多活性化合物共载PLGA纳米粒的构建及其抗菌性能优化研究

《Scientific Reports》：Synthesis and performance optimization of multi-bioactive compound-loaded nanocarriers for antimicrobial applications

本研究针对姜黄素(Cur)、槲皮素(Que)及胡椒碱(Pip)等天然活性成分存在的疏水性差、生物利用度低等问题，通过乳化-溶剂蒸发法成功构建了三者共载的PLGA纳米粒(Cur-Que-Pip-PLGA NPs)。该纳米粒具备高包封率(Cur 97.1%、Que 95.5%、Pip 45.5%)、缓释特性(96 h累积释放率分别为26.9%、57.5%、98.0%)及良好生物相容性，并显著抑制金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌生长。该研究为疏水性天然药物的高效递送提供了新策略。

　　

在传统中医药中，姜黄素（Curcumin, Cur）、槲皮素（Quercetin, Que）和胡椒碱（Piperine, Pip）等植物来源的活性成分因其广泛的药理作用（如抗氧化、抗炎、抗菌等）而备受关注。然而，这些化合物普遍存在水溶性差、体内代谢快、生物利用度低等问题，严重限制了其临床应用。为解决这一难题，研究人员将目光投向纳米技术领域，尤其是具有良好生物可降解性和可控释放特性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（Polylactic-co-glycolic acid, PLGA）纳米粒（Nanoparticles, NPs）。通过将多种活性成分共载于PLGA纳米载体中，不仅能够提升药物的稳定性，还可能发挥协同增效作用，为天然药物的现代化开发提供新思路。

本研究采用乳化-溶剂蒸发法构建Cur-Que-Pip-PLGA NPs，并通过动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和高相液相色谱（HPLC）等技术对其理化性质进行表征。此外，通过CCK-8法和Calcein AM/PI活死染色评估其细胞相容性，并利用琼脂扩散法考察其抗菌活性。

平均粒径、Zeta电位和PDI

DLS分析显示，Cur-Que-Pip-PLGA NPs的平均粒径为210.6±0.22 nm，Zeta电位为-8.57±1.16 mV，多分散指数（PDI）为0.186±0.010，表明纳米粒分布均匀、稳定性良好。

药物包封率

HPLC测定结果显示，Cur、Que和Pip的包封率分别为97.1%、95.5%和45.5%，说明PLGA载体对疏水性药物具有高效负载能力。

形态学表征

TEM和SEM观察显示，纳米粒呈球形或类球形，表面光滑，分散均匀，进一步证实其结构完整性。

体外释放行为

在含1% Tween 80的PBS（pH 7.4）中，Cur-Que-Pip-PLGA NPs在96 h内呈现缓慢释放趋势，累积释放率分别为Cur 26.9%、Que 57.5%、Pip 98.0%，而游离药物在8 h内释放率均超过90%，凸显PLGA载体的缓释优势。

稳定性评估

纳米粒在25±3°C下储存14天后，粒径和PDI无显著变化，溶液状态稳定，而游离药物则出现沉淀分层，证明PLGA纳米粒具有良好的物理稳定性。

生物相容性

CCK-8法和活死染色结果表明，Cur-Que-Pip-PLGA NPs在浓度高达120 μg/mL时对RAW264.7、BMSC和MC3T3细胞均无显著毒性，显示出优良的生物安全性。

抗菌活性

琼脂扩散法显示，Cur-Que-Pip-PLGA NPs对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌均具有明显抑制作用，且作用时间延长后抑菌圈直径增大，表明其具备持续抗菌潜力。

本研究成功构建了Cur、Que和Pip共载的PLGA纳米粒，证实其具备高包封率、缓释特性、良好稳定性及生物相容性，并能有效抑制常见致病菌。该纳米平台为解决疏水性天然药物的递送难题提供了可行方案，为后续体内药效评价及临床转化奠定基础。未来研究可进一步优化制剂工艺、拓展抗菌谱系，并探索其在感染性疾病治疗中的实际应用价值。