双靶向Trimyristin纳米乳凝胶经VEGFR与FGFR调控加速烧伤创面愈合

《Chemistry & Biodiversity》:Dual-Targeted Trimyristin Nanoemulgel Accelerates Burn Wound Healing via VEGFR and FGFR Modulation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:Chemistry & Biodiversity 2.9

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  烧伤损伤因愈合延迟、感染和组织再生不良而仍是重大治疗挑战。本研究旨在开发并评价一种负载三肉豆蔻酸甘油酯(trimyristin)的纳米乳凝胶,以增强二度烧伤创面愈合。研究人员采用高能乳化法制备三肉豆蔻酸甘油酯纳米乳,并将其掺入基于Carbopol的凝胶基质中。

  
烧伤损伤因愈合延迟、感染和组织再生不良而仍是重大治疗挑战。本研究旨在开发并评价一种负载三肉豆蔻酸甘油酯(trimyristin)的纳米乳凝胶,以增强二度烧伤创面愈合。研究人员采用高能乳化法制备三肉豆蔻酸甘油酯纳米乳,并将其掺入基于Carbopol的凝胶基质中。该制剂表现出优异的物理化学稳定性、持续药物释放和良好的皮肤相容性。分子对接显示三肉豆蔻酸甘油酯与血管内皮生长因子受体(Vascular Endothelial Growth Factor Receptor,VEGFR)和成纤维细胞生长因子受体(Fibroblast Growth Factor Receptor,FGFR)存在强相互作用,结合亲和力分别为?11.74和?10.21 kcal/mol。在Wistar大鼠体内研究中,高剂量纳米乳凝胶在第14天实现96.2%的创面收缩,并将上皮化时间缩短至11.3 ± 0.6天,而对照组为15.8 ± 0.9天。组织病理学分析证实组织接近完全再生,凸显了三肉豆蔻酸甘油酯纳米乳凝胶用于晚期烧伤创面治疗的潜力。
二度烧伤(second-degree burn)是累及表皮全层与部分真皮的常见损伤类型,临床表现为疼痛、水疱、渗出与明显水肿,易继发感染和瘢痕形成。全球疾病负担数据显示,2019年新发烧伤病例超过840万,导致11万余人死亡,其中低收入和中等收入国家因烹饪方式危险和急性护理资源有限而承受主要负担。烧伤创面愈合的一大障碍是过度且持续的炎症反应:早期大量活性氧生成,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和白介素-1β(IL-1β)等促炎细胞因子在伤后第3至第7天仍呈高表达,中性粒细胞和M1型巨噬细胞持续浸润,若未及时调控会严重阻碍组织再生。现有治疗方法难以实现靶向、长效的抗炎、抗氧化和抗菌药物递送,因而亟需开发新型局部给药系统。

三肉豆蔻酸甘油酯(trimyristin)是一种由三分子肉豆蔻酸和甘油构成的饱和甘油三酯,熔点约56–57°C,在纳米医药领域可用作固体脂质材料制备纳米乳和脂质纳米粒,具有包封率高、释放可控和物理稳定性好等优点。纳米乳凝胶(nanoemulgel)是将极细的水包油(O/W)纳米乳分散于亲水聚合物凝胶基质中形成的复合制剂,纳米乳组分可提高亲脂性药物的溶解度和经皮渗透,凝胶组分可增加黏度、维持创面湿润并减少经皮水分丢失,从而实现缓释和局部生物利用度提升。基于此,研究人员提出假设:将trimyristin负载于纳米乳凝胶中,通过双靶向调控血管内皮生长因子受体(VEGFR)和成纤维细胞生长因子受体(FGFR),可加速二度烧伤创面的愈合。

