综述：聚电解质复合物在药物递送中的应用现状——特别关注脑部应用

这篇综述系统阐述了聚电解质复合物(PECs)作为新型药物递送平台的独特优势，重点探讨了其在脑部疾病治疗、脑组织再生和脑基质体外模型构建中的应用。文章详细分析了常用聚阴离子(如海藻酸、透明质酸)和聚阳离子(如壳聚糖、聚乙烯亚胺)的特性，揭示了PECs通过环境友好制备方法实现规模化生产的潜力，特别强调了其在克服血脑屏障(BBB)和实现靶向递送方面的突破性进展。

聚电解质复合物的基础特性

聚电解质复合物(PECs)是通过带相反电荷的聚离子在水溶液中静电相互作用形成的智能材料体系。这类复合物因其环境友好的制备条件和可规模化生产的特性，在药物递送领域展现出独特优势。PECs的最终理化性质（如粒径、表面电荷、形状等）高度依赖于其组成比例，这为精准调控药物释放行为提供了可能。

主要聚合物材料

聚阴离子家族

海藻酸(Alg)是从褐藻中提取的天然聚阴离子，其物理性质受甘露糖醛酸(M)和古洛糖醛酸(G)比例影响。研究表明，Alg与聚-L-鸟氨酸(PLO)形成的PECs可制成微胶囊、纤维和支架等多种形态，实现长达21天的酶控释。

透明质酸(HA)作为非硫酸化糖胺聚糖，其羧基(pK_a≈3)使其易与聚阳离子结合。HA/壳聚糖(CS)PECs支架通过3D打印技术成功实现了骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的持续释放。

聚阳离子体系

壳聚糖(CS)作为最常用的天然聚阳离子，其电荷密度受乙酰化程度(FA)和pH值调控。CS与海藻酸形成的PECs膜在伤口敷料应用中展现出显著疗效。

聚乙烯亚胺(PEI)因其高阳离子密度成为基因递送的"金标准"，通过修饰可降低毒性。线性PEI与HA构建的CD44靶向纳米凝胶实现了83.4%的阿霉素包封率。

脑部应用突破

神经退行性疾病治疗

PECs在克服血脑屏障方面表现出色。壳聚糖/海藻酸PECs纳米颗粒通过鼻脑途径递送罗匹尼罗，显著提高了脑靶向性。而PEI/过氧化氢酶"纳米酶"被骨髓来源巨噬细胞吞噬后，在帕金森病模型中显示出神经保护作用。

脑组织再生工程

PECs在模拟细胞外基质(ECM)方面表现优异。由1.5%海藻酸钠和0.75%HA构成的PECs水凝胶支架，经CaCl₂交联后显著促进雪旺细胞粘附。而含有SDF-1α和bFGF的PECs纳米颗粒整合到HA-醛水凝胶中，在缺血性中风模型中促进了神经发生和血管新生。

脑基质体外模型

CS/海藻酸PECs水凝胶构建的三维血脑屏障模型，其杨氏模量6.5kPa，平均孔径72.7±28.5μm，通透性显著低于传统Transwell模型。8%CS/HA支架为胶质母细胞瘤研究提供了理想的体外微环境。

挑战与前景

尽管PECs展现出巨大潜力，其长期生物相容性和规模化生产仍是挑战。监管方面，PECs可能首先在诊断和体外模型领域获得应用。计算毒理学和表面修饰策略将助力解决毒性问题，而溶液混合和凝聚法因其操作简便最可能实现工业化生产。

这种智能材料系统正推动着从药物递送到组织工程的多领域革新，特别是在神经系统疾病治疗方面展现出变革性潜力。随着研究的深入，PECs有望成为连接纳米技术与临床医学的重要桥梁。