗粒表面被纳米颗粒覆盖，能够有效防止活性成分的释放，同时保持其结构的完整性。与传统的Pickering乳液相比，SLPPs具有以下显著优势：

1. **稳定性**：SLPPs在长期储存过程中表现出更高的稳定性，这使得它们在实际应用中更具优势。传统Pickering乳液由于液态核心的存在，容易发生Ostwald熟化现象，导致颗粒结构破坏和活性成分释放不稳定。而SLPPs由于其固态核心和表面纳米颗粒的稳定作用，能够有效防止这些现象。

2. **高负载能力**：SLPPs能够实现活性成分的高负载，这在传统Pickering乳液中难以实现。例如，研究中提到可以将活性成分以高达40%的重量比例负载到SLPPs中，这显著提高了药物递送效率。

3. **可控释放**：SLPPs在水性介质中能够实现活性成分的持续释放，这在药物递送和农业应用中尤为重要。活性成分可以在数周内缓慢释放，从而延长其作用时间，减少使用频率，降低对环境的影响。

4. **多功能性**：SLPPs的表面可以被不同的纳米颗粒修饰，如二氧化硅、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化镁和羟基磷灰石纳米颗粒。这些纳米颗粒不仅能够稳定颗粒结构，还可能具有生物活性或化学活性，如抗菌、防晒、催化或磁导航等功能。

5. **可隔离性**：SLPPs可以以干燥可再分散的粉末形式或高浓度可再分散的悬浮液形式隔离，这为储存和运输提供了便利。与传统Pickering乳液相比，这种特性使得SLPPs在实际应用中更加实用。

### SLPPs的制备方法

SLPPs的制备主要涉及以下步骤：

1. **纳米颗粒的制备与修饰**：首先，需要制备适合的纳米颗粒，并通过化学修饰或物理吸附方法增强其与固态脂质的相容性。例如，使用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）对二氧化硅纳米颗粒进行表面修饰，使其更易与脂质相互作用。

2. **乳化过程**：将熔化的固态脂质加入含有纳米颗粒的热水中，通过高速乳化设备（如Polytron浸入式分散器）形成油性乳液。乳化过程中，纳米颗粒与脂质相互作用，稳定油水界面，防止乳液破裂。

3. **冷却与固化**：乳化后的混合物在冷却过程中，固态脂质固化，纳米颗粒嵌入其表面，形成稳定的SLPPs。这一过程需要控制冷却速率，以确保纳米颗粒能够均匀分布在脂质表面。

4. **隔离与干燥**：通过离心和冷冻干燥等方法，将SLPPs从乳液中分离出来，形成干燥的粉末或高浓度的悬浮液。这些形式的SLPPs具有良好的储存和运输特性。

### SLPPs的应用

SLPPs在多个领域展现出潜在的应用价值：

1. **药物递送**：SLPPs可以用于药物的缓释递送，特别是在对光敏感的药物递送中表现出色。例如，研究中提到的CBD（大麻二酚）在SLPPs中的释放可以持续近两个月，这为长期治疗提供了可能性。

2. **食品科技**：SLPPs可以用于食品添加剂的封装，如香料和防腐剂。它们的高负载能力和稳定性使得食品工业能够更有效地利用这些成分。

3. **化妆品**：SLPPs可以用于化妆品中的活性成分递送，如抗氧化剂和保湿剂。表面修饰的纳米颗粒可以提供额外的功能，如防晒或抗菌。

4. **农业**：在农业中，SLPPs可以用于农药和除草剂的缓释递送，减少频繁施用，从而降低对环境的负面影响。研究中提到的杀虫剂和除草剂在SLPPs中的释放可以持续数周，显著提高了其应用效果。

5. **其他应用**：SLPPs还可能在生物医学、材料科学和环境科学等领域找到应用。例如，表面修饰的纳米颗粒可以用于药物靶向递送或环境污染物的去除。

### SLPPs的表征方法

为了验证SLPPs的结构和性能，研究中采用了多种表征技术：

1. **扫描电子显微镜（SEM）**：用于观察SLPPs的形态和表面结构。结果表明，SLPPs具有球形结构，表面被纳米颗粒均匀覆盖。

2. **能谱分析（EDAX）**：用于分析SLPPs的表面化学组成，确认纳米颗粒确实分布在脂质表面，而不是溶解在脂质或水相中。

3. **差示扫描量热法（DSC）**：用于分析SLPPs的热力学性质，如相变温度和焓变。结果表明，纳米颗粒和活性成分的加入会降低脂质的结晶性，从而影响其热行为。

4. **荧光共聚焦显微镜**：用于观察纳米颗粒和活性成分在SLPPs中的分布情况。通过使用荧光探针，可以清晰地看到纳米颗粒和活性成分在颗粒表面和核心中的位置。

5. **粒径分析**：使用Malvern Mastersizer 3000等设备对SLPPs的粒径进行分析，确保其在水性介质中的均匀分散。

### SLPPs的稳定性研究

SLPPs的稳定性是其应用的重要前提。研究中通过以下方法验证了其稳定性：

1. **水性分散稳定性**：将SLPPs粉末分散在水性介质中，并在37°C下持续搅拌6小时，观察纳米颗粒是否从表面脱落或颗粒是否发生聚集。结果表明，SLPPs在水性介质中表现出良好的稳定性。

2. **长期储存稳定性**：将SLPPs在室温下储存一个月，观察其结构和活性成分的释放情况。结果表明，SLPPs在长期储存过程中仍能保持其结构和性能。

3. **冷冻稳定性**：将SLPPs在-10°C下储存24小时，并将其恢复至室温，观察其是否发生聚集或结构破坏。结果表明，纳米颗粒的强附着性使得SLPPs在冷冻条件下仍能保持稳定。

### SLPPs与传统SLPs的比较

SLPPs与传统的固态脂质颗粒（SLPs）相比，具有以下显著差异：

1. **结构**：SLPPs的表面被纳米颗粒覆盖，而SLPs的表面通常由表面活性剂修饰。这种结构差异使得SLPPs在稳定性、负载能力和释放行为上具有优势。

2. **制备方法**：SLPPs的制备不需要使用表面活性剂或有机溶剂，这降低了生产成本并减少了潜在的毒性和环境影响。

3. **负载能力**：SLPPs能够实现更高的活性成分负载，这在传统SLPs中难以达到。例如，研究中提到可以实现高达40%的活性成分负载。

4. **释放行为**：SLPPs能够实现可控释放，而传统SLPs通常表现出快速释放。这种差异使得SLPPs更适合于需要缓慢释放的活性成分。

5. **应用范围**：由于其结构和性能的多样性，SLPPs在多个领域具有更广泛的应用潜力。

### 未来展望

SLPPs的开发为固态脂质颗粒的研究提供了新的方向，同时也为药物递送、食品科技、化妆品和农业等领域带来了新的可能性。随着纳米技术的不断发展，SLPPs的制备方法和应用范围有望进一步扩大。此外，通过优化纳米颗粒的类型、比例和表面修饰，可以进一步提高SLPPs的性能和适用性。未来的研究可以集中在开发更多类型的纳米颗粒，探索其在不同领域的应用，以及提高其制备效率和成本效益。