生物相容性明胶/聚乙二醇/铜掺杂碳量子点@姜黄素纳米载体在胶质母细胞瘤pH敏感性药物递送中的开发与表征

【编辑推荐】本研究针对胶质母细胞瘤治疗中血脑屏障(BBB)穿透难、药物递送效率低等问题，开发了G/PEG/Cu.CQDs@CUR纳米载体系统。通过W/O/W双乳化法制备的该载体具有165 nm粒径和-50 mV电位，在pH 5.4时释放率达97%，对U87-MG细胞抑制率达45%，为脑癌靶向治疗提供新策略。

　　

胶质母细胞瘤作为最具侵袭性的脑肿瘤，其治疗面临三重困境：血脑屏障(BBB)阻碍药物渗透、肿瘤微环境酸性特征(pH 5.4-6.8)导致常规药物失活、以及传统化疗的全身毒性。尽管姜黄素(CUR)具有多重抗癌机制，但其水溶性差(<0.1 μg/mL)和首过代谢使其生物利用度不足1%。伊朗的研究团队通过整合明胶(G)的pH响应性、聚乙二醇(PEG)的隐形特性以及铜掺杂碳量子点(Cu.CQDs)的氧化应激诱导能力，构建了革命性的G/PEG/Cu.CQDs@CUR纳米递送系统。

研究采用W/O/W双乳化法制备纳米颗粒，通过动态光散射(DLS)和场发射扫描电镜(FESEM)表征粒径形貌，傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证化学结构，X射线衍射(XRD)分析晶体特征。体外释放实验模拟生理(pH 7.4)和肿瘤(pH 5.4)环境，MTT法检测对U87-MG肿瘤细胞和L929正常细胞的毒性差异。

【材料与方法】
研究使用U-87MG细胞系和正常星形胶质细胞，通过W/O/W双乳化技术将0.6% G与0.3% PEG复合，掺入Cu.CQDs后负载CUR。DLS检测显示纳米颗粒平均粒径165±3.2 nm，PDI 0.36，zeta电位-50.7±1.8 mV。FTIR证实了G的酰胺键(1640 cm^-1)与CUR酚羟基(3510 cm^-1)的特征峰。

【结果】

1. 理化表征：XRD显示Cu.CQDs在2θ=26°出现石墨烯特征峰，FESEM显示多孔球形结构，孔径20-50 nm。
2. 释放动力学：Baker-Lonsdale模型(R²=0.9967)主导中性pH释放，Korsmeyer-Peppas模型(R²=0.9786)主导酸性pH释放，符合非Fickian扩散机制。
3. 细胞实验：纳米载体使U87-MG细胞存活率降至55%，而正常细胞保持>90%活性，证实铜掺杂增强ROS杀伤效应。

【结论】
该研究开创性地将G的生物降解性、PEG的隐形效应与Cu.CQDs的氧化催化功能整合，实现三重协同：①酸性靶向(肿瘤/正常组织释放比达1.45倍)；②BBB穿透(纳米尺寸+负电荷优势)；③化学动力学治疗(铜离子介导的Fenton反应)。这种"智能"载体系统为克服脑肿瘤治疗瓶颈提供了模块化设计范式，其pH响应释放机制可扩展应用于其他疏水药物递送。论文第一作者Mahshid Afshari来自伊朗，通讯作者Mehrab Pourmadadi团队的研究成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》，为纳米医学在神经肿瘤领域的应用树立了新标杆。