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为解决 IPA 口服易被胃降解、肠道递送不足的问题，研究人员开发 κ- 角叉菜胶（κC）/ 羧甲基纤维素（CMC）-Ca2?双交联水凝胶。该体系保护 IPA 通过胃，在肠液中释放，为天然口服递送系统提供新策略。
在生命科学和健康医学领域，后生元作为微生物代谢产物，在调节肠道菌群、增强免疫等方面展现出巨大潜力。吲哚 - 3 - 丙酸（IPA）作为一种重要的色氨酸代谢后生元，对胃肠道疾病、肥胖、糖尿病等多种病症具有改善作用。然而，IPA 口服递送面临诸多挑战：游离形式的 IPA 易被胃内消化酶降解，且肠道内有效递送量不足，导致其治疗效果大打折扣。如何保护 IPA 顺利通过胃部酸性环境，并在肠道内实现可控释放，成为该领域亟待解决的关键问题。
为攻克这一难题，伊朗伊斯法罕医科大学的研究人员开展了相关研究，成果发表在《Food Hydrocolloids》。他们开发了一种基于天然材料的双交联水凝胶递送系统，旨在提升 IPA 的稳定性和靶向递送效率。
研究主要采用的关键技术方法包括：通过调控 Ca2?浓度构建 κ- 角叉菜胶（κC）与羧甲基纤维素（CMC）的双交联网络，利用热重分析（TGA）和 X 射线衍射（XRD）表征水凝胶的稳定性，借助模拟胃肠液环境评估 IPA 的保护与释放性能，以及通过体外细胞相容性实验验证体系的生物安全性。
水凝胶的结构与性能表征
通过改变 Ca2?浓度，可调控 κC/CMC 水凝胶形成相互连接的多孔网络。实验表明，随着 Ca2?浓度增加，水凝胶的平衡溶胀率降低，网络结构更趋稳定。这是由于 κC 的硫酸基团与 Ca2?形成离子交联，同时 κC 与 CMC 的羟基通过氢键作用形成物理交联，双重交联机制赋予水凝胶良好的机械强度和结构稳定性。热重分析和 X 射线衍射结果证实，该水凝胶的辅料稳定性优异。
IPA 的保护与释放行为
在模拟胃液（酸性环境）中，κC/CMC@IPA 水凝胶能够有效保护 IPA 免受降解；而在模拟肠液（中性环境）中，水凝胶溶胀并实现 IPA 的持续释放。这种 pH 响应性递送特性，确保 IPA 顺利通过胃部，精准作用于肠道靶点，解决了传统口服递送中 IPA 易被胃环境破坏的难题。
生物相容性与应用潜力
体外细胞相容性评估显示，该水凝胶体系无毒性，具备良好的生物相容性。其基于天然可降解材料（κC 来源于红藻，CMC 为纤维素衍生物）的特性，契合可持续发展理念，为口服药物递送系统提供了绿色环保的新选择。
研究结论表明，κC/CMC-Ca2?双交联水凝胶通过氢键和离子交联的双重机制，构建了稳定且具 pH 响应性的递送网络，成功实现了 IPA 的胃保护与肠靶向释放。该体系不仅为 IPA 等酸敏感型生物活性成分的口服递送提供了创新解决方案，也为天然高分子材料在药物递送领域的应用开辟了新方向，有望推动功能性食品和天然药物制剂的发展，提升生物活性化合物的稳定性、胃肠道通过性和靶向释放效率，为相关疾病的治疗和预防提供更安全有效的手段。
