羧甲基纤维素-枣多糖β-环糊精包合水凝胶膜的制备、表征及用于疏水性药物递送的评价

《Chemistry & Biodiversity》：Preparation, Characterization, and Evaluation of β-Cyclodextrin Inclusion Hydrogel Films Based on Dates Carboxymethyl Cellulose for Hydrophobic Drug Delivery

　　

本研究考察了以柠檬酸（CA）为无毒交联剂、基于羧甲基纤维素（CMC）与枣（Dt）的 hydrogel films（HFs）对疏水性药物的控释递送。以硝酸益康唑（ECN）为模型药物负载于HFs中，在pH 7.4条件下研究药物释放。研究人员对HFs的β-环糊精（β-CD）含量、羧基含量、溶胀比、载药量、药物释放及体内抗炎症活性进行了评价，并采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜-能谱仪（SEM/EDX）及原子力显微镜（AFM）进行形态学表征。结果表明，高羧基含量的HFs表现出最大溶胀率与高载药量；β-CD的引入有助于延缓ECN从HFs中的释放。研究人员发现，高Dt浓度的F3与F4组HFs分别使水肿反应降低92%±5.07%与89%±3.69%。综上，CMC-Dt HFs适用于难溶性弱碱类药物递送，在伤口愈合应用中具潜力，体内实验证实其显著抗炎症特征。

研究背景方面，水凝胶作为三维交联网络因高含水性与软结构具备优良生物相容性，天然多糖水凝胶尤以纤维素衍生物羧甲基纤维素（CMC，carboxymethylcellulose）因廉价、无毒、可降解受关注。但传统纤维素水凝胶依赖有毒交联剂且CMC单独成胶交联弱，β-环糊精（β-CD）包合物虽提升疏水药载量却易扩散出网络，限制控释。为此研究人员提出以柠檬酸（CA）为无毒交联剂，将枣多糖（Dt，dates derived polysaccharides，富淀粉纤维素与羟基）与CMC、β-CD协同，通过酯化形成接枝与交联并强化网络，用于难溶性弱碱硝酸益康唑（ECN）的透皮控释与抗炎评价。该研究发表于《Chemistry》。

关键技术方法上，研究人员以商用枣粉、CMC、β-CD及CA配制2%总聚合物溶液，经50℃干燥与140℃固化5分钟成膜，设F1–F6六组调节CMC:Dt比（1:1、1:2、2:1）与β-CD有无；采用酚酞法测活性β-CD、酸碱滴定测总羧基含量（TCC）、Tris-HCl缓冲液（pH 7.4）测溶胀比；以甲醇/水浸渍载ECN，紫外分光光度法（λ=225 nm）测载药与释放；动物实验选用阿尔及利亚巴斯德研究所雌性小鼠（25–30 g，n=6/组）以二甲苯致耳水肿模型评价无药HFs抗炎率；表征辅以ATR-FTIR、TGA、SEM/EDX、AFM。

研究结果部分，3.1节成膜机理指出CA加热成环酐中间体，与CMC的C6-OH及Dt、β-CD伯羟基酯化，Dt同时以纤维基质物理增强，140℃/5分钟兼顾交联与热稳。3.2节活性β-CD含量显示F1、F4、F6有可测空腔（7.16、5.26、12.29 mg/g HF），酚酞法仅证可及性非共价接枝确证。3.3节TCC中F4最高（350 mEq/100 g），高Dt与β-CD并存提升羧基，F5最低（190）因CMC偏高致静电排斥未交联。3.4节表征中ATR-FTIR现1715–1730 cm^?1酯羰基，NaOH处理使1725 cm^?1酸羰基转1593 cm^?1羧酸盐证交联；SEM见含β-CD膜皱折少、高Dt的F3/F4孔隙减；AFM的Sa为15.37–62.36 nm；TGA示β-CD组首段失重大证亲水网络。3.5节溶胀比F6最高（30.66 g/g），F2/F5最低（约2.9），β-CD增亲水、高Dt无β-CD反降溶胀。3.6节二甲苯耳水肿中F3、F4抑制率92%±5.07%、89%±3.69%优于阳性Voltaren（82%±2.75%），归因Dt酚类黄酮抗氧化而非β-CD。3.7节载药F4最高（28.85 mg/g），释放曲线拟合Higuchi最优（r²=0.974–0.989），Korsmeyer–Peppas的n=0.413–0.463属准菲克扩散，β-CD形成包合减缓突释。

讨论与结论部分，研究人员总结成功以CA交联制CMC-Dt-β-CD HFs，酚酞、ATR-FTIR、TGA、SEM、AFM佐证酯键与活性β-CD共存；TCC随Dt升而增；HFs高溶胀、高载ECN且控释；体内无药膜即显抗炎，具伤口敷料潜力。原文结论译述：本研究成功在β-CD存在下以CA交联制备CMC-Dt HFs；酚酞试验、TGA、SEM、AFM与ATR-FTIR表明聚合物间形成酯键且HFs含活性β-CD；TCC随Dt浓度增加而升高；CMC-Dt HFs展现高溶胀、优载药与ECN控释；体内实验示HFs具前景的抗炎症属性，可作潜在药物递送系统；后续需固态NMR、伤口愈合、血液相容与生物相容实验进一步验证。