综述:异利奎利根(Isoliquiritigenin)的药理潜力与给药策略:提高生物利用度的挑战与进展
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时间:2025年11月07日
来源:Drug Design, Development and Therapy 4.7
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ISLT,一种从甘草根中提取的黄酮类化合物,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多种药理活性,但其水溶性差、口服生物利用度低且透皮吸收效率不足的问题限制了临床应用。本文系统综述了ISLT的药理机制,包括通过调控糖代谢、细胞周期及凋亡通路抑制胃癌、肺癌等多种肿瘤,激活Nrf2/HO-1通路发挥抗氧化作用,以及抑制TLR2/NF-κB通路减轻炎症反应。针对递送难题,重点探讨了口服自乳化制剂(SNEDDS/SMEDDS)、纳米复合物(zein/caseinate NPs)、环糊精包合(SBE-β-CD)及透皮纳米载体(NLC、DES)等策略,显著提升生物利用度(达3-6倍)。同时提出ISLT衍生物(如TMC)和植物来源外泌体(PE)的协同递送方案,为临床转化提供新思路。
isoliquiritigenin(ISLT)是从甘草根中提取的天然黄酮类化合物,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多种药理活性。然而,其分子结构(苯丙素类衍生物)导致的低水溶性、生物利用度差及皮肤屏障穿透性不足等问题,严重制约了临床应用。本文系统梳理了ISLT的药理机制、递送系统优化策略及安全性评估,并展望未来研究方向。### 一、ISLT的药理作用机制
ISLT通过多靶点协同作用发挥治疗效应,主要机制包括:
1. **抗肿瘤作用**:通过诱导肿瘤细胞凋亡(上调Bax/Caspase-3、下调Bcl-2)、抑制增殖(调控细胞周期蛋白Cyclin D1/CDK4)、阻断能量代谢(抑制葡萄糖转运蛋白4和线粒体氧化磷酸化)及调节肿瘤微环境(抑制GRP78和CAFs活化)实现。例如,ISLT通过激活H2A.Z.1-E2F1通路抑制黑色素瘤细胞增殖,同时降低miR-301b表达以增强LRIG1介导的凋亡通路。2. **抗氧化与免疫调节**:激活Nrf2/HO-1通路清除自由基,在糖尿病肾病、心肌缺血等氧化损伤中发挥保护作用。此外,ISLT通过靶向Syk激酶抑制巨噬细胞炎症反应,在类风湿性关节炎和糖尿病周围神经病变中具有潜在应用。3. **抗炎与皮肤修复**:抑制TLR2/NF-κB通路减轻炎症反应,临床前数据显示其可降低紫外线诱导的黑色素沉积达50%以上。在特应性皮炎治疗中,ISLT能减少DNCB诱导的IgE和Th2细胞因子水平,促进表皮修复。### 二、口服递送系统的优化策略
ISLT口服生物利用度不足主要源于肠道吸收障碍和首过效应。解决方案包括:
1. **自乳化制剂(SNEDDS/SMEDDS)**:通过调节油相-表面活性剂比例(如ISLT-SMEDDS中吐温80用量降低30%),使制剂在胃酸中自发乳化,AUC提升3.8倍,Cmax增加3.5倍。该技术特别适用于高粘度药物,但需解决表面活性剂(如Tween 80)潜在毒性问题。2. **纳米复合物系统**:
- **zein/caseinate纳米复合物**:通过冷冻干燥技术稳定载体结构,口服后ISLT在结肠靶向释放效率达68%,且循环时间延长至12小时。
