工程化透明质体凝胶共递送胞磷胆碱钠与硝苯地平用于青光眼潜在管理：制剂与药效学评价

《Frontiers in Pharmacology》：Engineered hyalurosomal gel co-delivering citicoline sodium and nifedipine for potential glaucoma management: formulation and pharmacodynamic evaluation

引言：青光眼（glaucoma）是一种神经退行性眼部疾病，需要多靶点治疗策略以对抗眼内压（IOP）升高和氧化应激介导的视网膜神经节细胞（RGCs）丢失。本研究开发了一种创新的透明质体水凝胶平台（hyalurosomal hydrogel platform），共递送硝苯地平（NFD；一种促进眼部血管舒张和IOP降低的钙通道阻滞剂）与胞磷胆碱钠（CTC；一种强效神经保护和抗氧化剂），作为青光眼潜在局部治疗方法。方法：采用薄膜水化法制备载NFD透明质体（NFD-HAs），并通过D-最优设计（D-Optimal design）进行统计学优化。将优化配方（NFD-OF）进行探头超声处理，与CTC混合，并载入羟丙基甲基纤维素（HPMC）水凝胶。结果与讨论：经超声处理的NFD-OF呈纳米级球形囊泡（198.6 ± 23.1 nm），具有高包封率（EE；70.7 ± 1.8%）和稳定的zeta电位（ZP；–39.1 ± 1.3 mV）。透射电子显微镜（TEM）分析证实NFD-OF具有清晰的球形形态、非聚集状态和结构完整性。最终CTC/NFD-OF凝胶表现出假塑性剪切变稀流动、适宜眼部pH（6.9 ± 0.02）以及24 h持续释放（NFD 65.5%，CTC 99.5%）。该双药凝胶较游离NFD（219.43 μg/mL）和CTC（234.62 μg/mL）表现出更优的自由基清除能力（IC₅₀ = 16.44±0.7 μg/mL）。共聚焦显微镜证实，与对照溶液（50 μm）相比，其角膜穿透深度（110 μm）提高2.2倍。体内药效学评价显示，与市售Xola?滴眼液（最大IOP降幅36.4 ± 5.9%，AUC_0–∞ = 182.8 ± 33.7）相比，CTC/NFD-OF凝胶具有显著更高的最大IOP降幅（51.85 ± 8.2%）、更长的平均驻留时间（MRT；8.9 ± 2.7 h）和更高的相对暴露量（AUC_0–∞ = 494.1 ± 191.9）。终端伽马灭菌保持了理化特性和释放曲线。Draize试验和组织病理学检测证实其具有优异的眼部耐受性。总体而言，CTC/NFD-OF凝胶表现出有前景的降眼压活性和安全性，支持其作为青光眼多功能局部治疗方法的潜力。

青光眼（glaucoma）是一种以IOP升高和视神经进行性损伤为特征的神经退行性眼病，主要影响中老年人群。其病理表现为房水分泌或流出调节受损，房水蓄积导致IOP升高。现有治疗药物包括β-肾上腺素能受体阻滞剂、碳酸酐酶抑制剂、前列腺素类似物和α₂-肾上腺素能激动剂等。药物重定位中，钙通道阻滞剂受到关注；NFD为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，传统用于高血压和心绞痛，近期研究提示其可拮抗内皮素-1（ET-1）的血管收缩作用，促进眼血管平滑肌舒张，从而降低IOP，并可能具有抗氧化、神经保护和抗炎活性。局部给药受鼻泪管引流、泪液周转和眼睑药物丢失等限制，生物利用度低；全身给药则有生物利用度低和全身副作用风险。因此需要有效局部递送并保持眼安全和依从性。青光眼还存在氧化应激介导的RGCs退变，需多靶点神经保护。CTC为胞苷-5′-二磷酸胆碱，具间接抗氧化特性，通过促进磷脂酰胆碱合成稳定和修复神经元细胞膜，减少膜脂过氧化，调节线粒体凋亡通路并增强谷胱甘肽介导的氧化还原平衡，提高RGCs存活。HA为细胞外基质成分，无毒、可生物降解、生物相容、黏附、保湿。透明质体（hyalurosomes）结合脂质体和HA。研究目的是开发CTC/NFD-OF凝胶，共递送NFD和CTC于HA调节的纳米系统并载入水凝胶，以多靶点、持续释放、减少全身副作用。

研究人员采用D-最优设计（D-Optimal design）筛选NFD-HAs处方，以薄膜水化法制备，优化配方经探头超声、加入CTC并载入HPMC水凝胶。表征包括EE、粒径（PS）、多分散指数（PDI）、ZP、TEM、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、透析释放、流变、pH、表面张力、折光率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除；以⁶⁰Co 25 kGy进行终端伽马灭菌并复测。体内采用雄性成年白化兔（约2.5 kg；REC批准号PI 3855）进行Draize试验、组织病理学、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）角膜渗透及单剂量交叉IOP药效学，与Xola?比较。

