基于纳米乳液的3-O-乙酰-11-酮-β- boswellic酸和罗勒油的递送系统,以提升经皮吸收效果:体外抗炎及抗氧化活性评估

《Letters in Drug Design & Discovery》:Nanoemulgel-based delivery of 3-O-Acetyl-11-Keto-β-Boswellic Acid and basil oil for enhanced transdermal efficacy: In vitro anti-inflammatory and antioxidant assessment

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Letters in Drug Design & Discovery 1.6

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  本研究开发了一种阿克巴素(AKBA)纳米凝胶(AKBA-NEGs)经皮递送系统,通过高能乳化法结合壳聚糖和羧甲基纤维素钠优化配方,并评估其稳定性、药物释放及抗炎抗氧化活性。结果表明,AKBA-NEGs具有优异的物理化学稳定性(粒径<150 nm,zeta电位-33.02 mV),在体外释放实验中显示缓释特性(24小时累计释放84.69%),经皮渗透率达45.44%,并显著降低IL-6和TNF-α水平(p<0.01),同时提升DPPH自由基清除能力。该系统有望解决AKBA水溶性差、首过代谢率高的问题,为慢性炎症和氧化应激相关皮肤疾病提供新型治疗策略。

  这项研究聚焦于开发一种结合了3-O-乙酰-11-酮-β-乳香酸(AKBA)和罗勒精油的新型经皮纳米凝胶(AKBA-NEGs),以提升其在治疗炎症和氧化应激相关皮肤疾病中的疗效。AKBA是一种源自乳香树(Boswellia serrata)树脂的五环三萜类化合物,具有显著的抗炎、抗氧化、抗关节炎和抗癌等药理特性。然而,其临床应用受限于水溶性差、生物利用度低以及肝脏首过代谢等问题。为了克服这些局限性,研究团队选择了经皮给药作为优化策略,因为AKBA的脂溶性、合适的分子量以及较长的半衰期,使其适合通过皮肤渗透达到系统吸收。研究中,AKBA-NEGs被设计为一种更高效的经皮递送系统,以提高其药物穿透力和生物利用度,同时减少肝脏代谢带来的影响。

在研究过程中,研究者采用了高能乳化法来制备AKBA-NEGs,并对所得纳米凝胶进行了全面的物理化学性质评估,包括粒径、Zeta电位、pH值、粘度和延展性等。实验结果显示,AKBA-NEGs在24小时内释放了84.69%的药物,且在24小时内通过皮肤渗透的药物量达到了45.44%。这表明该纳米凝胶具有良好的药物释放和皮肤渗透特性。此外,AKBA-NEGs在降低促炎介质(如IL-6和TNF-α)和DPPH自由基方面表现出显著效果,且其效果优于标准的抗坏血酸,这进一步证明了其作为抗炎和抗氧化剂的潜力。

为了提高药物的经皮渗透能力,研究团队选择了罗勒精油作为辅助成分。罗勒精油富含多种植物化学成分,如芳樟醇、 Eugenol 和甲基香豆素,这些成分具有抗菌、抗炎和抗氧化等特性。与AKBA的药物作用相辅相成,罗勒精油能够促进皮肤水合,改善皮肤表面的渗透性,并增强药物通过角质层的渗透能力。这一发现为AKBA-NEGs的配方设计提供了理论依据,同时也为开发具有协同作用的复合药物递送系统提供了参考。

在制备AKBA-NEGs时,研究团队选择了壳聚糖和卡波姆作为胶凝剂。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性、生物降解性和固有抗菌特性,而卡波姆是一种合成的高分子量聚合物,具有优异的增稠、乳化和稳定性能。这两种材料的结合不仅为AKBA-NEGs提供了稳定的结构,还增强了其在皮肤上的附着和保留能力,从而提高了药物的局部渗透效果。此外,壳聚糖和卡波姆的协同作用使得AKBA-NEGs在保持结构完整性的同时,也确保了良好的用户接受度和应用便利性。

研究还对AKBA-NEGs进行了稳定性测试,包括在不同温度循环、冻融循环和pH变化下的表现。结果表明,该纳米凝胶在多种物理和化学条件下均表现出良好的稳定性,未出现相分离现象。粒径、Zeta电位和药物含量等参数在各种压力条件下保持在可接受的范围内,这进一步验证了其在实际应用中的可靠性。此外,AKBA-NEGs的粘度和延展性也满足了经皮给药的要求,使其能够均匀地涂抹在皮肤上,从而确保药物的高效递送。

在体外释放和渗透研究中,AKBA-NEGs表现出显著的持续释放特性,与AKBA溶液和纳米乳液相比,其释放速度更缓慢且更持久。这种持续释放特性有助于延长药物在皮肤表面的停留时间,提高其局部作用效果,同时减少全身暴露,降低潜在的系统副作用。相比之下,AKBA溶液表现出快速但短暂的释放,而纳米乳液则在释放速度和渗透率之间取得平衡。AKBA-NEGs的渗透率虽然较低,但其持续释放特性使其成为经皮治疗的理想选择,特别是在需要长期药物保留和释放的场景中。

在抗氧化和抗炎活性评估中,AKBA-NEGs表现出比AKBA纳米乳液更高的抗氧化能力,尤其是在较高浓度下。这种增强的抗氧化效果可能与纳米凝胶的结构特性有关,其能够更好地保护AKBA免受外界环境的影响,同时提高其在皮肤表面的稳定性。此外,AKBA-NEGs在抑制促炎细胞因子IL-6和TNF-α方面表现出显著效果,其抗炎能力优于纳米乳液。这些结果表明,AKBA-NEGs不仅能够提高药物的局部渗透能力,还能够通过其结构特性增强药物的抗炎和抗氧化作用。

研究还探讨了AKBA-NEGs的流变学特性,以评估其在不同温度和时间下的行为。结果表明,该纳米凝胶在较低温度下表现出较强的弹性模量(G'),而在较高温度下则更倾向于表现出粘弹性模量(G'')。这种温度依赖性的流变行为表明,AKBA-NEGs具有一定的适应性,能够在不同的使用条件下保持其结构稳定性和功能特性。此外,其流变学特性也为进一步优化其配方和应用方式提供了理论依据。

尽管AKBA-NEGs在体外和体外实验中表现出良好的性能,但研究团队也指出,该制剂的临床应用仍需进一步验证。目前的研究主要集中在体外和体外模型上,缺乏在人体中的长期安全性和有效性的数据。因此,未来的研究需要包括体内药代动力学和药效学评估,以及长期毒性和刺激性测试,以确保该制剂在实际应用中的安全性和有效性。此外,开发基于AKBA-NEGs的经皮贴剂系统也有助于全面评估其功能特性,并为实际应用提供更可靠的技术支持。

综上所述,AKBA-NEGs作为一种新型的经皮递送系统,为解决AKBA在传统给药方式中的局限性提供了创新的思路。通过将AKBA与罗勒精油结合,并利用壳聚糖和卡波姆作为胶凝剂,该制剂不仅提高了药物的局部渗透能力,还增强了其抗炎和抗氧化效果。然而,其临床应用仍需进一步的研究,以验证其在人体中的安全性和有效性。未来的研究可以围绕其体内药代动力学、长期毒性、刺激性以及在实际应用中的可行性展开,从而推动该制剂的进一步发展和应用。
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