聚合物纳米颗粒-微针阵列复合系统：染料木黄酮经皮递送抗黑色素瘤新策略

为解决染料木黄酮（GIN）因低水溶性（<1 μg/mL）和高亲脂性（log P=3.04）导致的经皮渗透难题，研究人员开发了海藻酸-壳聚糖纳米粒（ACNPs）负载溶解性微针阵列（GINACNPs@MNs）。该系统在144小时内实现75±1.24%的缓释，载药量达97±0.42%，显著提升A375黑色素瘤细胞抑制率（IC50 25.08 μg/mL vs 游离GIN 30.55 μg/mL），并在小鼠模型中使肿瘤体积缩小59%（1055.10 mm3 vs 对照组2584.50 mm3），为黑色素瘤靶向治疗提供无创高效新策略。

　　

论文解读

黑色素瘤作为侵袭性最强的皮肤癌，全球年新增病例超50万，预计2040年死亡人数将达9.47万。传统治疗面临两大瓶颈：小分子药物经皮渗透效率低下，以及化疗药物的全身毒性。以染料木黄酮（GIN）为例——这种源自大豆的异黄酮能通过抑制PI3K/AKT和NF-κB通路阻断黑色素瘤转移，却因极低水溶性（<1 μg/mL）和log P值3.04的特性，难以穿透皮肤角质层屏障。

为突破这一困境，印度迪纳希乌帕德海药科学院（DIPS）的研究团队创新性地构建了"纳米粒-微针"复合递送系统。他们将GIN封装于海藻酸-壳聚糖纳米粒（ACNPs），利用两者离子相互作用（NH₃⁺与COO^–）形成保护性聚电解质复合物，再将其嵌入聚维酮K90/PVA基质微针阵列（GINACNPs@MNs），成果发表于《International Journal of Pharmaceutics》。

核心技术方法

1. 离子凝胶法制备ACNPs：通过静电作用形成粒径457-758 nm的纳米粒

2. 微针模具成型：采用真空铸造法制备金字塔形针尖阵列

3. 体外释药评价：模拟皮肤环境进行144小时缓释测试

4. 机械强度验证：以石蜡膜（Parafilm? M）模拟人体皮肤穿刺

5. 体内抗肿瘤实验：Balb/c裸鼠皮下移植A375细胞模型

关键研究发现

? 材料特性：差示扫描量热(DSC)证实GIN在微针基质中保持无定形态，衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)显示药物与聚合物无化学冲突。

? 释药性能：微针阵列实现双相释放——初期突释24%后转入平稳缓释阶段，累计释放率达75±1.24%，显著优于传统剂型。

? 皮肤安全性：经皮水分流失(TEWL)监测显示微针仅暂时打开角质层通道，24小时内皮肤屏障功能完全恢复。

? 抗癌活性：在A375细胞中，GINACNPs@MNs的IC₅₀值（25.08 μg/mL）较游离GIN降低18%，主要源于纳米粒增强的细胞摄取效率。

? 体内抑瘤效果：治疗18天后，实验组肿瘤体积（1055.10±120.34 mm³）仅为对照组（2584.50±210.75 mm³）的40.8%，且未见明显系统毒性。

结论与突破性意义

该研究首次实现将聚电解质纳米粒整合于溶解性微针的策略：ACNPs通过缩小粒径增强药物渗透，而微针阵列的物理穿透作用则克服了经皮屏障。双重协同机制使GINACNPs@MNs具备三大优势：

1. 精准递送：微针在肿瘤部位局部溶解，避免全身暴露引发的副作用

2. 长效缓释：聚电解质网络阻滞药物突释，维持有效血药浓度

3. 患者友好：无痛微创特性显著提升用药依从性

这项技术不仅为黑色素瘤提供新型靶向治疗方案，其"纳米-微针"复合平台更可拓展应用于其他难溶性抗癌药物（如紫杉醇、阿霉素）的经皮递送，为肿瘤局部治疗开辟全新路径。