文献导读：

近日，河北大学药学院胡连栋教授团队在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Sustained triamcinolone microspheres for intra-articular injection: Joint-plasma pharmacokinetic synchronization and enhanced osteoarthritis therapies”的研究成果。这项研究详细介绍了该团队利用微流控技术制备的醋酸曲安奈德缓释微球（TrA-MS），旨在通过关节腔内注射更有效地治疗骨关节炎。

研究人员对比了四种不同聚合物材料制备的微球，发现这些微球在关节液和血浆中展现出同步的药物释放趋势，为通过监测血浆浓度来推测关节局部药效提供了重要的科学依据。实验结果表明，该系统能显著延长药物在关节内的停留时间，并有效抑制炎症及软骨退化。在测试的型号中，TrA-MS-755S 因其理想的释放速率，在缓解关节损伤和恢复软骨组织方面表现最为卓越。胡教授团队开发的这种新型给药方式不仅提高了患者的用药顺应性，还最大限度地减少了全身性的毒副作用，为开发长效、精准的骨关节炎治疗方案提供了有力支持。

本文要点：

1. 研究背景与目的

• 骨关节炎 (OA)是一种以‌关节软骨退化‌为主要特征的慢性退行性关节疾病，由于关节腔内 (IA) 直接给药能提高局部药物浓度并减少全身副作用，被认为是最佳疗法。

• 然而，传统的溶液制剂在关节腔内会被迅速清除，需要频繁注射。本文旨在开发一种基于 PLGA 载体的曲安奈德缓释微球 (TrA-MS)，以实现药物在关节腔内的长效释放。

2. 微球制备与表征

• 微流控技术：研究采用微流控方法制备了四种不同类型的 TrA-MS（使用不同分子量和末端基团的 PLGA），所得微球粒径均匀（约 50 μm），且具有窄分布。

• 结构特性：微球内外均具有多孔结构，有利于水分渗透和药物扩散。药物以分子状态成功包裹在微球中。

3. 独特的药代动力学 (PK) 特性

• 关节-血浆同步性：研究发现，微球在关节液中的药物释放趋势与血浆中的浓度曲线表现出高度的同步性 (Synchronization)，两者的达峰时间 (Tmax) 几乎一致。

• 高度相关性：关节液中的药物曲线下面积 (AUC) 与血浆 AUC 呈显著的正线性相关。这意味着在临床实践中，可以通过测量血浆药物浓度来预测关节腔内的药物释放情况，从而简化监测过程。

4. 药效学 (PD) 与治疗效果

• 缓解效果显著：与传统的曲安奈德混悬液 (TrA-Sus) 相比，TrA-MS 能更显著地减轻关节肿胀、减少蛋白聚糖流失并抑制炎症。

• 最佳制剂：在测试的四种微球中，TrA-MS-755S 表现出最佳的治疗效果，能最有效地延迟 OA 进展，维持软骨表面的光滑和完整性，其组织学评分最接近健康组。

5. 生物安全性

• 微球表现出良好的生物相容性。在健康家兔模型中，关节腔注射微球后未发现炎症细胞浸润、滑膜增生或软骨损伤。

结论

该研究证明了通过微流控技术制备的 TrA-MS（特别是 TrA-MS-755S）是一种极具潜力的骨关节炎治疗候选方案，其长效缓释能力和关节-血浆同步代谢特性为临床给药和药效监测提供了重要依据。

图 1. 用于制备曲安奈德微球（TrA-MS）的微流控装置示意图。

图 2. 药代动力学和药效学实验设计示意图。

图 3. TrA-MS 的表征（A：粒径、载药量和包封率 (平均值±标椎偏差, n=3)；B：扫描电镜图 (SEM)；C：X 射线衍射 (XRD) 分析；D：傅里叶红外光谱 (FT-IR) 分析）。

图 4. TrA-MS 的体外药物释放曲线 (平均值±标椎偏差, n=3)。

图 5. TrA 在关节液和血浆中的药代动力学曲线，以及关节液与血浆 AUC（曲线下面积）之间的相关性。误差棒表示标准差 (n = 5)。

图 6. A. 不同 TrA-MS 在关节腔内的药物释放量和药物残留量。B. 释放的药物量与滑液及血浆中 AUC 之间的相关性。误差棒表示标准差 (n = 5)。

图 7. TrA-MS 在关节腔内的降解情况。

图 8. TrA-MS 的生物相容性。

图 9. 不同组软骨表面宏观观察（黄色图标和方框指向缺损）

图 10. 不同 TrA-MS 的显微 CT (Micro-CT) 分析。

图 11. 关节软骨的组织学染色（A：H&E 染色；B：TB 染色切片；C：SF 染色切片；D：软骨缺陷比例；E：软骨钙化程度；F：软骨残留糖胺聚糖 (GAG) 比例；误差棒表示标准差 (n = 5)。统计学显著性通过单因素方差分析 (one-way ANOVA) 计算，**** 表示 p < 0.0001，*** 表示 p < 0.001，** 表示 p < 0.01）。

图 12. 滑膜组织学和软骨石蜡切片评分（A：关节腔滑膜切片（黄色箭头指示增生、纤维化或空泡部位）；B：骨关节炎 (OA) 的 Mankin 评分；C：OA 的 OARSI 评分。误差棒表示标准差 (n = 5)。统计学显著性通过单因素方差分析计算，**** 表示 p < 0.0001，* 表示 p < 0.05，ns 表示 p > 0.05）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176812

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