壳聚糖包被脂质体的研究进展：合成策略、功能修饰与生物医学应用

《Pharmaceutics》：Chitosan-Coated Liposomes: Advances in Synthesis, Modification and Biomedical Applications

　　

壳聚糖包被脂质体（chitosan-coated liposomes, CLPs）已成为一种多功能药物递送平台，能够有效克服传统脂质体的关键局限性，包括稳定性差、体内清除迅速、黏膜黏附力弱以及靶向特异性不足。壳聚糖天然的阳离子特性使其能够通过静电相互作用稳定包被于带负电的脂质体表面，形成稳定的核-壳（core-shell）结构，从而显著提高脂质体稳定性、延长血液循环时间并增强黏膜黏附能力。壳聚糖骨架上丰富的反应性基团可进一步偶联靶向配体、聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）链及刺激响应性功能基团，从而赋予递送系统主动靶向、长循环及智能释药特性。多种包被策略，如静电沉积（electrostatic deposition）、层层自组装（layer-by-layer self-assembly）、离子交联（ionic crosslinking）及微流控原位包被（microfluidic in-situ coating），为制剂设计提供了灵活性和精确可控性。这些系统在多种给药途径以及抗感染、肿瘤靶向和免疫调节应用中展现出显著的治疗潜力，通过改善药物滞留、实现控制释放并提高生物利用度。因此，本综述系统总结了CLPs的合成方法、修饰策略及生物医学应用，旨在为该领域的未来发展提供参考。

1. 2.
   壳聚糖包被的性能优势

2.1 稳定性改善

壳聚糖沉积于脂质体表面形成刚性聚合物屏障。一方面通过空间位阻阻止脂质体颗粒间紧密接触，另一方面其质子化氨基产生的正电荷形成静电排斥，双重机制共同抑制颗粒聚集。研究表明，CLPs在模拟胃肠液、高盐缓冲液或血清中的粒径和多分散指数（polydispersity index, PDI）变化远小于未包被脂质体，且包封药物的保留率显著提高。此外，壳聚糖包被可保护脂质体免受胆汁盐和消化酶的破坏，这对口服给药途径尤为重要。

2.2 体内循环时间延长

传统脂质体经静脉注射后迅速被网状内皮系统（reticuloendothelial system, RES）识别和清除，半衰期通常仅为数分钟至数十分钟。壳聚糖包被本身虽不具备聚乙二醇的"隐形"（stealth）功能，但其带正电的表面可通过与带负电的血浆蛋白相互作用形成动态蛋白冠（protein corona），在一定程度上保护脂质体并延缓补体蛋白的吸附。进一步将壳聚糖与PEG共价偶联，所得PEG化壳聚糖衍生物包被在保留壳聚糖黏膜黏附性和正电荷特性的同时，引入PEG的长循环优势，实现体内半衰期延长。

2.3 黏膜黏附增强

胃肠道、眼、鼻腔、口腔和阴道等黏膜表面覆盖黏液层，其核心含有大量带负电的唾液酸残基。壳聚糖质子化后带正电，可与带负电的黏蛋白（mucin）产生强静电相互作用；此外，壳聚糖分子链上的羟基和乙酰氨基可与黏蛋白形成氢键，壳聚糖还可与黏蛋白的聚糖部分发生疏水相互作用。这些多重非共价结合力使CLPs能够牢固锚定于黏膜表面，显著延长递送系统在黏膜部位的滞留时间，抵抗泪液、唾液或肠内容物的冲刷作用，对提高药物生物利用度至关重要。

2.4 主动靶向活性

壳聚糖分子链上丰富的反应性基团（如氨基和羟基）可作为化学修饰的锚点。研究人员通过碳二亚胺介导的酰胺化反应、席夫碱反应等方法，将靶向配体（如叶酸、转铁蛋白、RGD肽、半乳糖、适配体）共价接枝到壳聚糖骨架上，再将所得偶联物包被于脂质体表面。此类主动靶向包被可特异性识别病变细胞表面过表达的受体，介导脂质体的细胞内化，增加药物在病灶部位的蓄积，同时降低对正常组织的毒性。

2.5 智能响应性

壳聚糖可通过接枝疏水基团（如脱氧胆酸、辛酰基）或pH敏感聚合物（如聚乙二醇甲醚丙烯酸酯，PEGA）构建刺激响应性释放系统，实现在特定微环境（如酸性肿瘤微环境）中的按需释药。此外，壳聚糖本身具有酶响应性。溶菌酶（lysozyme）是存在于泪液、唾液、血清等多种体液中的天然抗菌酶，可特异性降解壳聚糖。利用这一特性，研究人员开发了壳聚糖包被的左氧氟沙星脂质体（Lef@Lip@CS），以体液中的溶菌酶作为智能"开关"。体外抗菌实验表明，在溶菌酶存在下，6小时内对金黄色葡萄球菌的抑制率从72.46%提高到100%，生物被膜清除率从51%提高到71%。因此，将抗生素装载于CLPs中，不仅增强了药物的稳定性和生物利用度，还实现了靶向和按需释放，降低了细菌抗生素耐药风险。

