《International Journal of Pharmaceutics》：Computationally guided deep eutectic solvent with dual solubilizing and self-emulsifying functions for delivery of hydrophobic bioactives
编辑推荐：
•COSMO-RS计算指导了对具有超高溶解性和助表面活性作用的DES的筛选。•ChCl-PEG DES实现了姜黄素110.04 mg/mL的溶解度，比经典的ChCl-甘油DES高出14倍。•DES的快速扩散和氢键作用促进了姜黄素的分散。•DES在稀释时促进了自乳化递送系统（S
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COSMO-RS计算指导了对具有超高溶解性和助表面活性作用的DES的筛选。
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ChCl-PEG DES实现了姜黄素110.04 mg/mL的溶解度，比经典的ChCl-甘油DES高出14倍。
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DES的快速扩散和氢键作用促进了姜黄素的分散。
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DES在稀释时促进了自乳化递送系统（SEDS）的形成。
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与游离姜黄素相比，DES-SEDS使Caco-2细胞的摄取量提高了9.75倍。
引言
深共晶溶剂（DES）已被开发为绿色替代试剂，具有可调性、低毒性、低蒸气压和不易燃等优点（Hansen等人，2020年）。它们是一类由Lewis/Br?nsted酸和碱形成的共晶混合物。DES组分之间形成的氢键有效降低了混合物的熔点，使其在室温下保持液态（Smith等人，2014年）。DES在电沉积、气体捕获、生物催化、生物质加工、纳米材料、有机合成和药物研究等领域具有广泛的应用潜力（Zaib等人，2022年）。特别是，将DES作为生物活性物质的介质已成为一种有前景的策略，越来越多的研究支持了这一潜力（Oyoun等人，2023年）。
2009年，Morrison等人发现尿素-氯化胆碱（ChCl）DES能够提高五种难溶性模型化合物的溶解度，溶解度相比水提高了5到22,000倍（Morrison等人，2009年）。此后，越来越多的报告证实了DES对药物和天然产物具有广泛的增溶作用（Ramon等人，2023年；Trombino等人，2022年）。在这些生物活性物质中，白藜芦醇、槲皮素和姜黄素被广泛用作模型化合物，它们的水溶性分别约为30 μg/mL、28 μg/mL和18 μg/mL。这些化合物具有多种生理活性，包括抗氧化、抗炎、抗癌和神经保护作用。然而，它们的应用受到低溶解度的限制（Shavronskaya等人，2023年）。据报道，ChCl-1,2-丙二醇DES可将白藜芦醇的溶解度提高到211.05 mg/mL，同时还增强了其抗氧化活性和稳定性（Uka等人，2023年）。由环糊精和乙酰丙酸组成的DES表现出对白藜芦醇的增溶能力，并增强了其经皮渗透性（Li等人，2025年）。含20%水的甜菜碱-甘油DES将槲皮素的溶解度提高到3.36 mg/mL，并在体外较低浓度下促进了成纤维细胞的伤口愈合（Jiménez-Ortega等人，2025年）。以1:2 M比例配制的ChCl-乙酰丙酸增强了槲皮素的溶解度和抗菌活性，其溶解度相比水提高了约70,000倍（Vora等人，2026年）。ChCl-甘油DES可将姜黄素的溶解度提高到8 mg/mL，并防止其因阳光照射而降解（Jeliński等人，2019年）。姜黄素还可直接与ChCl-乙二醇形成深共晶体系，实现一步溶解，溶解度为2.05 mg/g（Liu等人，2021年）。有趣的是，除了提高生物活性物质的溶解度外，DES还具有多种功能，包括增强稳定性、改善吸收和减少其他生物基质的干扰（Curreri等人，2023年）。然而，DES的应用主要集中在皮下注射或外用涂层上，其在口服吸收方面的应用仍然有限（Angsantikul等人，2021年；Liu等人，2024年）。一个显著的缺点是，DES的超分子结构在过度用水稀释时会遭到破坏（Chevé-Kools等人，2025年）。在胃肠道吸收过程中，含有生物活性物质的DES会被稀释，导致生物活性物质聚集和沉淀。
为了实现疏水性生物活性物质的高超增溶和高效递送，本研究采用了通过COSMO-RS计算进行快速筛选的策略，以识别一种不仅溶解性优于传统DES，而且具有优异两亲性的DES。同时，本研究还探究了高增溶能力的机制。重要的是，随后将该DES用作助表面活性剂，与表面活性剂和油相结合，在稀释时形成SEDS。形成的液滴可以防止DES结构的破坏。本研究采用体外模拟消化结合Caco-2细胞摄取实验，评估了DES-SEDS对生物活性物质吸收的改善作用。综上所述，本研究提供了一种有效的策略，用于快速筛选具有超高溶解度和两亲性双重功能的DES。
章节摘要
材料
白藜芦醇（99%）、槲皮素（97%）、姜黄素（98%）、氯化胆碱（ChCl，99%）、乙二醇（EG，99%）、丙二醇（PG，99%）、甘油（G，99%）、1,3-丁二醇（B (1,3)，99%）、聚乙二醇400（PEG）、L-脯氨酸（P，99%）、木糖醇（Xy，99%）、D-山梨醇（Sor，98%）、DL-乳酸（LA，85–90%）、L-苹果酸（MA，98%）、柠檬酸（CA，>99.5%）、D-葡萄糖（Glu，99%）、D-果糖（Fru，99%）、吐温80和胆汁盐（来源于猪）；所有其他化学品均为分析纯或HPLC纯，购自
DES对疏水性生物活性物质的增溶能力
DES的设计遵循低成本和生物相容性的原则。如图1a所示，ChCl作为氢键受体（HBA）与13种氢键供体（HBD）结合形成DES。这13种DES可根据其HBD的化学基团分为五类：醇类、氨基酸、糖醇、有机酸和糖类。所有这些 组合均形成了澄清透明的溶液（如图1b所示）。由于ChCl与PEG的组合很少被研究
结论
本工作将COSMO-RS计算预测与实验验证相结合，从不同类型的DES中筛选出ChCl-PEG DES。该DES克服了传统DES有限的增溶能力，对包括白藜芦醇、槲皮素和姜黄素在内的疏水性生物活性物质表现出超高溶解度。计算预测与实验结果高度一致，为后续大规模筛选提供了有效指导。此外，本工作
CRediT作者贡献声明
郑文宇：撰写——初稿，可视化，方法论，调查研究，形式化分析，数据整理。牛志成：调查研究。袁丹：调查研究。周佳景：资源。赵谋明：指导，资源。周飞白：撰写——审阅与编辑，验证，指导，项目管理，形式化分析，概念化。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的经济利益冲突或个人关系，这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
我们衷心感谢国家自然科学基金委员会（编号：32172157）和小麦和玉米深加工国家工程技术研究中心（NL2024011）的资助。本工作部分在四川大学皮革化工教育部重点实验室完成，该实验室由中央高校基本科研业务费支持（SCU2025D014）。
郑文宇|牛志成|袁丹|周佳景|赵谋明|周飞白
