《Journal of Molecular Liquids》：Temperature-dependent colloidal behavior and interfacial stability of phase-pure curcumin–cucurbit[7]uril supramolecular nanoassemblies
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•通过简单的自组装方法制备了姜黄素-CB[7]纳米组装体。•成功的包封有利于增强姜黄素的荧光特性和胶体稳定性。•通过洗涤和pH调节优化了反应参数。•在pH 7（中性条件）下，所制备的纳米胶囊保留了纳米胶囊结构和抗氧化活性。•姜黄素-CB[7]纳米胶囊表现出比纯姜黄素和物理混合
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通过简单的自组装方法制备了姜黄素-CB[7]纳米组装体。
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成功的包封有利于增强姜黄素的荧光特性和胶体稳定性。
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通过洗涤和pH调节优化了反应参数。
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在pH 7（中性条件）下，所制备的纳米胶囊保留了纳米胶囊结构和抗氧化活性。
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姜黄素-CB[7]纳米胶囊表现出比纯姜黄素和物理混合物更优异的DPPH和H?O?清除活性。
引言
如今，超分子化学作为一种增强药物试剂物理化学和生物学性质的有前景的方法而备受关注。该策略着眼于通过分子间作用力（如氢键、疏水作用和/或静电吸引）形成特定的非共价主客体组装体[1]。将生物活性分子引入合适的主体的优势包括改善水溶性、化学稳定性和生物利用度。在多种超分子主体系统中，葫芦脲因其无与伦比的结合能力、结构刚性和显著的化学稳定性而吸引了大量关注[2]。事实上，葫芦脲是一类大环主体分子家族，其空腔由不同数量的乙二醇脲单元构成，从5个单元（葫芦[5]脲或CB[5]）到10个单元（葫芦[10]脲或CB[10]）不等[2]。因此，这些同系物的空腔大小和物理化学性质会影响它们与药物的结合能力及其在不同领域的潜在应用。其中，葫芦[7]脲（CB[7]）是最广泛研究的主体[3]。CB[7]是由七个乙二醇脲单体通过亚甲基桥连接而成的大环主体，形成刚性的南瓜形组装体。其定义明确的空腔允许通过主客体络合捕获不同的疏水性和芳香性客体分子。由于CB[7]具有优异的水溶性、高结合亲和力、良好的生物利用度和低毒性特征，它在生物医学和药学领域引起了极大兴趣[4]、[5]。
尽管许多生物活性化合物都能受益于超分子包封/捕获，但姜黄素因其已确立的治疗潜力和固有的物理化学局限性而成为特别有前景的候选者。姜黄素是一种从姜黄（Curcuma longa）根茎中分离的天然多酚化合物，也是赋予姜黄黄色色泽的主要色素。由于姜黄素具有广泛的生物活性，引起了科学界的极大关注。大量研究报告了其抗炎[6]、抗氧化[7]、抗菌[8]和抗癌[9]特性，突显了其作为多种生物医学和药学应用治疗剂的潜力。然而，尽管姜黄素具有令人满意的药理学特征，其临床利用往往受限于其较差的水溶性、低生物利用度以及在生理条件下的易降解性[10]。因此，姜黄素的包封已被证明是克服其物理化学局限性并提高其在生物医学领域有效性的有效策略。姜黄素被广泛包封于脂质[11]、[12]、胶束和聚合物[13]、[14]、金属有机框架[15]、[16]等中。这些包封方式可以改善姜黄素的稳定性、溶解度和功能特性，从而提高其治疗潜力。尽管如此，关于姜黄素在CB[7]中自组装的研究仍然有限。de Azevedo等人进行的一项研究通过在乙醇中将姜黄素和CB[7]混合，建立了姜黄素-CB[7]超分子纳米聚集体，并证实了其增强的溶解度和稳定性以及特征性的发光行为[17]。
