β-环糊精修饰的玉米醇溶蛋白自组装纳米粒用于稳定递送槲皮素治疗结直肠癌

本研究针对槲皮素（QR）水溶性差、化学不稳定性及生物利用度低等问题，开发了以玉米醇溶蛋白（zein）为载体的自组装纳米粒QRNP，通过β-环糊精（β-CD）表面修饰增强稳定性。结果表明，QRNP具有核壳结构、双相缓释特性，显著降低QR在HCT-116和HT-29细胞中的IC50 值，并诱导晚期凋亡，为结直肠癌治疗提供了新策略。

　　

槲皮素（Quercetin, QR）作为一种天然黄酮类化合物，因其抗氧化、抗炎和抗癌特性被视为结直肠癌治疗的潜力药物。然而，QR的临床应用面临三大瓶颈：极低的水溶性（BCS IV类）、生理环境下的快速代谢降解（半衰期仅3.5小时）以及储存过程中的化学不稳定性。这些缺陷导致其口服生物利用度不足1%，严重限制了治疗效果。传统递送系统如脂质体或聚合物纳米粒虽有一定改善，但普遍存在载药量低、突释效应和规模化生产困难等问题。

为解决这一挑战，University of Sharjah的研究团队创新性地利用玉米醇溶蛋白（zein）的自组装特性，结合β-环糊精（β-CD）表面修饰，开发了QR纳米递送系统QRNP。该研究通过纳米沉淀技术构建核壳结构：疏水性的zein核心高效包裹QR（载药量达15%），而β-CD外壳不仅通过亲水屏障增强胶体稳定性，还能与QR形成包合物进一步提升载药效率。体外实验显示，QRNP在模拟胃肠液中保持72小时稳定，并呈现pH响应性双相释放——初期12小时释放30%药物，后续60小时持续释放剩余药物。

关键技术方法
研究采用纳米沉淀法制备QRNP，通过动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征粒径与形貌；差示扫描量热法（DSC）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证药物封装与β-CD修饰；体外释放实验模拟生理环境；MTT法测定IC₅₀
，流式细胞术分析细胞凋亡。

研究结果

1. 理化性质表征
TEM显示QRNP为规则球形（粒径~180 nm），Zeta电位-25 mV表明β-CD修饰赋予表面负电荷。FTIR证实zein的α-螺旋向β-折叠转变，形成洋葱状多层结构。

2. 稳定性与释放特性
QRNP在4°C储存28天后粒径仅增加8%，显著优于未修饰纳米粒（增加35%）。释放动力学符合Higuchi模型，肠道pH（7.4）下释放速率是胃液（pH 1.2）的2.3倍，体现结肠靶向性。

3. 体外抗肿瘤效应
在HCT-116细胞中，QRNP的IC₅₀
为12 μM，较游离QR（45 μM）降低73%。流式显示QRNP处理组晚期凋亡细胞占比达34%，主要通过抑制PI3K/AKT和Wnt/β-catenin通路实现。

结论与意义
该研究成功构建了基于天然材料的纳米递送平台，突破性解决了QR的递送难题：①zein/β-CD组合实现高载药与长效释放；②pH响应性释放增强结肠靶向；③代谢稳定性延长药物作用时间。论文发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》，为天然抗癌成分的临床转化提供了范例，尤其对克服P-gp介导的多药耐药具有潜在价值。未来研究可进一步探索QRNP在肿瘤微环境中的免疫调节作用。