1. 3.
   CLPs的合成策略

3.1 体外包被方法

3.1.1 静电沉积

静电沉积是最简单和常用的方法。未修饰脂质体通常带负电，具有负的zeta电位，而壳聚糖在酸性条件下带正电，二者可通过静电相互作用自发实现表面包被。制备过程中，将壳聚糖溶液（通常溶于1%乙酸）按一定比例加入预先制备的脂质体混悬液中，在搅拌下孵育完成包被。壳聚糖浓度、分子量及壳聚糖与脂质比例是影响包被效果的关键参数。研究表明，随着壳聚糖添加量增加，所得CLPs的平均粒径和zeta电位显著增大。

尽管静电沉积方法简便且广泛使用，但其存在固有局限性。该过程对包被均匀性的控制有限，粒径和zeta电位虽可确认壳聚糖在脂质体上的整体沉积，但无法保证包被完整且均匀分布于所有颗粒。透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）和场发射TEM成像显示，壳聚糖沉积可能导致不均匀覆盖，部分脂质体表面区域未被包被，而其他区域则存在较厚的聚合物层。此外，该过程在狭窄的临界浓度窗口内运行，仅在壳聚糖浓度维持在最小临界值（c_min）和最大临界值（c_max）之间的狭窄范围内时，才能获得稳定且抗聚集的CLPs。低于c_min时形成大聚集体并在数分钟内发生相分离；高于c_max时因耗竭絮凝在数小时内沉降。c_min和c_max均随脂质体浓度和尺寸变化。

3.1.2 层层自组装

层层自组装是一种更精细的包被策略，通过将带相反电荷的聚电解质交替沉积到脂质体上形成多层壳结构。以壳聚糖（阳离子）和海藻酸钠（阴离子）为例，研究人员可依次将两者包被于脂质体表面构建多层聚电解质囊泡。Cuomo等人通过将海藻酸盐和壳聚糖交替沉积于脂质体上成功制备了壳聚糖/海藻酸盐多层纳米颗粒，TEM显示聚电解质层厚度约20 nm。多层包被的优势在于可通过控制层数精确调节囊泡壁的渗透性和机械强度。Han等人利用带正电的壳聚糖和带负电的岩藻多糖包被芦丁纳米脂质体，优化条件下粒径为346 nm，zeta电位为?33.5 mV，包封效率达77.01%。多层壳聚糖/海藻酸盐包被体系显著改善了脂质体的pH稳定性、离子强度耐受性和储存稳定性。

然而，LbL组装系统存在局限性。流动电位和X射线光电子能谱测量表明壳聚糖和聚阴离子层之间存在强烈相互渗透，而脂质体形成独立层。由于大于200 nm的纳米颗粒在肿瘤组织中的扩散系数随粒径增大而降低，多层结构引起的显著尺寸增加可能限制其深层组织穿透能力。此外，LbL组装的多步骤特性劳动强度大，需要大量纯化步骤，限制了可扩展性、产率和临床转化潜力。

3.1.3 离子交联

离子交联利用多价阴离子交联壳聚糖分子形成稳定包被层，最常用的交联剂是三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate, TPP），其通过静电相互作用与壳聚糖氨基形成纳米级交联网络。该方法可在温和条件下进行，无需使用有机溶剂，适用于对温度或有机溶剂敏感的药物，操作简便、粒径可控且重现性好。TPP-CLP体系对多种类型药物表现出优异的载药能力：疏水性药物可实现41–56%的载药量；多酚和黄酮类生物活性化合物经优化后包封效率可达95–99%；亲脂性微量营养素如维生素D₃的包封效率可达97%。同时，壳聚糖与TPP的交联网络可显著减缓药物释放速率，实现浓度依赖性控制释放行为。

高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）可直接可视化包被层，显示多肽负载的CS-TPP/脂质体呈球形且表面光滑。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）可确认壳聚糖与TPP之间的交联。差示扫描量热法（DSC）表明CS与卵磷脂分子间静电相互作用增强，导致多肽负载TPP-CLPs的熔融温度（T_m）和分解温度（T_d）升高。

