导 读：

该研究探讨了利用微流控技术制备的水包油包水（W/O/W）双乳液，作为口服大分子药物（如多肽）的新型递送系统。这种乳液能将药物与中链甘油三酯共同包裹，在肠道酶的作用下原位产生辛酸和癸酸等渗透增强剂，从而触发药物释放并提升其渗透效率。实验结果显示，消化后的乳液在Caco-2细胞模型和大鼠结肠组织中显著增强了荧光标记物的渗透性。研究人员通过免疫荧光染色观察到紧密连接蛋白的重分布，证实了其对上皮屏障的调节作用。此外，分子动力学模拟揭示了多肽与肠道胶束的相互作用，解释了不同货物的释放与吸收差异。总体而言，这种双乳液策略为克服口服多肽药物生物利用度低的难题提供了创新的脂质制剂方案。相关研究以“Double emulsions enable in situ generation of permeation enhancers for oral delivery of macromolecules”为题目，发表在期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上。

本文要点：

1. 核心设计理念：原位生成促渗剂
该研究设计了一种水包油包水（W/O/W）双乳液，将奥曲肽（多肽药物）和中链甘油三酯（Miglyol 812 N）共同包裹。其核心机制是利用小肠内的脂肪酶消化乳液的油层，原位产生中链脂肪酸（辛酸 C8 和癸酸 C10），这些脂肪酸作为促渗剂，能够与同时释放的药物共同作用，提高肠道渗透性。
2. 精准的微流控制造
研究采用微流控技术系统地优化了合成参数，制备出高度均一、单分散的双乳液液滴：
● 液滴结构：外径约为 190 μm，内部包含一个约 78 μm 的单一水核。
● 稳定性：微流控技术实现了极高的包封率（可超过 95%），且液滴具有确定的核壳形态，能够在室温下稳定保存至少一周。
3. 响应式释放与消化特性
● 胃部保护：脂肪酶消化研究证实，该乳液在模拟胃液条件下脂肪酸释放极少，有效保护内部载荷免受酸性环境破坏。
● 小肠触发释放：在模拟小肠条件下，油相迅速发生脂质降解，释放出大量的 C8 和 C10 脂肪酸，并触发内部载荷（奥曲肽或 FD-4）的释放。
4. 渗透性增强效果
研究通过体内外模型评估了消化后的乳液对上皮屏障的影响：
● Caco-2 细胞模型：消化后的乳液以浓度依赖的方式增加了荧光示踪物（FD-4）和奥曲肽的表观渗透系数（Papp）。免疫染色显示，这是由于紧密连接蛋白（如 occludin）发生了重新分布。
● 离体大肠组织（Ussing Chamber）：实验结果显示 FD-4 的渗透性显著提高了约 4 倍，效果与游离脂肪酸相当。
5. 分子机制揭示
通过粗粒化分子动力学（CG-MD）模拟，研究解释了不同载荷的表现差异：
● 奥曲肽：显示出与胆盐-脂肪酸混合胶束的强关联性，这种结合限制了其游离药物分子的比例，从而解释了为何其渗透性增强效果在某些模型中不如预期。
● FD-4：主要保持在溶剂化状态，不与胶束结合，因此能更有效地响应脂肪酸诱导的渗透性增强。
结论
该研究证明，结构化的双乳液不仅能保护亲水性大分子，还能通过脂质消化协调药物释放与促渗剂的原位生成，为口服多肽药物递送提供了一种极具潜力的剂型策略。

图 1. 复乳制备与表征的实验及计算工作流程概览。(a) 利用微流控技术生产复乳，(b) 收集并纯化。(c) 将乳液与 FaSSIF 及固定化酶混合以消化油相，产生作为促渗剂的脂肪酸并释放包裹的化合物。(d) 收集消化液并去除酶。通过添加酶抑制剂抑制任何残留的酶。(e) 利用分子动力学模拟分析 FD-4 和奥曲肽与消化液成分之间的相互作用。渗透性研究分别在 (f) 体外（使用 Transwells® 上的 Caco-2 细胞单层）和 (g) 离体（使用 Ussing 室中的大鼠结肠组织）进行。(h) 在渗透实验后，对 Caco-2 细胞和结肠组织进行紧密连接蛋白的免疫染色。图 (h) 使用 BioRender 创建。

图 2. 复乳的微流控制备及其形态。(a) 在第一个芯片接头处产生的油包水 (W/O) 乳液的显微图像。水相从左侧通道进入，而油相 (Miglyol® 812 N) 从顶部和底部通道流入。(b) 在第二个芯片接头处产生的水包油包水 (W/O/W) 复乳，液滴生成方向为从左至右。初级 W/O 乳液通过左侧通道从第一个接头进入，而含有吐温 80 的外水相从顶部和底部通道流入。(c) 收集到的复乳的明场图像。(d) 明场图像的放大视图。(e) 水核中含有 FD-4 且油相中含有尼罗红的复乳的荧光图像。(f, g) 荧光图像的放大视图。（有关此图例中颜色的解释，请参阅本文的网络版本。）

