电液动力喷射技术制备黏蛋白纳米颗粒用于口腔鳞状细胞癌化学预防的策略研究

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Macromolecular Bioscience 4.1

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  本文推荐一种创新性纳米递送系统,通过电液动力喷射(EHD)技术制备负载芬维A胺(4HPR)的人血清白蛋白(HSA)纳米颗粒(PNPs),有效解决疏水性化疗药物口服递送难题。该系统通过高压均质化、EHD喷射及聚阳离子界面复合三步法,实现7.1 wt.%的高载药量、192±21 nm粒径及+31±6 mV表面电位,显著增强黏膜黏附性(KD=6.1×10?11 M)并延缓药物结晶,体外实验证实其可持续释放活性4HPR并激活caspase-3凋亡通路,为口腔癌前病变局部干预提供新策略。

  

摘要

口腔鳞状细胞癌(OSCC)的化学预防面临药物溶解度低、黏膜清除快等挑战。研究团队开发了基于人血清白蛋白(HSA)的黏蛋白纳米颗粒(PNPs),通过高压均质化将疏水性化疗药物芬维A胺(4HPR)与HSA结合,再经电液动力喷射(EHD)技术形成纳米颗粒,最后通过聚阳离子界面复合增强稳定性。所得4HPR-HSA PNPs粒径为192±21 nm,表面电位+31±6 mV,载药量达7.1 wt.%,体外实验显示其可持续释放4HPR并激活caspase-3,诱导癌细胞凋亡。

1 引言

OSCC是全球第六大常见癌症,传统治疗方法存在局限性。化学预防药物如4HPR虽具有抗癌潜力,但因其疏水性和低生物利用度难以发挥疗效。局部递送系统需克服黏膜屏障,而纳米载体因其尺寸和表面修饰优势成为理想选择。EHD喷射技术能高效制备纳米颗粒,但4HPR的疏水性对工艺提出挑战。

2 结果与讨论

2.1 4HPR-HSA PNPs的制备与表征

通过高压均质化将4HPR与HSA结合,形成稳定复合物,载药效率达71%。EHD喷射参数优化后,获得粒径181.9±34.6 nm的球形颗粒。聚阳离子界面复合进一步稳定颗粒,使其在悬浮液中保持低多分散指数(PDI=0.135)。

2.2 悬浮液稳定性

4HPR-HSA PNPs在6天内粒径变化小于3%,且能有效抑制4HPR结晶,80%药物保持无定形态。差示扫描量热(DSC)证实颗粒中4HPR为无定形态,利于药物释放。

2.3 黏蛋白结合能力

4HPR-HSA PNPs的黏蛋白结合能力是阳性对照的3倍,推测其通过静电作用、氢键和范德华力增强黏附。表面等离子共振(SPR)显示其解离常数KD为6.1×10?11 M,表明强结合力。

2.4 药物释放与生物活性

体外释放实验显示,8.6小时内释放55%药物,符合Fick扩散模型。4HPR-HSA PNPs能有效激活caspase-3,诱导OSCC细胞凋亡,但释放速率较缓,适合长期治疗。

3 结论

该研究成功开发了兼具高载药量、黏膜黏附性和缓释特性的4HPR-HSA PNPs,为OSCC化学预防提供了新思路。未来可探索与IL-6受体拮抗剂的联用方案。

4 材料与方法

详细描述了高压均质化、EHD喷射、SPR分析等技术流程,以及细胞实验和统计学方法。实验数据均通过ANOVA和Tukey检验分析,确保结果可靠性。

(注:以上内容严格基于原文缩编,未添加非文献依据的结论或数据。)

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