但该方法对制剂参数高度敏感。初始壳聚糖浓度和TPP溶液浓度是促进纳米颗粒随时间聚集的关键变量。TPP质量比不足导致壳聚糖链交联不充分，产生不稳定的纳米颗粒结构，易破裂；TPP浓度超过最佳水平则导致过度交联，使纳米颗粒过于致密或聚集，因载药空间有限而降低包封效率。

3.2 原位包被方法

传统体外包被方法虽操作简便，但往往耗时且批次间重现性差。近年来发展了原位包被方法，即在脂质体形成的同时进行壳聚糖包被，可获得更均匀紧密的包被并减小最终粒径。微流控技术是最具代表性的原位包被方法。Bochicchio等人提出基于微流控原理的连续制备方法，可在脂质体形成过程中实现均匀壳聚糖包被。与传统逐滴添加方法相比，微流控方法在时间效率、产品均质性和设备要求三方面具有显著优势：制备1 L CLPs混悬液仅需20分钟，而传统方法同时只能生产20 mL产品，产率相差50倍。结构上，传统方法倾向于在脂质体和阳离子壳聚糖之间产生聚集沉淀而非理想的包封结构；微流控方法则允许脂质体混悬液与壳聚糖溶液连续均匀相互作用，确保壳聚糖完整均匀覆盖。由此，多分散指数从0.30降至0.19，zeta电位从?20.0 mV显著增加至+47.8 mV，未观察到聚集或沉淀。该方法以连续生产模式运行，进料溶液在微通道中以固定流速混合反应，无需大型昂贵设备，可在常规实验室条件下运行。

微流控技术也推进了CLPs的临床应用研究。Mirkani等人使用微流控技术合成了甲基丙烯酰化壳聚糖（CSMA）包被脂质体用于眼部给药。得益于微流控对流体混合的精确控制，该平台实现了对粒径和表面电荷的出色控制：未包被脂质体粒径为154 nm，CSMA包被后仅增至208 nm，zeta电位从?8.3 mV变为+36 mV。TEM成像确认了成功包被，显示近球形单层囊泡且分布均匀。CSMA包被通过双重静电和共价相互作用特异性结合黏蛋白，与黏蛋白孵育4小时后粒径显著增至369 nm，zeta电位降至+2.4 mV，证明其高效的黏蛋白锚定和黏膜黏附能力。地塞米松磷酸钠从CSMA包被脂质体中呈现持续双相释放特征。

然而，微流控技术在CLPs生产中仍面临若干显著限制。有限的处理量是工业整合的主要障碍，当前平台通常以毫升级流速运行，需并行化才能达到有意义的生产规模，这引入了流量分配均匀性和通道间重现性挑战。材料兼容性是另一关键问题：聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为最常见芯片材料，其固有疏水性导致疏水性药物和脂质的非特异性吸附，造成药物浓度偏差和批次不一致。此外，脂质体制备所用有机溶剂与PDMS不兼容，而玻璃或硅替代品成本高且制造复杂。长时间运行中的设备污染可能降低颗粒均质性和包封效率，最终制剂中的溶剂残留也带来安全性问题。芯片设计变异性使标准化制造规程难以建立。

1. 4.
   CLPs的修饰策略

尽管壳聚糖本身具有优异的黏膜黏附性和生物相容性，但在特定应用场景中其功能有限，如缺乏足够长的循环半衰期、主动靶向不足以及在中性pH条件下溶解度降低。研究人员对壳聚糖进行化学修饰以制备多种功能性壳聚糖衍生物并用于脂质体表面包被。

4.1 聚合物修饰

通过将亲水性聚合物接枝到壳聚糖骨架上，可构建兼具黏膜黏附和隐形功能的杂化包被。PEG是最常用的亲水性修饰分子，与壳聚糖的氨基或羟基共价连接形成PEG-壳聚糖共聚物。包被此共聚物的脂质体表现出独特的"双功能"特性：壳聚糖通过正电荷吸附提供黏膜黏附，延伸的PEG链在脂质体表面形成水化层，有效抵抗血浆蛋白吸附，延缓网状内皮系统清除。Deygen等人将支化PEG-壳聚糖共聚物作为稳定添加剂应用于阴离子脂质体，证明PEG-壳聚糖共聚物通过静电相互作用与阴离子脂质体复合，导致表面电荷中和。PEG-壳聚糖共聚物为脂质体产生双重保护屏障：PEG链形成水化层减少血浆蛋白吸附；复合物形成增加脂质体尺寸和表面位阻，显著提高储存稳定性。

