编辑推荐：
本综述聚焦果胶基纳米颗粒（NPs）在癌症治疗中的潜力，探讨其结构、性质及提取方法，分析被动（如增强渗透滞留效应 EPR）和主动（配体介导）靶向策略，综述其在乳腺癌、肺癌等多癌种的应用，展望该领域发展方向。
摘要
癌症仍是全球主要健康挑战，推动着对有效靶向疗法的探索。本综述探讨果胶基纳米颗粒在癌症治疗中的潜力，强调其作为纳米颗粒制剂中前景广阔的生物材料的作用。内容涵盖果胶结构、性质、提取方法，详述果胶基纳米颗粒的制备技术、被动（如增强渗透滞留效应 EPR）与主动（配体介导）靶向策略及克服生物屏障的方法，综述其在乳腺癌、肺癌、脑癌、肝癌和胰腺癌等不同癌症中的应用，凸显其提升疗效和减少副作用的潜力，并展望果胶基纳米颗粒在肿瘤学中的进展与未来方向。
引言
癌症是全球严重健康问题，以细胞不受控增殖和侵袭转移为特征。尽管化疗、手术和放疗等治疗技术取得显著进展，但癌症仍是全球主要死亡和致残原因。现有疗法存在全身毒性、非特异性靶向和耐药性等缺陷，亟需新型治疗方案。基于生物材料的纳米颗粒疗法因靶向递送、增强疗效和减少副作用等潜力备受关注。
全球癌症负担沉重，2020 年约 1930 万新发病例和 1000 万死亡病例，且预计因人口增长、老龄化及肥胖、吸烟和久坐等风险因素增加而上升。传统疗法如化疗因对快速增殖细胞非特异性作用，常伴随显著副作用，还可能出现肿瘤细胞多药耐药导致治疗失败；放疗可能损伤附近健康组织，影响生活质量。靶向治疗和免疫疗法虽有潜力，但存在成本高和个体疗效差异大等缺点，因此需要创新疗法以提高癌症治疗的特异性和有效性，同时限制副作用。
基于纳米颗粒的疗法作为癌症治疗的新策略正在兴起，利用纳米颗粒的特殊特性来增强药物递送和治疗效果。纳米颗粒可设计成具有特定的形状、大小和表面特性，使其能够通过增强渗透滞留效应（EPR）优先在癌症组织中积累。这种被动靶向方法通过主动靶向方法得到加强，即纳米颗粒用与癌细胞上特定受体相互作用的配体进行修饰。生物材料在纳米颗粒的形成中起着重要作用，提供了一个可以包裹治疗物质并使其可控释放的基质。与标准药物递送技术相比，基于生物材料的纳米颗粒具有多种优势，包括增强的生物相容性、稳定性和避免生物屏障的能力。这些特性使它们特别适合将化疗药物、基因治疗和其他治疗化合物直接递送到癌细胞，从而提高治疗指数并降低全身毒性。
聚合物纳米颗粒、 dendrimers、脂质体和无机纳米颗粒是研究用于有效治疗癌症的几种纳米颗粒递送方法。不同类型的纳米颗粒具有不同的特性和潜在用途，但聚合物纳米颗粒因其灵活性和可扩展的特性而备受关注。包括聚乙二醇（PEG）、聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物（PLGA）以及果胶和壳聚糖等天然聚合物在内的聚合物已被广泛研究其在药物递送应用中的潜力。
多糖因其生物相容性、可生物降解性以及提供可控和靶向药物释放的能力而广泛应用于药物递送。果胶是植物细胞膜中的一种天然多糖，作为纳米颗粒生产的生物材料备受关注。其可生物降解性、生物相容性和无毒性使其成为生物医学应用的有吸引力的选择。果胶由 α-(1→4)- 连接的 d - 半乳糖醛酸单元组成，具有不同程度的甲基酯化，可通过调节来控制其化学和物理性质。
果胶基纳米颗粒的一个主要优点是能够包裹多种治疗剂，包括疏水性和亲水性药物、核酸和蛋白质。果胶的凝胶形成特性使制备具有可控释放曲线的纳米颗粒成为可能，这对于长时间维持治疗药物水平至关重要。此外，果胶分子由羧基、羟基和甲氧基官能团组成，允许进行多种化学修饰，从而提高果胶基纳米颗粒的稳定性和靶向特性。
