《Journal of Molecular Liquids》：Mechanistic insights into chlorogenic acid encapsulation in HTAB micelles and delivery to protein targets
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•CA通过疏水作用以及离子/氢键相互作用与HSA和α-突触核蛋白结合。•CA能与HTAB发生相互作用，通过降低其临界胶束浓度来影响其胶束化过程。•HTAB的胶束结构对CA的分配起着关键作用。•胶束化的HTAB能够提升CA的递送效率，并增强CA与HSA/α-突触核蛋白的结合力。引言
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CA通过疏水作用以及离子/氢键相互作用与HSA和α-突触核蛋白结合。
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CA能与HTAB发生相互作用，通过降低其临界胶束浓度来影响其胶束化过程。
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HTAB的胶束结构对CA的分配起着关键作用。
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胶束化的HTAB能够提升CA的递送效率，并增强CA与HSA/α-突触核蛋白的结合力。
引言
药物递送作为一种有效的治疗策略，被广泛应用于各类病理状态的治疗，包括癌症、肿瘤、心血管疾病、糖尿病以及多种慢性疾病。靶向或智能药物递送系统能够将治疗性分子精准地输送到特定的细胞、组织、器官甚至细胞器中。这种精准的递送方式不仅能提高治疗效果，还能减少对健康组织的毒性和不良影响[1]。通过提升药物的选择性、安全性和生物利用度，靶向药物递送显著改变了药物的药代动力学特性，相较于传统治疗方法具有明显优势[2]。利用蛋白质、肽、核酸和抗体等配体介导的递送系统，可通过促进治疗药物在病变部位的选择性积累，进一步提升了靶向效率[3]、[4]、[5]。目前，已有包括胶束、超分子及聚合物胶束、纳米颗粒、树状大分子、适配体以及基于肽的载体在内的多种纳米载体平台被成功用于药物递送领域[6]、[7]、[8]、[9]。这些系统可以利用病变组织与健康组织之间的物理化学差异，实现可控且受刺激响应的药物释放[10]、[11]、[12]。
在各类递送系统中，由于具备良好的物理化学性质和生物学特性，基于胶束的药物递送受到了广泛关注。当两亲性分子的浓度超过临界胶束浓度时，它们会自组装形成纳米级的胶束[13]、[14]。这类胶束通常呈球形，由疏水核心和亲水外壳组成，因此能够有效包裹疏水性药物分子[15]。而反胶束则是在非极性溶剂中形成的，其亲水区和疏水区的排列方向与普通胶束相反[16]。凭借其纳米级尺寸、溶解难溶化合物的能力以及可调控的结构，胶束在药物制剂和靶向药物递送领域有着广泛应用[17]、[18]、[19]、[20]、[21]。由于胶束的核心结构可调控且结构清晰，因此可以对其进行合理设计与优化，这也凸显出深入理解胶束与药物相互作用机制的重要性[22]、[23]。
在本研究中，十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）被选作模型阳离子表面活性剂，因为它具有明确的胶束化行为以及经过充分研究的物理化学性质。HTAB带正电荷的头部基团为研究静电作用和疏水作用在药物分配、蛋白质结合以及表面活性剂辅助递送过程中的作用提供了理想的体系[24]。虽然传统的表面活性剂胶束在高度稀释时，尤其是在生理条件下可能会发生解聚，但它们仍可作为开展基础热力学研究的良好载体。而像聚合物胶束这类更耐稀释的载体系统，则可能在实际药物递送应用中展现出更大的应用潜力。
绿原酸（CA），化学名为5-咖啡酰奎宁酸，是一种天然存在的多酚类化合物，广泛存在于水果、蔬菜、香料、葡萄酒、橄榄油和咖啡中[25]、[26]、[27]。由于其具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗菌以及神经保护作用，绿原酸作为一种生物活性治疗分子受到了极大关注[27]。不过，绿原酸的生物活性和治疗效果会受到其与载体系统及生物分子靶标之间相互作用的显著影响，因此了解其分配、转运以及蛋白质结合行为至关重要。