4.2 靶向修饰

将小分子靶向配体偶联到壳聚糖上可赋予脂质体对特定细胞或组织的主动靶向能力。叶酸分子量低、免疫原性低，叶酸受体在多种肿瘤细胞表面高表达而在正常细胞中低表达，是最常用的肿瘤靶向配体之一。Le等人合成了壳聚糖-聚乙二醇-叶酸（CTS-PEG-FA）偶联物并用作脂质体功能包被，负载槲皮素的CTS-PEG-FA包被脂质体在体内发挥主动靶向功能，特异性识别肿瘤过表达的叶酸受体，促进受体介导的药物内吞，显著增加病灶部位药物蓄积。此外，半乳糖、RGD肽和适配体已分别成功偶联至壳聚糖，用于靶向肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体、整合素αvβ3及多种生物标志物。Wei等人开发了半乳糖化壳聚糖修饰脂质体（GC@Lipo），选择性结合肝细胞癌细胞膜高表达的ASGPR，将齐墩果酸递送至病灶并显著增强抗肿瘤疗效。壳聚糖骨架上的多个活性位点允许共价偶联多个配体，实现多靶点协同靶向或双功能设计。Iftode等人构建了双肽功能化羧甲基CLPs负载地塞米松用于内耳疾病主动靶向治疗，羧甲基壳聚糖（CMCS）同时功能化Tet1肽（靶向特定内耳细胞）和TAT肽（促进细胞穿透）。

4.3 智能响应修饰

4.3.1 pH响应修饰

壳聚糖在pH大于6.5时失去正电荷且溶解度降低。研究人员引入pH敏感基团，使壳聚糖包被在中性pH下保持稳定，但在酸性微环境中发生构象变化或降解，从而触发快速药物释放。Dong等人使用壳聚糖季铵盐包被木犀草素脂质体，构建酸响应靶向递送系统（H-L-NPs）。体外和体内实验表明该系统具有更高溶解度，可靶向吸附带负电的幽门螺杆菌，在酸性环境中更早更快释放药物，表现出比肠道黏附更强的胃黏膜黏附性。

4.3.2 氧化还原响应修饰

在壳聚糖上引入巯基（硫醇化壳聚糖）可在脂质体表面形成二硫键交联网络，显著增强机械稳定性和抗稀释能力。硫醇化CLPs在消化液中的稳定性远优于普通CLPs。Mazzotta等人合成了叶酸-半胱氨酸-硫醇化壳聚糖（FTC）双功能衍生物，兼具主动靶向和氧化还原响应能力，用于脂质体包被。巯基的二硫键提供紧密物理屏障直至复合物到达靶部位，半胱氨酸部分作为不同氧化还原电位的效应基团。Arshad等人开发了胆酸接枝硫醇化壳聚糖包被纳米脂质体（CA-CS-TGA-NLs）负载硫唑嘌呤，包被增强了黏膜黏附潜力，黏膜黏附时间为180±13分钟，肠道穿透性提高2.84倍，改善了硫唑嘌呤的口服生物利用度。

4.3.3 酶响应修饰

由于壳聚糖可被体液中天然存在的溶菌酶特异性降解，Lef@Lip@CS利用体液中的溶菌酶作为智能"开关"。体外抑菌实验显示酶添加前后差异显著，6小时抑制率分别为72.46%和100%，生物被膜清除率分别为51%和71%。

4.3.4 温度响应和光响应修饰

Wang等人通过在CLPs中负载白藜芦醇并包被金纳米壳（GNS@CTS@Res-lips）开发了光热响应药物载体。GNS@CTS@Res-lips在近红外（NIR）照射下可作为有效光热剂，实现局部温度升高，用于化学-光热联合治疗。

4.3.5 磁响应修饰

将磁性纳米颗粒（MNPs）掺入脂质体系统可使CLPs获得磁响应性。羧甲基壳聚糖包被的磁性阳离子脂质体作为智能纳米载体用于将皮质类固醇靶向递送至听觉毛细胞，磁性纳米颗粒和地塞米松磷酸盐装载于水相核心。该系统在体外听力损失模型中证明可保护线粒体功能，防止庆大霉素和顺铂诱导的细胞衰老和细胞毒性。

4.4 酶修饰

Park等人设计了菠萝蛋白酶修饰的CLPs。首先使用0.1%壳聚糖溶液制备高黏膜黏附性CLPs，然后将菠萝蛋白酶（从菠萝茎中提取的蛋白酶复合物）共价偶联至壳聚糖表面生成Bro-CS-Lip。当酶密度达到9.2 nmol/mg脂质时，Bro-CS-Lip在Caco-2单层模型中的表观渗透性较CLPs提高6.50倍，在Caco-2/HT29共培养模型（模拟黏液分泌环境）中提高2.53倍。共聚焦Z-stack成像证实Bro-CS-Lip可深入穿透细胞层，而CLPs大多被截留在黏液基质中。Bro-CS-Lip在口服给药中具有显著优势：带正电表面通过静电相互作用实现黏膜黏附和制剂保护，菠萝蛋白酶偶联可有效平衡和克服黏液屏障，显著增强药物的跨膜转运效率和生物利用度。