果胶的黏膜粘附特性对药物递送目的特别有利，因为它们可以延长纳米颗粒在黏膜表面的保留时间，增强药物吸收和生物利用度。这一特性对于口服药物递送系统和靶向递送到胃肠道的特定部位（如结肠）极为重要。
果胶在纳米颗粒剂型中的应用在癌症治疗的临床前研究中显示出潜力。基于果胶的纳米材料已被证明可以提高化疗药物的稳定性和溶解度，实现药物的靶向递送，并有助于抗癌药物的治疗效果。在一项研究中，负载阿霉素（DOX）的果胶包被纳米颗粒对癌细胞显示出增强的细胞毒性，同时限制了对健康细胞的损伤。此外，基于果胶的纳米复合材料已被研究用于多种治疗药物的共递送，为癌症治疗提供了一种协同方法。此外，果胶基纳米颗粒在减少癌细胞的耐药途径方面显示出潜力。通过允许药物的持续释放并改善其细胞内吸收，这些纳米颗粒可以成功地克服外排泵和其他耐药机制，从而恢复癌细胞对化疗治疗的敏感性。
结构和不同性质的果胶
植物细胞壁主要由三种多糖组成：半纤维素、纤维素和果胶。这些多糖常见于高等植物的内薄片中。果胶是一组复杂的多糖，在植物的发育和生长中具有重要功能，包括提供结构支持和调节细胞间的粘附。
制造果胶基纳米颗粒
由于果胶基纳米颗粒的生物相容性、可生物降解性和生物来源，它们正在成为药物递送、食品技术和生物医学应用中有吸引力的载体。已经设计了多种制备方法，每种方法根据预期目的具有独特的优势。
离子凝胶法是一种常用的方法，它将果胶分子与钙（Ca2+）等多价阳离子交联。该技术通常用于封装疏水性和亲水性药物，因其操作简单、温和的条件不会破坏敏感的治疗剂而受到青睐。
被动和主动靶向方法
主动靶向的最初实施是为了增强基于 EPR 的药物递送的功效，作为被动靶向药物的补充方法，以促进纳米颗粒在肿瘤组织内的积累，从而提高靶向效率并改善其在指定肿瘤内的保留。依赖增强渗透滞留（EPR）效应的被动靶向药物可以利用肿瘤血管的高渗透性和淋巴引流不足，使纳米颗粒优先在肿瘤部位积累。
主动靶向方法通过用配体修饰纳米颗粒表面来实现，这些配体特异性结合癌细胞表面过度表达的受体。这种受体 - 配体相互作用增强了纳米颗粒对靶细胞的亲和力，从而提高了药物递送的特异性和效率。
乳腺癌
全球每年约有 170 万例新的乳腺癌病例，占癌症病例总数的 25.2%。约 16% 的乳腺癌患者死于该疾病，其死亡率仅次于肺癌。体外和体内研究表明，果胶衍生化合物可抑制细胞生长并诱导细胞凋亡。
专利
Chuanlong 等人于 2017 年获得中国专利（CN 116392458 A），使用自组装并负载药物的果胶基纳米颗粒来配制针对结肠癌和结肠炎的治疗方法。自组装负载药物的纳米颗粒通过多糖与多酚（如果胶）之间的相互作用增强了不溶性药物在水中的分散性。这些纳米颗粒的药物负载能力可高达 60%。果胶因其优异的生物相容性和可生物降解性，在该专利中被用作关键载体材料。
结论
果胶已成为癌症预防和治疗的有利候选者。果胶纳米颗粒已被证明可抑制与肿瘤生长相关的半乳凝素 - 3，具有通过激活 caspase-3 促进细胞凋亡和影响自噬过程的能力。果胶的抗肿瘤特性似乎与其分子的独特结构特征相关，特别是其生物聚合物链的 RH-I 段。各种研究结果突显了果胶基纳米颗粒在开发更有效和更具特异性的癌症治疗方法中的巨大潜力，为该领域的进一步研究和临床转化提供了有希望的方向。