在材料与方法方面,实验材料包括trimyristin、Tween 80、Span 80、蓖麻油、三乙醇胺等,均购自Rungta College of Pharmaceutical Sciences and Research, Bhilai。研究人员采用低能自发乳化联合高能乳化的策略制备载药纳米乳:将300 mg或500 mg trimyristin溶于乙醇并与蓖麻油、Tween 80/Span 80混合(亲水亲油平衡值(HLB)10–12),加热至60°C后加入水相,经电磁搅拌、超声(5000 rpm,15 min)和均质(1500–3000 rpm)形成纳米级液滴。随后以羧甲基纤维素(5% w/w)制备水凝胶,并用三乙醇胺调节pH至6.5–7.0,将纳米乳缓慢掺入凝胶基质形成纳米乳凝胶。体外表征包括动态光散射(DLS)测定粒径和Zeta电位、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、黏度、熔点、pH和铺展性评价。分子对接使用Protein Data Bank(PDB)中5种受体结构:EGFR(7KPB)、VEGFR(8HBM)、TGF-βR(1UHL)、FGFR(2AZ5)和PDGFR(2ACL),通过网格对接计算结合能并分析氢键和疏水相互作用。体内实验选用Wistar大鼠(约250 g),经预热金属棒建立二度烧伤模型,分为对照组、诱导组(未治疗)、标准组(市售软膏)、治疗组1(T1,300 mg/50 mL)和治疗组2(T2,500 mg/50 mL),每日局部给药一次,持续14天;观察创面收缩率、上皮化时间、抗张强度,并进行苏木精-伊红(H&E)染色组织病理学评分。所有动物实验经机构动物伦理委员会(IAEC)批准(编号RCPSR/2024/IAEC/24)。

FTIR分析显示,trimyristin在2918.80和2852.76 cm?1处呈现C–H伸缩振动峰,1735.77 cm?1处出现酯羰基C=O伸缩峰,1267.73–1106.93 cm?1对应C–O伸缩振动,证实其酯基和长链脂肪酸结构。溶解度试验表明其不溶于水、易溶于己烷和氯仿等有机溶剂。动态光散射测定优化纳米乳的平均粒径为120 ± 10 nm,多分散指数(PDI)为0.18 ± 0.02,Zeta电位在?32.5至?35.8 mV之间,说明体系均匀且具有良好的胶体稳定性。流变学测试显示T2制剂的黏度(5700 cP)显著高于T1(4400 cP),归因于脂质含量增加导致内相体积扩大;两种制剂的熔点分别为55.3 ± 0.4°C和54.5 ± 0.5°C,均略低于纯trimyristin的56–57°C,提示纳米分散引起部分无定形化;pH分别为6.9 ± 0.1和6.7 ± 0.1,处于皮肤可接受的5.5–7.0范围;铺展直径分别为7.2 ± 0.3 cm和7.8 ± 0.2 cm,均适于均匀涂抹。

分子对接结果显示,trimyristin对VEGFR(8HBM)表现出最强的结合亲和力,结合能为?11.7434 kcal/mol,与ARG322、TYR330和GLN349等残基形成氢键;对FGFR(2AZ5)的结合能为?10.2127 kcal/mol,涉及ASN283、TYR72和VAL282;对TGF-βR、EGFR和PDGFR的结合能分别为?9.851、?9.233和?8.925 kcal/mol。这表明VEGFR和FGFR是trimyristin最可能的主要靶点,其相互作用可能调控血管生成和细胞增殖信号通路。

创面收缩实验显示,诱导组第14天创面收缩率为87.39%,标准组在第12天达到100%收缩;治疗组中T2制剂在第12天即实现100%收缩,T1制剂在第14天达到100%。上皮化时间方面,诱导组为14.34 ± 0.84天,T2组显著缩短至10.95 ± 1.02天,与标准组的10.13 ± 0.77天相当,而T1组为13.42 ± 0.73天,差异均有统计学意义(p < 0.05)。抗张强度测定中,T2组达到412.8 g,优于标准组(398.7 g)和诱导组(210.4 g),呈现剂量依赖性。组织病理学观察显示:对照组皮肤结构正常,诱导组存在全层表皮坏死和结构破坏;标准组出现部分再上皮化;T1组组织再生改善;T2组显示接近完全的皮肤结构恢复,表皮分层清晰、皮肤附属器形成,提示创面已由炎症期进入重塑期。

讨论部分指出,该研究结果与既往脂质纳米乳增强药物滞留和纳米乳凝胶提高药物溶解度、促进透皮吸收的作用机制一致。分子对接数据提示trimyristin通过VEGFR和FGFR双靶点促进血管生成和成纤维细胞增殖,结合高剂量组较好的组织病理学修复和抗张强度,进一步证实其促进胶原沉积与组织重塑的潜力。研究结论认为,trimyristin纳米乳凝胶是一种有前景的双靶向局部递药系统,可用于先进烧伤创面管理;两种浓度制剂中以500 mg/50 mL的T2配方疗效最优,未来值得进一步开展临床转化研究。
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