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基于羧甲基壳聚糖稳定的纳米混悬温敏水凝胶增强丙酸氯倍他索眼用递送系统在葡萄膜炎治疗中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7
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针对传统滴眼液滞留时间短、频繁给药导致患者依从性差等问题,宁夏科研团队开发了羧甲基壳聚糖稳定的丙酸氯倍他索纳米混悬温敏水凝胶(CP-NS-GEL)。该研究通过纳米化提升药物溶解度,结合海藻酸钠-泊洛沙姆407温敏凝胶延长眼表滞留时间,体外实验证实其缓释特性和生物相容性,体内研究显示可显著抑制炎症因子(TNF-α、IL-1β)和髓过氧化物酶表达,为葡萄膜炎治疗提供新策略。
眼睛是人体最精密的器官之一,但葡萄膜炎(uveitis)——一种累及虹膜、睫状体和脉络膜的炎症性疾病,却可能悄无声息地夺走光明。全球5-10%的视力障碍归因于此,传统滴眼液因泪液冲刷和角膜屏障导致药物滞留时间不足5分钟,迫使患者频繁用药,既降低依从性又增加毒副作用。更棘手的是,高效抗炎药丙酸氯倍他索(CP)因强疏水性(logP>3)难以穿透眼表,生物利用度不足1%。如何让药物既"溶得透"又"留得住",成为眼科递送领域的"圣杯"挑战。
宁夏科研团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的突破性研究,给出了创新解决方案。研究人员巧妙融合纳米技术和温敏材料,构建了羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan, CMCS)稳定的CP纳米混悬液(CP-NS),再将其嵌入海藻酸钠-泊洛沙姆407(Poloxamer 407, P407)温敏水凝胶基质,形成智能递送系统CP-NS-GEL。该研究采用湿法研磨制备纳米混悬液,通过X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)验证晶体结构变化,利用流变学测试表征温敏特性,并建立脂多糖(LPS)诱导的SD大鼠葡萄膜炎模型评估疗效。
制备与表征CP-NS
通过湿法研磨将CP粒径从微米级降至246.5±12.8 nm,XRD显示晶体特征峰减弱,表明纳米化成功。CMCS作为稳定剂使Zeta电位达+32.4 mV,确保胶体稳定性。体外溶出实验显示,纳米化使CP溶解度提升4.7倍,角膜渗透性提高2.3倍。
温敏水凝胶性能优化
当P407浓度达18%时,凝胶在34℃发生溶胶-凝胶转变,符合眼表温度响应需求。添加1.2%海藻酸钠使储能模量(G')提升至142 Pa,粘附力达0.36 mN·cm,剪切稀变特性(n=0.43)确保滴注舒适性。扫描电镜(SEM)显示三维多孔网络结构,孔径20-50μm利于药物缓释。
体内外疗效验证
体外释放实验显示CP-NS-GEL在8小时内释放58.3%,符合零级动力学模型(R2
0.98)。在LPS诱导的葡萄膜炎模型中,CP-NS-GEL治疗组虹膜充血评分较游离CP组降低67.8%,房水中TNF-α和IL-1β水平分别下降82.3%和76.5%,髓过氧化物酶(MPO)活性抑制率达89.2%。共聚焦显微镜显示荧光标记的CP-NS-GEL在角膜表面滞留超过6小时,是普通混悬液的3.2倍。
这项研究开创性地将纳米混悬技术与温敏凝胶结合,攻克了疏水性药物眼用递送的双重壁垒。纳米化提升溶解度,温敏凝胶延长滞留,CMCS增强粘附,三者协同使CP生物利用度产生质的飞跃。更重要的是,该系统采用FDA批准的P407和天然多糖材料,细胞实验显示ARPE-19细胞存活率>95%,体内未见角膜刺激,兼具疗效与安全性。该策略不仅为葡萄膜炎治疗提供临床转化方案,更为其他难溶性药物的眼用递送开辟新路径,堪称"纳米技术与药剂学交叉创新的典范"。
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