透明质酸-玉米醇溶蛋白聚合物纳米粒负载喜树碱的研发与统计优化及其在黑色素瘤治疗中的应用

本研究针对喜树碱(CPT)临床应用存在的溶解度低、毒性大和结构不稳定等问题，开发了负载CPT的透明质酸(HA)-玉米醇溶蛋白(ZE)聚合物纳米粒(HA-ZE-CPT NPs)。通过Box-Behnken设计优化制备工艺，获得粒径160.4 nm、包封率94.6%的球形纳米粒，体外释放显示pH响应特性，体内实验证实其生物利用度提高5倍，使黑色素瘤模型小鼠生存率达80%，为靶向治疗提供了新策略。

　　

皮肤癌尤其是黑色素瘤作为人类高发恶性肿瘤，每年新增超百万病例，其恶性程度高、易转移的特性使晚期患者五年生存率不足20%。传统化疗药物如达卡巴嗪存在骨髓抑制、肝毒性等严重副作用，而天然抗肿瘤药喜树碱(CPT)虽能通过抑制拓扑异构酶I(TOPO I)诱导癌细胞凋亡，却面临水溶性差、内酯环不稳定导致药效丧失的困境。

巴基斯坦Quaid-i-Azam大学纳米医学实验室联合沙特阿拉伯King Khalid University的研究团队创新性地采用透明质酸(HA)与玉米醇溶蛋白(ZE)双天然聚合物载体，通过反溶剂沉淀法制备了靶向纳米粒。HA作为CD44受体配体实现主动靶向，ZE则凭借疏水性稳定包载CPT，二者协同解决了药物递送难题。相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用Box-Behnken设计优化配方，通过透射电镜(TEM)、差示扫描量热(DSC)等技术表征纳米粒特性，并建立DMBA诱导的BALB/c小鼠黑色素瘤模型评估疗效。关键实验显示：优化后的HA-ZE-CPT NPs粒径160.4±2.0 nm，zeta电位-19.7±0.3 mV，体外释放呈现pH依赖性，酸性环境（模拟肿瘤微环境）释放更快；MTT实验证实其对A431细胞的IC₅₀降至3 μg/mL，较游离CPT显著提高细胞毒性；药动学参数显示相对生物利用度提升5倍，肿瘤生长抑制率达80%。

统计优化与表征
通过三因素三水平响应面法确定最佳配方为HA 4 mg、ZE 10 mg、CPT 3 mg。XRD与DSC证实药物以无定形态存在于纳米粒中，FTIR显示聚合物间通过氢键交联。溶血实验证实纳米制剂安全性，符合静脉给药要求。

体外药效评价
CD44受体介导的内吞作用使纳米粒在A431细胞中的摄取量较游离药物增加3.2倍。流式细胞术显示早期凋亡细胞比例提升至47.8%，Western blot检测到caspase-3表达上调，证实其通过TOPO I抑制途径诱导程序性死亡。

体内抗肿瘤效果
治疗28天后，纳米粒组肿瘤体积(223±15 mm³)显著小于游离药物组(498±22 mm³)。免疫组化显示肿瘤组织CD44表达水平与纳米粒分布呈正相关，而肝肾毒性指标AST/ALT未出现异常升高。

该研究创新点在于：首次将HA-ZE双天然聚合物系统用于CPT的黑色素瘤靶向治疗；通过物理交联避免化学修饰对药物活性的影响；利用HA分子量优势(1200 kDa)增强EPR效应。讨论部分指出，该纳米系统可扩展至其他疏水抗肿瘤药的递送，但需进一步评估长期毒性。作者Sibgha Batool等强调，这种"绿色纳米制剂"为天然药物递送提供了可产业化的解决方案，其5倍生物利用度提升意味着临床给药频率的大幅降低，具有重要转化价值。