因此，优化自组装条件对于开发具有改善物理化学和生物学性能的稳定且高效的姜黄素-CB[7]包合物至关重要。
抗氧化剂是一类能够轻松中和细胞中自由基和活性氧（ROS）的化合物[18]。测量抗氧化活性的方法包括2,2-二苯基-1-苦基肼基自由基法（DPPH法）[19]、2,2-联氮-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）法（ABTS法）[19]、铁还原抗氧化力法（FRAP法）[20]、氧自由基吸收能力法（ORAC法）[21]、过氧化氢法（H2O2法）[22]以及Folin-Ciocalteu法[23]。然而，由于姜黄素已被证实是一种有效的抗氧化剂，因此提高其作为抗氧化剂在低浓度下的活性是必要的。
据我们所知，制备和环境参数对所得超分子组装体的影响尚未得到彻底研究。换句话说，尚未有系统研究报道洗涤、pH和温度对其胶体性质的影响，也未对其抗氧化活性进行完整评估。因此，在本研究中，基于主客体相互作用，通过简单的超分子自组装方法有效制备了姜黄素-CB[7]纳米组装体。因此，研究了洗涤程序和pH的影响，并使用紫外-可见光谱、荧光光谱、扫描电子显微镜（SEM）对所得纳米胶囊（NCs）进行了表征。此外，利用动态光散射（DLS）和Zeta电位测量确定了温度对光学性质的影响。通过热重分析（TGA）和X射线衍射技术（XRD）对最终纳米胶囊进行了表征。此外，首次使用DPPH和过氧化氢清除试验评估了所制备纳米组装体的抗氧化性能，并与游离姜黄素和姜黄素-CB[7]物理混合物进行了比较。本研究为设计基于CB[7]的超分子系统以改善姜黄素的物理化学和抗氧化特性提供了新的见解。因此，本研究并非简单复制先前报道的姜黄素-CB[7]制备方法，而是通过验证纯化和环境条件如何影响其结构和界面性质，并展示其增强的抗氧化活性，扩展了对该超分子系统的理解。
章节摘要
材料
姜黄素、葫芦[7]脲、2,2-二苯基-1-苦基肼基自由基（DPPH）和重铬酸钾均购自Sigma Aldrich。乙醇购自Honeywell Riedel-de Haen。所有化学品均直接使用，未经额外纯化。
姜黄素在葫芦[7]脲中的自组装
通过超分子自组装方法制备了姜黄素-CB[7]纳米组装体。简要而言，分别将2 mg姜黄素和6 mg葫芦[7]脲（CB[7]）溶解于5 mL乙醇中，涡旋10分钟。所得溶液随后进行混合。
姜黄素-CB[7]纳米胶囊的自组装
姜黄素-CB[7]纳米胶囊通过超分子自组装方法制备，如De Azevedo等人[17]所述。为此，将纯姜黄素和葫芦[7]脲分别溶解于乙醇中，然后混合并在400 rpm下搅拌24小时以确保均匀混合。因此，搅拌溶液可以促进姜黄素和CB[7]之间的反复分子相互作用，从而通过非共价主客体作用促进稳定超分子纳米组装体的形成。
结论
总之，通过基于主客体相互作用的简便自组装策略，成功制备了姜黄素-CB[7]超分子纳米组装体。完整的物理化学表征证实了姜黄素-CB[7]纳米组装体的形成，并表明纯化和pH变化均显著改变其性质。洗涤过程对于去除过量姜黄素并获得良好定义的形态至关重要。pH依赖性研究揭示了…
CRediT作者贡献声明
Riham El Kurdi：撰写—初稿、验证、调查、形式分析、数据管理。Ghina El Hajj Chehade：撰写—审阅与编辑、调查、形式分析、数据管理。Nadine Kafrouny：撰写—审阅与编辑、调查、形式分析、数据管理。Digambara Patra：撰写—审阅与编辑、监督、资源、项目管理、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
感谢美国黎巴嫩大学通过URB提供的财政支持，以及Kamal A. Shair中央研究实验室（KAS CRSL）的设施用于完成本研究。
Riham El Kurdi|Ghina El Hajj Chehade|Nadine Kafrouny|Digambara Patra