本研究中用作载体蛋白的血清白蛋白（HSA）是血浆中含量最丰富的蛋白质，它在体内内源性代谢物以及外源性治疗药物的运输和代谢过程中起着核心作用。从结构上看，HSA由三个同源结构域（I-III）组成，每个结构域又包含两个亚结构域（A和B），并且拥有功能明确的配体结合口袋，能够容纳多种药物、脂肪酸以及外来物质。凭借其出色的结合多样性、高溶解度以及较长的循环半衰期，HSA成为研究载体介导的药物分布与递送的理想生理模型[28]、[29]。这一选择与众多以胶束为递送载体的研究结果一致，在这些研究中，HSA都是药物释放过程中的重要下游受体[24]。除了HSA之外，本研究还将α-突触核蛋白作为目标蛋白，因为它在神经退行性疾病，尤其是帕金森病中起着关键作用。α-突触核蛋白是一种固有无序蛋白，容易发生错误折叠并聚集形成富含β折叠片的纤维，而这正是突触核蛋白病的典型特征[30]。那些能够改变α-突触核蛋白的纤维化过程、稳定性或寡聚化途径的小分子调节剂具有很大的治疗潜力。包括胶束在内的各种药物递送系统正在被越来越多地用于提升这类调节剂在针对α-突触核蛋白时的溶解度、稳定性或可控释放性，这也进一步凸显了在研究淀粉样蛋白生成相关目标蛋白时探讨胶束介导递送的重要意义[31]。因此，HSA和α-突触核蛋白分别为评估胶束介导递送提供了互补的模型：HSA是一种具有生理相关性的载体蛋白，而α-突触核蛋白则是与神经退行性疾病相关的具有重要生物学意义的靶标蛋白。
在此背景下，选择HSA作为代表性载体蛋白，是因为它在体内内外源配体的系统性运输中起着核心作用[28]、[32]；而α-突触核蛋白则是因为它是与神经退行性疾病相关的具有生物学意义的靶标蛋白[30]、[33]。这两种蛋白的结合为构建简化的载体-靶标模型系统提供了可能，从而便于从配体运输效率和靶标相互作用两个方面评估胶束介导的药物递送效果[12]、[31]。
基于上述背景，本研究探讨了绿原酸进入HTAB胶束的过程，并分析了胶束包裹如何影响绿原酸与两种具有生物学意义的蛋白质的相互作用——即作为主要血浆载体蛋白的血清白蛋白（HSA），以及与神经退行性疾病相关的淀粉样蛋白生成蛋白α-突触核蛋白。图1展示了绿原酸和HTAB的化学结构。为了全面了解药物的包裹、释放以及蛋白质结合情况，本研究采用了荧光淬灭、圆二色光谱、等温滴定量热法和差示扫描量热法等多种生物物理技术。这些技术共同提供了关于药物与胶束的分配、蛋白质结合以及构象稳定性的结构、热力学和机制方面的信息。总体而言，本研究的结果为理解胶束介导药物递送的机制提供了重要见解，同时也明确了决定药物有效分配和释放的关键因素。这样的认识对于合理设计高效的载体系统，以及克服当前限制先进药物递送技术临床应用的物理化学和生物学障碍，具有十分重要的意义。
章节摘要
材料
阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）购自Sigma-Aldrich，无需进一步纯化即可使用。血清白蛋白（HSA）、绿原酸、单碱式磷酸钠（NaH2PO4）和双碱式磷酸钠（Na2HPO4）也均来自Sigma-Aldrich。纯度最高的芘则购自日本东京化工产业株式会社（TCI）。本研究中所使用的所有化学物质的分子量、CAS编号、含水量以及纯度等信息
绿原酸与HSA及α-突触核蛋白结合的热力学特性分析
本研究采用等温滴定量热法来定量分析绿原酸与血清白蛋白（HSA）以及α-突触核蛋白的结合作用，其中HSA属于运输蛋白，而α-突触核蛋白则是病理靶标蛋白[45]。在研究HSA与绿原酸的相互作用时，量热池中加入了0.06?mM的HSA，注射器中则含有1.2?mM的绿原酸。而对于α-突触核蛋白与绿原酸的相互作用，样品池中则含有0.09?mM的α-突触核蛋白，再加入1.8?mM的绿原酸溶液。此外，实验还
结论
本研究对绿原酸在十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）胶束中的包裹过程以及其随后向血清白蛋白（HSA）和α-突触核蛋白等具有生物学意义的蛋白质的递送过程进行了全面的生物物理和热力学分析。研究结果表明，HTAB胶束能够为绿原酸提供适宜的微环境，进而调节其与蛋白质靶标的相互作用。通过等温滴定量热法、荧光淬灭实验以及
CRediT作者贡献说明
Tinku：负责撰写初稿、方法部分以及进行正式分析。Anitadevi K. Prajapati：负责撰写初稿、方法部分以及进行正式分析。Pankaj Gautam：负责方法设计以及正式分析工作。Sinjan Choudhary：负责文章的审阅与编辑、项目监督、资源协调、项目管理、资金申请、正式分析以及概念构思工作。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
致谢
我们衷心感谢孟买UM-DAE基础科学卓越中心所提供的基础设施与资金支持。
Tinku|Anitadevi K. Prajapati|Pankaj Gautam|Sinjan Choudhary
