pH响应性壳聚糖-海藻酸钠纳米载体负载姜黄素靶向治疗脑胶质瘤的研究

本研究针对姜黄素(CUR)水溶性差、半衰期短等临床转化瓶颈，开发了基于壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)/氧化铈(CeO2 )的pH响应型纳米递送系统(CS/SA/CeO2 @CUR)。通过W/O/W双乳化法制备的纳米载体具有219 nm粒径和+119.32 mV表面电位，包封率达86%，在酸性环境(pH 5.4)下实现96.5%的缓释。体外实验证实其对U-87MG2胶质瘤细胞具有选择性杀伤作用，晚期凋亡率达67.4%，显著优于游离CUR(58.5%)，为脑肿瘤靶向治疗提供了新策略。

　　

脑胶质瘤作为最具侵袭性的中枢神经系统肿瘤，传统治疗面临血脑屏障(BBB)穿透性差和全身毒性大等挑战。姜黄素(CUR)虽具有多靶点抗癌活性，但其水溶性差、体内半衰期仅3小时等缺陷严重制约临床转化。针对这一难题，伊朗巴斯德研究所等机构的研究人员创新性地构建了pH响应型CS/SA/CeO₂
纳米递送系统，相关成果发表于《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》。

研究采用W/O/W双乳化技术制备纳米载体，通过动态光散射(DLS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征理化性质，X射线衍射(XRD)分析晶体结构。体外释放实验采用透析法模拟生理(pH 7.4)和肿瘤微环境(pH 5.4)，MTT法检测U-87MG2胶质瘤细胞和正常星形胶质细胞的细胞毒性，流式细胞术结合Annexin V-FITC/PI双染定量分析凋亡率。

3.1 纳米载体表征
FE-SEM显示纳米颗粒呈不规则球形(78 nm)，DLS测得流体力学直径为219 nm，多分散指数(PDI)0.23。Zeta电位达+119.32 mV，源于CS在酸性条件下的质子化氨基，这种高正电荷有利于BBB穿透和肿瘤细胞摄取。FTIR证实CS的NH₃
⁺
与SA的COO^-
形成静电复合物，Ce-O特征峰(560 cm^-1
)和CUR芳环振动(1610 cm^-1
)验证组分成功整合。XRD显示载体呈准无定形结构，CeO₂
特征峰(28.6°, 33.1°)位移表明其与聚合物基质的强相互作用。

3.2 胶体稳定性与药物释放
纳米载体在水溶液中7天内保持稳定，粒径仅增长10 nm。CeO₂
的引入使CUR包封率从70%提升至86%。Baker-Lonsdale模型最佳拟合释放数据(R²
=0.997)，酸性条件下96小时累积释放达96.5%，显著高于中性条件的64%，证实pH响应特性。Korsmeyer-Peppas模型显示释放指数n=0.36，表明扩散主导的释放机制。

3.3 体外生物相容性与治疗效果
MTT实验显示CS/SA/CeO₂
对星形胶质细胞毒性低于5%，而CS/SA/CeO₂
@CUR使U-87MG2细胞存活率降至50%，选择性指数达1.7。流式细胞术揭示纳米载体组晚期凋亡率(67.4%)显著高于游离CUR(58.5%)，CeO₂
通过Ce³⁺
/Ce⁴⁺
氧化还原循环稳定CUR并增强ROS生成，协同诱导肿瘤细胞凋亡。

该研究创新性地将CS/SA的生物相容性与CeO₂
的抗氧化特性结合，构建的纳米平台不仅解决CUR递送难题，更通过pH响应释放和氧化应激调控实现双重治疗效果。相较于传统剂型，该系统的靶向性和安全性为克服脑肿瘤治疗障碍提供了新思路，其绿色制备工艺更具临床转化潜力。未来研究可进一步探索体内药效学和跨越BBB的机制，推动该技术向临床应用迈进。