壳聚糖/海军豆提取物纳米载体用于口服胰岛素递送的开发与优化研究

【编辑推荐】本研究针对胰岛素(INS)口服递送面临的胃肠降解和吸收难题，开发了基于壳聚糖(CH)/海军豆提取物(NBE)的基因交联纳米载体。通过优化交联条件、材料添加顺序及CH/NBE比例，获得具有黏膜黏附性(CH)和细胞黏附性(NBE)的双功能纳米颗粒，显著提升INS在模拟消化中的稳定性。关键发现表明，CH包被的纳米颗粒虽抑制INS释放，但NBE包被系统可实现15%肠道释放，为口服胰岛素递送系统设计提供新思路。

　　

糖尿病是全球性健康挑战，胰岛素(INS)作为关键治疗药物，长期依赖皮下注射带来疼痛、低血糖等副作用。口服递送虽能模拟生理途径，但INS易被胃酸和蛋白酶降解，且肠道吸收率低。为此，巴西坎皮纳斯的研究团队在《Food Research International》发表研究，创新性地利用壳聚糖(CH)的黏膜黏附性和海军豆提取物(NBE)中凝集素的细胞靶向性，通过天然交联剂京尼平(genipin)构建复合纳米载体，系统优化材料比例、交联条件和添加顺序，旨在开发高效口服INS递送系统。

研究采用旋转中心复合设计(RCCD)优化纳米颗粒制备工艺，通过体外消化模型评估INS释放特性。关键技术包括：1) 海军豆凝集素提取与表征；2) 壳聚糖酶解制备低分子量水解壳聚糖(HC)；3) 动态光散射测定纳米颗粒粒径和Zeta电位；4) 体外模拟胃肠消化分析INS保护效率。

Material
研究选用高分子量CH(310–375 kDa)与NBE，通过京尼平交联形成纳米颗粒。实验设计重点考察CH/NBE比例、交联剂浓度及材料添加顺序的影响。

Optimization of nanoparticles production
结果表明，提高CH/NBE比例可增强颗粒表面正电性(Zeta电位升高)，但后添加的INS因吸附在颗粒表面而稳定性降低。时序实验揭示：最后添加CH或HC时，多糖包被纳米颗粒表面显著提升消化稳定性；而NBE包被系统在肠道阶段释放15% INS，CH/HC包被系统则无释放，表明交联程度直接影响INS控释。

Conclusions
该研究证实：1) 材料添加顺序决定纳米颗粒表面特性，CH/HC包被提供消化屏障但抑制释放，NBE包被促进肠道特异性释放；2) INS加载时序影响载药效率，交联后加载导致表面吸附而稳定性下降；3) 京尼平交联度是控释关键因素。这些发现为口服胰岛素纳米载体设计提供了工艺-性能关系的重要依据，双功能包被策略对开发其他生物活性物质递送系统具有借鉴意义。

研究得到巴西CAPES、FAPESP(2019/27354-3)和CNPq(307094/2021-9)资助，Fernando D. Oliveira Júnior获CAPES奖学金支持。成果不仅推动糖尿病治疗技术进步，也为植物蛋白-多糖复合纳米载体在生物医药领域的应用开辟新途径。