基于壳聚糖纳米喷雾的环吡酮胺递送系统开发及其抗真菌与抗炎作用机制研究

本研究针对传统抗真菌药物生物利用度低、皮肤渗透性差等问题，开发了负载环吡酮胺(CXP)的壳聚糖(CS)纳米喷雾系统。通过纳米沉淀法制备的640 nm粒径纳米颗粒显著提升了药物包封率(78%)和负载量(53%)，体外渗透实验显示其透皮效率较纯药物提升2.3倍。研究证实该系统能有效抑制IL-2 mRNA表达(降低36.7%)并调节白细胞分化，对曲霉菌的抑菌圈达19.83 mm，为真菌感染治疗提供了新型递送策略。

　　

真菌感染困扰着全球15%的人口，传统抗真菌药物面临渗透性差、系统毒性大等挑战。环吡酮胺(CXP)虽具广谱抗真菌活性，但其水溶性差(1 mg/mL)严重限制疗效。更棘手的是，真菌感染常伴随IL-2等促炎因子升高导致的免疫过度激活，传统剂型难以实现抗感染与免疫调节的双重功效。

Riphah国际大学费萨拉巴德分校药学研究院的研究人员创新性地采用壳聚糖纳米载体技术，开发出兼具高效透皮与免疫调节功能的CXP纳米喷雾。该研究通过优化沉淀工艺，使载药纳米颗粒粒径控制在640 nm，表面电位-12 mV，成功将药物包封率提升至78±3.5%。体外实验显示，纳米喷雾在pH 5.5缓冲液中60分钟释放率达97%，透皮量较纯药提高2.1倍。更引人注目的是，该制剂能使真菌感染小鼠模型的IL-2 mRNA表达水平从6.781±0.117降至5.386±0.189，同时显著降低血液中淋巴细胞(4.2±0.17% vs 5.9±0.1%)和中性粒细胞水平。相关成果发表于《BMC Pharmacology and Toxicology》。

关键技术包括：纳米沉淀法制备载药系统、动态光散射(DLS)表征粒径、透析袋法进行体外释放、Franz扩散池评估透皮效率、MTT法检测HepG2细胞毒性(IC₅₀ 902.35 μg/mL)、RT-PCR定量IL-2 mRNA、以及Sabouraud琼脂扩散法评价抗真菌活性。

【粒径与表征】

DLS显示纳米颗粒平均直径640 nm，PDI 0.298，Zeta电位-12 mV。FTIR证实CXP特征峰(1631 cm^-1)在纳米喷雾中消失，表明药物被有效包裹。DSC曲线显示CXP熔融峰(240°C)在纳米体系中转变为宽峰，证实药物以无定形态存在。SEM图像显示球形颗粒分布均匀，与XRD检测到的晶体结构消失现象相互印证。

【体外性能】

pH 5.5条件下，纳米喷雾10分钟突释35%，60分钟完全释放，较纯药提速4倍。Franz扩散实验显示其24小时累积渗透量达82.3±4.7 μg/cm²，是市售乳膏的2.3倍。溶血率在200 μg/mL浓度时仅13.25%，远低于5%的安全阈值。

【生物活性】

MTT实验证实纳米喷雾对HepG2细胞的毒性显著低于游离药物(P<0.01)。在OVA致敏小鼠模型中，纳米喷雾组IL-2 mRNA表达较疾病组降低20.6%，效果优于纯药组(P<0.001)。血液分析显示其能显著降低总白细胞(8.04±1.29 vs 11.28±1.73×10³/μL)和嗜酸性粒细胞水平(0.19±0.09 vs 0.27±0.09%)。

【抗真菌效果】

抑菌圈实验显示纳米喷雾对曲霉菌的抑制直径达19.83±0.11 mm，优于游离药物(18.42 mm)。微生物限度测试符合USP43标准，TAMC和TYMC均<10 CFU/g。

该研究开创性地将壳聚糖纳米载体与抗真菌-免疫调节双功能设计相结合。其价值体现在：(1)突破性解决CXP透皮难题，包封率较文献报道提高18%；(2)首次证实纳米喷雾可通过下调IL-2通路缓解真菌感染的炎症反应；(3)建立的"粒径-释放-渗透"三元优化模型为经皮给药系统设计提供新范式。值得注意的是，制剂在200 μg/mL浓度下仍保持90%以上细胞活性，这种优异的安全性使其具有临床转化潜力。未来研究可进一步探索其对NF-κB等信号通路的调控机制。