PLGA组成对R-藻红蛋白纳米封装、荧光稳定性及结直肠癌细胞摄取的影响研究

为解决结直肠癌(CRC)肿瘤成像中荧光标记物R-藻红蛋白(R-PE)水溶液不稳定的难题，研究人员采用两种PLGA纳米载体(RG 502/RG 653H)进行双乳化法封装。结果显示纳米颗粒粒径183-221nm、封装效率>90%，其中RG 653H载体在生理条件下释放更稳定，24小时内保持高荧光强度，为CRC细胞生物标记提供了新策略。

　　

在结直肠癌诊疗领域，精准成像犹如"大海捞针"——虽然早期发现可使患者5年生存率高达90%，但传统结肠镜对<10mm病灶的漏诊率仍达30%。更棘手的是，临床常用荧光染料如吲哚菁绿(ICG)存在肿瘤靶向性差的问题，而源自红藻的R-藻红蛋白(R-PE)虽具优异荧光量子产率，却在水中24小时即失活。这种"看得见却留不住"的矛盾，成为肿瘤荧光成像技术发展的关键瓶颈。

来自巴西塞阿拉联邦大学药物研发中心的研究团队另辟蹊径，利用两种特性迥异的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)——RG 502（7-17kDa，酯端基，LA:GA=50:50）和RG 653H（24-38kDa，羧端基，LA:GA=65:35），通过双乳化/溶剂蒸发法制备纳米颗粒。他们系统考察了表面活性剂浓度（内水相0.5-0.75%、外水相1-1.5%）和有机相体积（6-10mL）对纳米载体性能的影响，最终在《International Journal of Pharmaceutics》发表了这项突破性研究。

研究采用四大关键技术：①双乳化法制备PLGA纳米颗粒；②动态光散射(DLS)测定粒径和分散系数(PdI)；③超滤离心法计算封装效率(EE%)；④流式细胞术定量HCT-116细胞对纳米颗粒的摄取动力学。

【Particle size and encapsulation efficiency】

优化后的RG 502/RG 653H纳米颗粒分别呈现183±1nm和221±8nm的粒径，PdI<0.2，EE%均超90%。羧端基的RG 653H因更高分子量和LA含量，形成更致密的疏水核心，使R-PE释放率比RG 502低37%。

【In vitro release assay】

模拟生理条件(pH7.4,37°C)下，RG 653H纳米颗粒40天内仅释放23.5%的R-PE，显著优于RG 502组的60.8%，证实高分子量PLGA能更好保护蛋白荧光活性。

【Cellular internalization】

流式数据显示，两种纳米颗粒均在3小时达到HCT-116细胞摄取峰值，但RG 653H组24小时荧光强度保持率比RG 502组高2.3倍，其羧基可能促进溶酶体逃逸。

这项研究首次实现PLGA对R-PE的高效封装（EE%>90%），突破既往聚己内酯(PCL)载体50%封装率的限制。特别值得注意的是，RG 653H纳米颗粒展现的"三重优势"——高LA含量增强疏水相互作用、羧端基促进细胞摄取、高分子量延缓释放，为设计肿瘤特异性荧光探针提供了全新思路。该成果不仅推动CRC早期诊断技术发展，更开创了藻类蛋白在纳米医学领域的新应用范式。