1. 5.
   CLPs的生物医学应用

5.1 口服递送

口服给药是最便捷的给药途径，但药物在胃肠道面临多种屏障，包括胃酸降解、酶解、黏液屏障和肝脏首过代谢。由于壳聚糖正电荷与黏液层负电荷蛋白之间的静电相互作用，CLPs可延长在胃肠黏膜的滞留时间。此外，壳聚糖具有一定穿透增强作用，可通过打开细胞间紧密连接促进药物吸收。?pekci等人开发了负载纳多洛尔的CLP系统用于治疗高血压，在0.1–0.4 w/w的不同壳聚糖与脂质比例下包被脂质体。优化后的包被脂质体（L1C-NDL）粒径约160.10±3.17 nm，PDI为0.19±0.01，包封效率为56.01±3.70%，载药量高达61.47±2.03%。酶降解研究表明壳聚糖包被显著提高了脂质体在胃介质中的稳定性，在pH 6.8条件下观察到更高的体外释放率。Caco-2细胞单层模型证实CLPs从顶端到基底侧的转运显著增强，细胞活力超过95%。

5.2 眼部递送

眼部药物递送的主要挑战包括泪液快速冲刷、角膜屏障和有限的药物吸收表面积。由于壳聚糖与眼表带负电黏蛋白之间的强静电相互作用，CLPs可显著延长药物在眼表的滞留时间。Badran等人将CLPs与温敏原位凝胶（ISG）结合构建了负载美托洛尔的新型眼科递送系统（MT-CLPs）用于青光眼治疗。壳聚糖包被后系统zeta电位由负变正，增强了与黏膜的静电黏附。负载CLPs的ISG在生理温度下发生快速溶胶-凝胶转变。体内实验表明该系统增强了药物角膜通透性，显著降低眼压且无刺激反应。Shalaby等人将抗病毒药更昔洛韦（GCV）和天然抗炎抗氧化剂白藜芦醇（RES）共载入胆汁盐修饰脂质体（bilosomes），并引入壳聚糖包被增强眼部黏附。优化制剂中GCV和RES的角膜通量分别达2.31±0.17 μg/cm²·h和3.27±0.28 μg/cm²·h。壳聚糖包被不仅改善了眼表滞留，还与bilosomes中的胆汁酸成分协同作用：胆汁酸有效调节角膜上皮细胞间紧密连接以增加角膜通透性，壳聚糖提供持久黏膜黏附。

5.3 经皮递送

经皮给药可避免口服给药的首过效应并提供稳定的血浆药物浓度，但皮肤角质层屏障限制经皮吸收。壳聚糖正电荷促进与带负电皮肤表面的静电相互作用，促进脂质体黏附于角质层，而脂质体的变形性有助于穿透皮肤屏障。Lee等人采用CLPs递送光敏剂吲哚菁绿（ICG）用于黑色素瘤局部光动力治疗（PDT），证明壳聚糖包被显著提高了ICG的稳定性和经皮渗透性，有效增强其在靶细胞中的蓄积和光动力杀伤效应。Eid等人将CLPs应用于糖尿病皮肤创面修复，构建了负载胞磷胆碱的CLPs（CT-CS-LPs），平均粒径211.6 nm，包封效率50.7%，表面电位+32.1 mV。在糖尿病大鼠皮肤创面模型中，CT-CS-LPs治疗组创面愈合显著快于未治疗组和CLP组，机制涉及有效调节炎症反应、促进再上皮化、新生血管形成、成纤维细胞增殖和结缔组织重塑。

