基于5-氨基水杨酸-偶氮苄基-壳聚糖偶联前药的结肠靶向递送系统在DSS诱导溃疡性结肠炎中的合成与评价

本研究针对溃疡性结肠炎(UC)治疗中5-氨基水杨酸(5-ASA)系统暴露导致的副作用问题，通过将5-ASA与不同分子量壳聚糖(30/80/300 kDa)偶联构建结肠靶向前药。FT-IR/UV证实成功合成(最大载药量11.32±2.0%)，体外释放实验显示30%药物在24小时内于模拟结肠液中缓释，小鼠模型证实其能减轻炎症且无显著毒性，为UC靶向治疗提供新策略。

　　

论文解读

炎症性肠病(IBD)中的溃疡性结肠炎(UC)正成为全球健康负担，1990-2017年间病例激增85.1%。作为一线药物的5-氨基水杨酸(5-ASA)虽有效，但存在两大痛点：口服后在小肠过早吸收导致结肠药效不足，而现有偶氮前药(如柳氮磺吡啶)会释放致副作用的磺胺吡啶。如何实现精准结肠递送同时规避系统毒性，成为亟待突破的科学难题。

泰国宋卡王子大学药物递送系统卓越中心团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，创新性地将5-ASA通过偶氮苄基桥接不同分子量壳聚糖(30/80/300 kDa)，构建微生物酶响应的结肠靶向前药。通过三步合成法获得载药量达11.32%的偶联物，采用FT-IR和UV-Vis表征结构，通过模拟胃肠液和结肠菌群匀浆实验验证靶向释放特性，并利用DSS诱导的小鼠UC模型评估疗效。

主要技术方法
研究采用Schiff碱还原法合成N-(4-硝基苄基)-壳聚糖中间体，经重氮化偶联5-ASA获得终产物。通过体外释放实验模拟pH 1.2(胃)、6.8(小肠)和7.4(结肠)环境，结合大鼠胃肠道匀浆评估酶响应性。采用CCK-8法检测人正常结肠上皮细胞(CCD-841-CoN)毒性，并通过DSS诱导的BALB/c小鼠UC模型进行组织病理学分析。

研究结果

1. 合成与表征：FT-IR在1605 cm^-1处出现偶氮键(-N=N-)特征峰，UV-Vis显示335 nm处5-ASA苯环吸收峰。300 kDa壳聚糖偶联物(9)载药量最高(11.32%)，30 kDa(7)最低(7.89%)。

2. 释放特性：在模拟胃/肠液中24小时药物释放<5%，而在含菌群结肠匀浆中释放达30%，证实偶氮键可被结肠azoreductase特异性切割。分子量越高的壳聚糖缓释效果越显著。

3. 安全性评估：CCK-8实验显示所有偶联物在5-10 μg/mL浓度下对CCD-841-CoN细胞存活率无影响，且未引发线粒体膜电位下降，表明其生物相容性。

4. 体内疗效：DSS模型小鼠经化合物7治疗后，结肠长度缩短程度较阳性对照组减轻21.4%。组织学仅见固有层轻度淋巴细胞浸润，未见溃疡或隐窝结构破坏。

结论与意义
该研究成功开发出具有结肠特异性的5-ASA-azobenzyl-chitosan前药系统，其创新性体现在：① 通过壳聚糖β-1,4-糖苷键和偶氮键的双重酶响应机制实现精准释放；② 规避了传统偶氮前药的磺胺副作用；③ 分子量调控可定制释放速率。相较于现有柳氮磺吡啶，该技术使5-ASA结肠递送效率提升3倍，为IBD的长期维持治疗提供更安全选择。未来可进一步探索不同脱乙酰度壳聚糖对药物释放的影响，以及该载体在结肠癌靶向化疗中的应用潜力。