基于PLGA的吸入式蜂窝状微球气雾平台：穿黏液递送穿心莲内酯的临床转化研究

为解决肺部疾病治疗中因黏液屏障、生物膜形成和巨噬细胞清除导致的药物递送效率低下问题，研究人员开发了一种基于FDA批准的PLGA材料和造孔剂的吸入式蜂窝状微球（HCLplga-Ab）气雾平台。该平台通过封装穿心莲内酯（Andrographolide）和壳聚糖-氨溴索涂层，实现了黏液穿透、序贯药物释放和肺部长效滞留。在急性肺损伤（ALI）、细菌性（肺炎克雷伯菌）和真菌性（白色念珠菌）肺炎小鼠模型中，HCLplga-Ab显著降低炎症和病原体负荷，为呼吸系统疾病治疗提供了创新性解决方案。

　　

肺部疾病治疗一直面临药物递送的巨大挑战。黏液过度分泌形成的物理屏障、病原体生物膜的顽固性以及肺泡巨噬细胞的快速清除作用，使得传统吸入疗法难以实现有效药物滞留。尤其对于穿心莲内酯（Andrographolide）这类具有显著抗炎抗菌活性但水溶性差的中药活性成分，常规给药方式更是收效甚微。如何突破这些生理屏障，成为提高肺部给药效率的关键科学问题。

上海交通大学等机构的研究人员创新性地开发了一种吸入式蜂窝状PLGA微球（HCLplga-Ab）气雾平台，成功实现了穿心莲内酯的高效肺部递送。该研究通过精巧的粒径设计（几何直径10-15μm，空气动力学直径2.57μm）和75%的高孔隙率结构，既保证了药物在支气管和肺泡区的深度沉积，又有效规避了巨噬细胞的吞噬清除。表面修饰的壳聚糖-氨溴索涂层赋予微球独特的黏液穿透能力，而序贯释放机制则先分解黏液屏障再持续释放治疗药物。在急性肺损伤和感染性肺炎动物模型中，该平台展现出显著的抗炎抗菌效果和生存率提升，相关成果发表在《Biomaterials》上。

研究团队主要采用乳化溶剂挥发法制备多孔PLGA微球，通过调节造孔剂（NaHCO₃）浓度和乳化参数优化粒径分布。利用激光衍射和惯性撞击法测定空气动力学性能，采用Transwell模型和共聚焦显微镜评估黏液穿透能力。动物实验采用喷雾给药方式，通过活体成像和HPLC检测肺部药物分布，并建立急性肺损伤（LPS诱导）和感染性肺炎（肺炎克雷伯菌/白色念珠菌感染）模型验证疗效。

【Construction and pulmonary deposition of the inhalable HCLplga-Ab aerosol】
通过调控造孔剂浓度和乳化工艺，成功制备出具有理想空气动力学特性（MMAD=2.57μm）的蜂窝状PLGA微球。激光衍射显示几何直径10-15μm的微球在模拟呼吸条件下可到达肺深部，体外沉积实验证实其肺泡沉积率达43.2%，显著高于传统颗粒。

【Conclusions】
该平台突破性地整合了三大优势：壳聚糖-氨溴索涂层实现的黏液穿透、大几何尺寸带来的巨噬细胞逃逸能力，以及PLGA缓释特性保障的长效药物作用。在多种疾病模型中，微球均匀分布于全肺并维持72小时有效浓度，使肺炎克雷伯菌负荷降低2个数量级，急性肺损伤模型的炎症因子IL-6下降68%。

这项研究的意义在于：首次将传统中药活性成分与现代微粒工程技术相结合，创建了具有临床转化潜力的吸入治疗平台。其独特的"大尺寸-小重量"设计理念为突破肺部生理屏障提供了普适性解决方案，不仅适用于穿心莲内酯，还可拓展至抗生素、抗真菌药等多种药物，为COPD、肺纤维化等慢性呼吸道疾病的治疗开辟了新途径。研究采用的PLGA、壳聚糖等均为FDA批准材料，大大加速了从实验室到临床的转化进程。