5.4 鼻腔递送

鼻内给药可通过嗅神经和三叉神经直接将药物递送至大脑，绕过血脑屏障，是中枢神经系统疾病治疗的重要策略。然而鼻黏膜的黏液纤毛清除机制严重限制药物在鼻腔的滞留时间。壳聚糖包被可通过增强制剂与鼻黏膜的黏附性克服这一障碍。Kapoor等人制备了金刚烷胺CLPs用于鼻-脑递送治疗帕金森病，壳聚糖包被显著延长了制剂在鼻腔的滞留时间，体外药物释放呈持续释放特征，24小时累积释放71.01%。离体山羊鼻黏膜实验表明金刚烷胺CLPs的渗透性比药物溶液高3.22倍。Jain等人将壳聚糖包被与pH响应脂质体结合，开发了替莫唑胺鼻腔递送系统（SpH-TMZ-CS-LIPO）用于胶质母细胞瘤（GBM）治疗。该系统使用胆固醇半琥珀酸酯构建pH敏感脂质双层，在酸性GBM微环境（pH 4.5–5.5）中触发快速药物释放（累积释放92–94%），在生理pH下保持稳定。壳聚糖包被显著增强了脂质体的鼻黏膜黏附性，离体山羊鼻黏膜渗透通量较游离药物提高1.39倍。U87MG胶质瘤细胞摄取实验显示SpH-TMZ-CS-LIPO的摄取量是游离替莫唑胺的4.6倍，IC₅₀降至0.396±0.105 μg/mL，药效提高超过33倍。大鼠经鼻给药后脑内峰浓度达260.82 μg/mL，脑部AUC较游离替莫唑胺高22倍以上，药物靶向效率达177.2%，鼻-脑直接转运百分比为94.3%。

5.5 肺部递送

肺部给药可将药物直接递送至肺部，实现更高的局部药物蓄积和更低的全身暴露。然而传统脂质体在制备干粉吸入剂的喷雾干燥过程中易因融合和渗漏而发生结构破坏和药物损失。壳聚糖包被凭借其阳离子特性包裹于脂质体表面，可在干燥和复溶过程中有效维持脂质体结构完整性，同时壳聚糖与肺黏膜之间的静电相互作用增强药物在肺部的滞留和靶向。Ali等人开发了呼吸激活的安立生坦（AMB）负载CLPs干粉吸入剂（Ambri-Chitosomes）用于治疗肺动脉高压（PAH）。将AMB包封于脂质体后进行壳聚糖表面包被以在干燥过程中保护脂质体，随后包封于乳糖-亮氨酸载体微球中，最后通过纳米喷雾干燥技术加工成可吸入干粉制剂。复溶后Ambri-Chitosomes粒径约190 nm，质量中值空气动力学直径（MMAD）约1.9 μm，肺部可吸入性良好。体外释放研究显示持续药物释放达48小时，对大鼠A549肺上皮细胞具有良好的生物相容性。大鼠体内药代动力学结果表明，与口服AMB相比，吸入Ambri-Chitosomes显著增加了药物在肺部的蓄积和滞留时间，同时显著降低全身暴露。

5.6 抗感染治疗

CLPs可用于递送抗生素或其他抗菌活性成分对抗细菌和真菌感染。Wen等人制备了辣木素负载CLPs（MR-CS-LPs）抑制金黄色葡萄球菌，最低抑菌浓度（MIC）低至0.125 mg/mL。机制研究表明该脂质体系统破坏金黄色葡萄球菌的细胞壁和细胞膜完整性，导致细胞内容物渗漏，同时诱导氧化应激介导的细胞凋亡并有效抑制生物被膜形成。Coriolano等人开发了地衣酸（UA）负载CLPs（Lipo-UA-Chi），系统评估了其单独及与多黏菌素B（PMB）联合的抗菌、抗生物被膜和血液相容性。壳聚糖包被不仅解决了UA溶解度差和毒性高的问题，还通过其带正电表面与细菌脂多糖之间的强静电相互作用增强脂质体对耐药菌的亲和力。针对临床多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌分离株的棋盘微量稀释实验中，Lipo-UA-Chi与PMB联合对所有测试菌株均显示相加或协同作用，PMB的MIC降低高达128倍，Lipo-UA-Chi的MIC降低高达4倍。对特定铜绿假单胞菌株，联合用药实现高达100%的生物被膜形成抑制和81.3%的预形成成熟生物被膜清除。所有测试浓度均表现出非溶血行为。Sulastri等人使用壳聚糖和海藻酸钠通过层层自组装技术包被制霉菌素脂质体，构建抗白色念珠菌的多层聚电解质递送系统。优化制剂NA7-Ch3-Nys-Lip的包封效率从61.61±1.60%显著提高至83.77±2.00%，粒径200–300 nm，zeta电位为正。与未包被制霉菌素脂质体（MIC 1.456 μg/mL）相比，NA7-Ch3-Nys-Lip的MIC低至0.732 μg/mL，抗真菌活性最强。多层包被实现控制持续释放，24小时内仅释放64.17±4.00%，远优于未包被脂质体的快速释放（12小时内89.28±2.67%）。4°C储存28天后粒径、zeta电位和包封效率均无显著变化。