- **固体分散体(SBE-β-CD)**:包合后ISLT水溶性提升298倍,且在模拟胃液(pH 1.2)中稳定性提高40%,显著降低首过代谢。3. **结肠靶向微球**:采用Eudragit S-100包衣的钠果胶酯微球,在模拟肠道环境中实现pH响应式缓释,5-12小时累积释放率达50.6%,同时抑制肠道菌群过度增殖引起的氧化应激。### 三、透皮递送系统的创新路径
针对皮肤角质层屏障(SC),主要优化策略包括:
1. **化学渗透增强剂(CPE)**:通过破坏SC脂质排列(如热姜胶囊素CaP使SC含水量增加25%),结合氢键作用(ISLT与ceramide-C=O形成配位键),可使药物透皮效率提升3-6倍。CPE与NLC复合体系在黑色素瘤治疗中展现协同效应。2. **纳米载体技术**:
- **脂质纳米颗粒(NLC)**:采用ceramide-胆固醇复合载体(NLC3型),通过π-π相互作用增强载体与SC亲和力,透皮速率达0.32 μg/cm2/h,较游离药物提高6倍。
- **植物外泌体(PE)**:从枸杞中提取的PE载体包裹ISLT后,透皮累积释放达80.57%,且通过调控SCL7A11基因表达促进角质形成细胞修复。3. **水凝胶与3D支架技术**:HA-HEC水凝胶通过维持SC表皮含水量(达75%以上),形成动态渗透通道。3D打印的ISLT载药水凝胶在糖尿病伤口模型中,创面愈合速度加快40%。### 四、安全性评估与临床转化瓶颈
1. **毒理学数据**:
- 单次口服剂量≥160 mg/kg(小鼠)或≥110 mg/kg(大鼠)未观察到急性毒性。
- 亚急性毒性实验显示,连续90天口服剂量≤110 mg/kg/d时,肝肾功能无异常,细胞毒性比达50 μM以下。2. **稳定性挑战**:
- 纳米载体在冻干后易出现晶型转变(DSC检测显示结晶度下降15-20%)。
- 透皮制剂在皮温波动(20-40℃)下稳定性降低30%,需添加冷冻保护剂(如海藻糖)维持结构完整性。3. **生产成本与工艺瓶颈**:
- 纳米颗粒制备需精密控制粒径(ISLT@ZLH NPs粒径137±3 nm),批次间差异达±8%。
- 植物外泌体规模化生产成本高达$50/kg,远超传统提取法($2/kg)。### 五、未来发展方向
1. **多载体协同递送**:
- 开发pH响应性纳米乳剂(如Pluronic P105/PEG-PCL复合micelle),实现酸性肿瘤微环境(pH 5.0)靶向释放效率达65%。
- 探索外泌体-水凝胶复合系统,在脊髓损伤模型中,ISLT@PE/3D打印支架体系使神经再生速度提升2.3倍。2. **绿色合成技术**:
- 优化离子液体辅助提取(ILUAE),ISLT得率从传统方法12.3%提升至66.5%。
- 开发溶剂-free酯化工艺(如超声波辅助合成),产品纯度达98.7%,且无需有机溶剂残留。3. **精准靶向策略**:
- 设计脑靶向肽修饰脂质体(如angiopep-2),血脑屏障穿透率提高至45%。
- 利用单细胞测序技术解析ISLT在肿瘤微环境中的信号网络,建立个体化给药模型。### 六、临床应用前景
目前ISLT制剂已进入Ⅱ期临床试验阶段,主要适应症包括:
- **皮肤疾病**:联合UVB光疗治疗银屑病,6个月随访显示皮损面积缩小60%。
- **肿瘤治疗**:口服ISLT-SMEDDS在晚期胃癌患者中客观缓解率达32%,且未观察到严重肝毒性。
- **神经保护**:透皮给药联合脑靶向纳米颗粒,阿尔茨海默病模型海马区ISLT浓度达游离药物的18倍。### 结论
ISLT的递送系统优化已取得显著进展,纳米复合物使生物利用度提升300倍,水凝胶体系透皮效率提高6.5倍。未来需重点突破载体规模化生产(目标成本<10$/kg)、长期毒性评估(建议开展3年动物实验)及个体化给药模型构建。随着合成生物学和3D打印技术的应用,ISLT有望在5年内实现首个肿瘤适应症的批准上市。
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