3.1 NFD-HAs的体外表征（In-vitro characterization of NFD-HAs）。3.1.1 包封率（EE）模型分析：17个处方EE为15.9%±0.6%至84.0%±1.3%；ANOVA显示磷脂酰胆碱（PC）量主效应显著正影响（P<0.0001），PC从100增至300 mg提高EE，归因于囊泡数量增加、粒径增大及亲脂药物在脂相中滞留。3.1.2 PS模型分析：PS为160.8±0.6至1743.9±84.1 nm；PC量和边缘活化剂（EA）类型显著，EA量通过交互作用显著；PC增加增大PS；脱氧胆酸钠（DEO）较胆酸钠（CO）产生更小PS；EA量增加可因膜流化和胶束形成降低PS。3.1.3 PDI模型分析：PDI为0.27±0.2至0.92±0.1；Box-Cox变换后降阶立方模型显著；AB、AC、BC交互显著；CO与PC增加时PDI明显升高，DEO时略升；EA量增加降低PDI。3.1.4 ZP：ZP为?28.0±4.1至?45.6±1.8 mV，绝对值≥20 mV，预期稳定；负电荷来自PC和阴离子胆盐。

3.2 NFD-HA优化与NFD-OF评价：DX13选出desirability 0.905的NFD-OF（300 mg PC、10 mg CO），预测EE 83.8%、PS 454.5 nm；实测EE 83.7%±1.4%、PS 436.4±32.0 nm、PDI 0.4±0.1；40 s探头超声后EE 70.7%±1.8%、PS 198.6±23.1 nm、PDI 0.4±0.1、ZP ?39.1±1.3 mV。

3.3 体外释放：透析法显示CTC/NFD-OF凝胶中CTC双相释放，0.5 h约40%，随后缓释至24 h；NFD更控释；凝胶较溶液/混悬液延长CTC释放并改善难溶NFD释放；两药均为一级释放；Korsmeyer-Peppas模型CTC n<0.5（Fickian扩散），NFD n>0.5（非Fickian，扩散与聚合物溶蚀、溶胀、松弛共同）。

3.4 TEM：显示CTC/NFD-OF球形、多室透明质体凝胶核心；超声和灭菌后（PS约180 nm）膜完整、粒径小。3.5 FTIR：冻干CTC/NFD-OF凝胶中NFD特征峰消失，CTC部分峰减弱，提示NFD包封和CTC整合于HPMC凝胶基质。3.6 pH、表面张力和折光率：pH 6.9±0.02；表面张力58.0±0.2 mN/m（低于水72 mN/m），利于角膜渗透和滞留；折光率1.37±0.0<1.476，避免视物模糊。3.7 终端伽马灭菌影响：加入CTC和HPMC后ZP由?39.1±1.3降至?22.8±1.3 mV，PDI由0.4±0.1升至0.670±0.0，PS和EE不变；灭菌前后PS 198.1±10.6 vs 197.3±0.8 nm，EE 70.7%±2.3% vs 71.5%±0.2%，ZP ?22.8±1.3 vs ?22.2±1.6 mV，PDI 0.670±0.0 vs 0.674±0.0；释放相似因子f2 NFD 62.7、CTC 71.4，表明25 kGy伽马灭菌后稳定。3.8 流变学：旋转黏度计显示剪切变稀，n=0.1404；Carreau模型R²=0.9999，假塑性；利于眨眼高剪切下铺展、低剪切下滞留。3.9 体外抗氧化：DPPH法显示CTC/NFD-OF凝胶IC₅₀=16.44±0.7 μg/mL，优于NFD 219.43±1.76 μg/mL和CTC 234.62±4.9 μg/mL，空白透明质体凝胶无抗氧化（IC₅₀>1000 μg/mL）。

3.10 体内评价：3.10.1 安全性：Draize各时间点评分0，组织病理无上皮和基质改变；3.10.2 CLSM：RhB溶液穿透50 μm，RhB载优化透明质体凝胶110 μm，提高2.2倍；3.10.3 药理活性：单剂量交叉设计，CTC/NFD-OF凝胶最大IOP降幅51.8%±8.2%、AUC_{0–8 h} 264.8±49.9、AUC_0–∞ 494.1±191.9、MRT 8.9±2.7 h，均显著高于CTC/NFD分散液（31.8%±3.3%、82.7±39.2、85.5±30.5、3.8±1.6 h）和Xola?（36.4%±5.9%、123.7±32.6、182.8±33.7、4.1±0.8 h）；t_max凝胶4.3±0.8 h显著高于分散液3.0±0.0 h和Xola? 2.8±1.0 h。结论：凝胶降眼压活性增强，归因于透明质体穿透、流变滞留、CO增溶/促渗、HA水合黏附及HPMC缓释。

讨论部分：研究局限性包括缺乏眼部给药后药代动力学评价，未测眼组织药物浓度-时间曲线；未进行验证的无菌检测；药效学缺少空白透明质体凝胶和单药组；需在实验诱导的青光眼模型确认疗效。结论翻译：CTC/NFD-OF凝胶作为多功能平台，结合各组分固有特性，可通过多重协同和交织机制成为局部控制青光眼的创新疗法。NFD成功载入透明质体凝胶，随后加入CTC，强调联合治疗在合适纳米递送系统中的重要性，可绕过药物和给药途径的主要脆弱性。通过序贯体外和体内评价确保安全有效。载凝胶NFD-OF显示纳米囊泡、EE 70.7%±2.3%、ZP ?22.8±1.3 mV，24 h持续释放NFD和CTC（65.5%±1.3%和99.5%±0.8%），伽马辐射灭菌成功，强角膜渗透和眼组织耐受。局部给药后药效学参数显著增强。因此，CTC/NFD-OF凝胶为青光眼联合治疗进展提供实质推进，支持患者依从和福祉。未来研究建议在患病青光眼动物模型进一步研究治疗潜力，评估细胞抗氧化和相关神经保护作用；需要全面临床研究确认长期眼部耐受性、疗效和患者依从性。