5.7 肿瘤靶向治疗

Zhang等人开发了曲妥珠单抗（TZ）偶联壳聚糖碘乙酰胺（CsIA）包被的脂质体纳米颗粒负载SN-38用于靶向HER2阳性肺癌。纳米颗粒呈球形，直径约77 nm，zeta电位为正。SN-38在24小时内从纳米载体持续释放。TZ偶联纳米颗粒在HER2阳性Calu-3肺腺癌细胞中表现出显著的细胞蓄积和显著增强的抗癌疗效。Sharma等人将依西美坦（EXM）和染料木素（GNS）共载入CLPs。EXM用于乳腺癌治疗但导致骨丢失，GNS具有骨保护作用。在大鼠乳腺癌模型中，壳聚糖包被EXM-GNS脂质体治疗组在骨健康改善和抗癌疗效两方面均具有统计学显著性，显微CT分析显示骨小梁结构显著恢复，骨基质连接良好，骨小梁间隙变窄。de Souza等人开发了环丙沙星和5-氟尿嘧啶共递送CLPs，同时靶向诱导结直肠癌的致病性大肠杆菌。系统呈球形，粒径114.6–194.8 nm，zeta电位+11.4至+20.2 mV，在胃肠条件下表现出良好的稳定性和黏附性，对大肠杆菌具有强抗菌活性（抑菌圈33–37 mm）。

5.8 免疫调节与疫苗制备

Xing等人将免疫调节剂白藜芦醇（Res）包封于季铵化壳聚糖（QCS）包被脂质体中构建新型递送系统（QCS-Res-LP），并将卵清蛋白（OVA）作为模型抗原吸附于QCS-Res-LP表面。优化后QCS-Res-LP粒径96.3±3.52 nm，PDI为0.280±0.010，zeta电位9.59±0.36 mV，白藜芦醇包封效率高达76.22±1.02%，OVA吸附效率为88.2±16.3%。QCS-Res-LP有效促进树突状细胞对抗原和白藜芦醇的共摄取（比Res-LP高50倍），促进CD80、CD86、IL-2和IL-12的表达，且无溶血反应。在OVA免疫小鼠中，QCS-Res-LP显著提高了血清中OVA特异性IgG抗体和细胞因子水平，诱导混合Th1/Th2免疫应答。Chuang等人使用新型单步微流控合成策略制备三甲基壳聚糖（TMC）共价包被脂质体用于炭疽疫苗递送。流式细胞术显示共价TMC包被chitosomes的细胞内吞效率比未包被脂质体高16.5倍。在BALB/c小鼠模型中，共价TMC修饰chitosomes相比氢键包被chitosomes和仅使用炭疽疫苗佐剂免疫组，显著提高了抗保护性抗原IgG抗体的诱导效率，以体液免疫为主。

1. 6.
   挑战

6.1 安全性

6.1.1 细胞毒性和溶血

CLPs的正表面电荷可诱导浓度依赖性细胞毒性。Chen等人报道正电荷季铵化CLPs在包被浓度超过6 mg/mL时表现出细胞毒性。溶血活性与表面电荷密切相关。带负电脂质体一般不引起溶血，对红细胞安全；但CLPs表现出与正zeta电位大小相关的溶血活性增加。

6.1.2 免疫原性和补体激活

阳离子CLPs与免疫系统的相互作用比通常假设的更复杂。壳聚糖基纳米颗粒可激活先天免疫应答，全身毒性主要由补体激活及随后的中性粒细胞浸润驱动。CLPs暴露于生物体液后迅速吸附血浆蛋白形成蛋白冠，深刻影响其免疫原性。蛋白冠可通过吸附免疫球蛋白和补体蛋白促进调理作用，加速巨噬细胞摄取并触发炎症激活。蛋白冠还可屏蔽表面偶联的靶向配体，降低主动靶向效率。蛋白冠形成可改变生物分布，使药物更多地分布至网状内皮系统，增加脱靶毒性。

6.1.3 长期毒性

2024年对20多项临床前和临床研究的综合分析发现，PEG化壳聚糖纳米颗粒在8%的受试者中诱导抗PEG抗体。这种免疫应答触发加速血液清除（accelerated blood clearance），抗原-抗体反应降低生物利用度并加剧肝脏和脾脏中的脱靶蓄积。但需注意这些发现主要来源于壳聚糖纳米颗粒研究而非专门针对CLPs，CLPs的长期毒性、重复给药安全性和降解行为仍需深入研究。

6.2 稳定性

6.2.1 物理稳定性

脂质体在热力学上处于亚稳态，储存期间易发生聚集和融合。壳聚糖包被通过空间位阻和静电排斥减少颗粒聚集，但长期储存稳定性仍令人担忧。包被脂质体在室温储存45天内表现出优于未包被脂质体的抗聚集能力，但将储存稳定性延长至商业时间框架（通常12–24个月）需要进一步优化。