图 3. 脂质消化过程中的中链脂肪酸和载荷释放动力学。(a) 模拟胃液脂肪水解过程中的脂肪酸释放情况，通过 NaOH 自动滴定进行定量。(b) 模拟胃液脂肪水解过程中不同时间点释放到水相中的 FD-4。(c) 模拟肠液脂肪水解过程中的脂肪酸释放情况，通过 NaOH 自动滴定进行定量。(d) 模拟肠液脂肪水解过程中不同时间点释放到水相中的奥曲肽和 FD-4。数据以平均值 ± 标准差 (SD) 表示，n = 3 次独立实验。

图 4. 消化后的复乳及 C8/C10 对 Caco-2 单层上皮屏障完整性和渗透性的影响。(a) 使用 FaSSIF、复乳 (DE) 消化液 (5 mM, 2.5 mM, 1.25 mM) 或 C8/C10 (5 mM, 2.5 mM, 1.25 mM) 处理后的相对 TEER (%) 以及 (b) 奥曲肽和 FD-4 的表观渗透系数 (Papp)。(c) Occludin 染色的平均荧光强度 (MFI)。(d) 基于 ImageJ 中边缘像素比（白色像素分数）的连接连续性定量分析。(e) 与 FD4 或奥曲肽以及 FaSSIF（左图）、5 mM C8/C10（中图）和 5 mM DE 消化液（右图）孵育 90 分钟后，claudin-1（红色）和 occludin（青色）的代表性共聚焦图像。数据以平均值 ± SD 表示 (n = 3)。统计学意义：*p < 0.05，**p < 0.01；未标明不显著差异。（有关此图例中颜色的解释，请参阅本文的网络版本。）

图 5. FD-4 和 [3H]-奥曲肽在大鼠结肠上皮中的渗透性及相应的组织学分析。(a) FD-4 和 (b) [3H]-奥曲肽的 Papp；数据以平均值 ± SD 表示 (n = 5–6)。统计学意义：与 FaSSIF v2 对照组相比，*p < 0.05。(c) 代表性的 H&E 染色结肠黏膜：i) FaSSIF v2 对照组，ii) 未消化的乳液，iii) 消化后的乳液，iv) C8/C10。图像代表每组 ≥3 个切片。

图 6. Ussing 室实验中大鼠结肠黏膜的代表性免疫组化 (IHC) 图像。被染色的紧密连接 (TJ) 蛋白 claudin-4、occludin 和细胞质蛋白 ZO-1 显示为褐色。(i) FaSSIF v2 对照组，(ii) 未消化的复乳 (DE)，(iii) 消化后的复乳，以及 (iv) C8/C10。在 FaSSIF v2 和未消化复乳组中，TJ 蛋白主要位于上皮细胞间（绿色箭头），固有层中几乎没有染色（红色箭头）；而在消化液和 C8/C10 组中观察到固有层染色，表明暴露于促渗剂 (PEs) 120 分钟后，TJ 蛋白可能移位到了固有层中。如 H&E 染色所示，在 C8/C10 组中观察到严重的上皮损伤和细胞脱落（黑色箭头）。在消化液组中观察到旁细胞连接的破坏，表现为上皮细胞之间出现分离（紫色箭头）。连接蛋白的 IHC 染色在 6 次不同的实验中进行，上述分析的图像来自同一次实验。图像是根据质量选择的，所有图像中的观察结果一致。（有关此图例中颜色的解释，请参阅本文的网络版本。）

图 7. 粗粒化分子动力学 (MD) 模拟中大分子与含有或不含脂肪酸的 FaSSIF v2 混合胶束的相互作用。奥曲肽与 FaSSIF v2 在 0、0.5 和 2 μs 时的模拟快照 (a–c)，以及奥曲肽与 FaSSIF v2 和脂肪酸 (C8/C10) 在 0、0.1 和 2 μs 时的快照 (d–f)。胶束放大视图：(g) 由奥曲肽、牛磺胆酸盐和 DLiPC 组成仅含 FaSSIF v2 的胶束；(h) 含有奥曲肽的 FaSSIF v2/C8/C10 胶束。(i–j) 奥曲肽与胶束成分之间的残基级接触计数：(i) 仅含 FaSSIF v2；(j) 含有 FaSSIF v2/C8/C10。(k) 将奥曲肽从混合胶束表面拉入水中的平均力势 (PMF)。FD-4 与 FaSSIF v2 在 0 和 2 μs 时的模拟快照 (l)，以及与 FaSSIF v2 和 C8/C10 在 0 和 2 μs 时的快照 (m)。渲染图（CPK 表示）：牛磺胆酸盐（橙色）、DLiPC（棕褐色）、C8（青色）、C10（绿色）；C8/C10 亲水基团（红色珠子）。奥曲肽以“Licorice”模型显示，残基颜色如下：D-Phe（紫色）、Cys（黄色）、Phe（紫色）、D-Trp（灰色）、Lys（青色）、Thr（粉色），以及所示的 Cys/Thr 重复序列。FD-4 珠子显示为黄色/蓝色。黑色箭头表示奥曲肽和葡聚糖的位置。（有关此图例中颜色的解释，请参阅本文的网络版本。）

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2026.141012

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