L-亮氨酸与壳聚糖联用优化肝素钠吸入微粉的缓释性能及肺部递送效率

研究人员通过共喷雾干燥技术将壳聚糖(chitosan)与L-亮氨酸(L-leucine)结合，开发出具有优化雾化性能和缓释特性的肝素钠(heparin sodium)吸入微粉。实验表明，HSCL1配方展现双相释放动力学，X射线衍射(XRPD)证实壳聚糖抑制结晶而L-亮氨酸保留部分晶型，扫描电镜(SEM)显示表面褶皱结构显著提升分散性。该研究为多糖类药物的肺部递送提供了兼具深肺沉积与长效治疗的新策略。

　　

这项研究创新性地采用共喷雾干燥技术，将天然阳离子多糖壳聚糖(chitosan)与疏水性氨基酸L-亮氨酸(L-leucine)组合，共同调控吸入性肝素钠(heparin sodium)微粉的理化特性。壳聚糖凭借其黏附性和生物可降解性，构建出具有延长肺部滞留时间的药物储库；而L-亮氨酸则通过诱导微粉表面形成独特褶皱结构，显著改善粉末的分散性和气溶胶性能。

通过新一代撞击器(Next Generation Impactor)评估发现，当壳聚糖与L-亮氨酸比例为1:1时(HSCL1配方)，微粉展现出最优的空气动力学特性。扫描电镜(SEM)图像生动揭示：L-亮氨酸诱导的"葡萄干样"表面形貌可减少粒子间范德华力，而过量壳聚糖则会导致微球表面产生应力裂纹。X射线粉末衍射(XRPD)分析显示，壳聚糖的加入使肝素钠结晶度降低，而L-亮氨酸的晶体特征峰依然可见，这种"半晶态"结构巧妙平衡了基质稳定性与再分散性。

体外释放实验采用透析袋法，通过五种动力学模型解析释放机制。有趣的是，含壳聚糖的配方均呈现典型的双相释放模式——初期突释相后接续缓释相。Korsmeyer-Peppas模型表明HSCL1的释放指数n值为0.45，属于非菲克扩散(non-Fickian)机制，暗示药物通过溶胀-侵蚀协同作用从聚合物基质中释放。在25°C/55%RH条件下储存4周后，该配方仍保持优异的稳定性，证明这种"生物多糖-氨基酸"杂化系统能有效解决吸入制剂面临的湿度敏感难题。

该研究为高分子量多糖药物的肺部递送提供了新思路：壳聚糖作为"分子锚"延长药物驻留时间，L-亮氨酸作为"表面工程师"优化雾化特性，二者的协同作用突破了单一辅料系统的局限。这种仿生设计策略不仅适用于肝素钠，还可拓展至其他治疗性多糖的吸入制剂开发，为慢性呼吸系统疾病的靶向治疗开辟了新途径。