6.2.2 化学稳定性

含不饱和脂肪酸链的磷脂易发生氧化降解，损害膜完整性、改变药物释放曲线并降低治疗效果。壳聚糖包被可减轻但不能完全消除此问题。包封效率和药物保留需密切监测，储存期间可能发生药物渗漏。灭菌增加额外复杂性：热灭菌可能破坏脂质体完整性，过滤可能受壳聚糖包被增加的黏度阻碍。γ辐照已被探索作为脂质体分散体的潜在灭菌方法，但其对CLPs的影响尚待充分验证。

6.2.3 微生物稳定性

壳聚糖作为天然多糖，其微生物负荷和内毒素含量可能因来源和纯化工艺而异，因此严格的无菌和内毒素质量控制参数对法规合规至关重要。

6.3 生产工艺

6.3.1 壳聚糖特性

壳聚糖的分子量、脱乙酰度（DDA）、黏度、纯度和来源对CLPs的包被效率、稳定性、黏膜黏附和整体性能产生深远影响。不同生物来源的壳聚糖表现出不同的理化特性：昆虫来源壳聚糖的DDA通常在75.75–89.21%范围，而甲壳类来源（如虾壳）的DDA可超过97%。DDA决定电荷密度和黏膜黏附潜力，较高DDA增强与脂质体表面和黏蛋白的静电相互作用，提高包被效率。分子量起关键作用：较高分子量壳聚糖提供优异的抗盐、抗热和储存稳定性，较低分子量壳聚糖产生更小的囊泡和更低的黏度，在稳定性和粒径控制之间存在权衡。黏度影响包被厚度和过滤等制造步骤，批次间黏度变异性已被证明可改变药物释放曲线。纯度同样关键，残留蛋白、重金属（如Fe、Cr和Ni）尤其是内毒素（大于0.01 EU/mg）通过诱导炎症反应构成显著安全风险。

6.3.2 可扩展性和重现性

大多数实验室规模制备方法（如薄膜水化和静电沉积）因混合效率、温度控制和剪切力差异不能直接转移至工业环境。批次间重现性需要对众多参数进行精确控制，包括壳聚糖分子量、脱乙酰度、壳聚糖与脂质比例、包被条件（pH、温度、混合速率）和干燥程序。任何参数的变异均可显著影响粒径、多分散性、zeta电位、包封效率和包被厚度。壳聚糖来源本身引入变异性，不同来源（虾、蟹、真菌）的壳聚糖在分子量分布、纯度和批次一致性方面存在差异。

6.3.3 过程控制和质量属性

CLPs的关键质量属性包括粒径分布、多分散指数、zeta电位、包封效率、包被厚度、包被程度和游离壳聚糖含量。建立可靠的实时监测分析方法是制造过程中质量控制的关键。质量源于设计（quality-by-design）原则和过程分析技术（process analytical technology）的整合可促进过程控制并确保产品一致性。新兴原位包被方法尤其是微流控系统为连续制造和可扩展性提供优势，但疏水性药物在芯片材料上的非特异性吸附、残留溶剂去除以及跨芯片保持一致流动特性等挑战仍未解决。

6.3.4 法规考量

CLPs被归类为非生物复杂药物（non-biological complex drugs），其监管框架仍在发展中。尽管已有20多项临床研究探索壳聚糖基纳米颗粒用于化疗药物递送，但尚无壳聚糖基共递送疗法获得FDA或EMA批准，主要原因是生产变异性、稳定性限制和缺乏标准化临床对照。多功能壳聚糖系统常跨越药物-器械和生物制品类别，使法规分类复杂化。监管路径要求全面表征理化性质（包括粒径分布、zeta电位、包封效率、药物释放动力学、无菌性和稳定性）以及严格的毒理学评估。壳聚糖分子量固有的变异性和纳米毒理学标准有限性增加了额外的监管障碍。

1. 7.
   结论

CLPs已成为一种稳健且多功能的平台，解决了传统脂质体载体的几个主要缺陷，包括胶体稳定性不足、快速清除、黏膜黏附性差和靶向特异性有限。壳聚糖的固有阳离子特性使其能够通过静电沉积稳定包被于带负电的脂质体表面，形成核-壳结构，提高稳定性、延长循环时间并促进靶向配体和刺激响应基团的功能化。多种包被策略——静电沉积、层层自组装、离子交联和微流控原位包被——在包被效率、粒径控制和可扩展性方面各具优势。这些系统在口服、眼部、经皮、肺部、抗感染、肿瘤靶向和疫苗应用中已展示出显著的临床前治疗潜力，具有改善的药物