壳聚糖-大麻二酚复合膜形成系统:一种新型局部抗菌治疗策略的创新研究

【字体: 时间:2025年07月14日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  针对传统局部给药系统易脱落、药物渗透性差等问题,研究人员开发了一种基于壳聚糖(Chitosan)和大麻二酚(CBD)的膜形成系统(FFS)。通过优化乙醇-水比例和多功能辅料,实现了CBD的均匀分布与缓释,体外实验证实其对革兰氏阳性/阴性菌及真菌具有协同抗菌效果,为皮肤感染治疗提供了新方案。

  

随着抗生素耐药性危机加剧,全球每年因耐药菌感染死亡人数超过3.5万例,开发新型抗菌制剂迫在眉睫。传统局部给药制剂如乳膏、贴剂存在易擦除、药物渗透不足等缺陷,而壳聚糖(Chitosan)与大麻二酚(Cannabidiol, CBD)的独特药理特性为这一难题提供了突破口。壳聚糖作为天然阳离子多糖,兼具成膜性、粘附性和广谱抗菌活性;CBD则展现出对耐药菌株的显著抑制作用,但两者在制剂开发中面临溶解度差异大、稳定性差等挑战。

捷克共和国布拉格Penta s.r.o.的研究团队在《International Journal of Pharmaceutics》发表研究,首次将壳聚糖与CBD整合于膜形成系统(Film-Forming System, FFS),通过优化乙醇-水比例(确保壳聚糖溶解)和选择乳酸(替代乙酸作为pH调节剂兼增塑剂),构建出具有协同抗菌效应的新型给药平台。关键技术包括差示扫描量热法(DSC)分析相容性、流变学测试评估机械性能、拉曼光谱验证药物分布,以及扫描电镜(SEM)观察微观结构,最终通过体外渗透和抗菌实验验证功效。

材料与方法

采用中分子量壳聚糖(脱乙酰度≥75%)与CBD isolate,通过筛选乙醇:水比例(兼顾溶解性与挥发速度)和多功能辅料(如丙二醇兼具增溶与增塑作用),建立双重功能载体系统。

结果与讨论

  1. FFS配方优化:确定40%乙醇为最佳溶剂比例,乳酸(pH调节剂)使体系pH<6,确保壳聚糖质子化溶解,同时作为增塑剂提升膜柔韧性。

  2. 物理表征:DSC显示CBD以无定形状态分散于基质;SEM证实膜表面均匀无结晶,拉曼光谱显示药物-聚合物分子间相互作用。

  3. 体外释放:FFS在24小时内实现CBD持续释放(达85%),符合零级动力学模型,优于传统凝胶剂型。

  4. 抗菌活性:对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性)和大肠杆菌(革兰氏阴性)的抑菌圈直径分别达18mm和12mm,且对白色念珠菌(真菌)具有剂量依赖性抑制。

结论与意义

该研究开创性地将壳聚糖的膜形成特性与CBD的抗菌活性相结合,通过巧妙的制剂设计克服了二者溶解度差异。FFS的快速成膜特性(溶剂挥发后形成透明薄膜)既避免传统制剂的油腻感,又通过延长药物驻留时间增强疗效。特别值得注意的是,体系对通常耐CBD的革兰氏阴性菌(如大肠杆菌)也表现出抑制效果,这归因于壳聚糖破坏细菌外膜后促进CBD渗透的协同机制。研究为耐药性皮肤感染提供了兼具患者依从性与治疗效能的新型解决方案,其"一膜双效"的设计思路可拓展至其他难溶性抗菌药物的递送系统开发。

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