导读:
漆树酸(AA)是一种从腰果壳液中提取的酚类脂质,具有抗肿瘤活性。鉴于该化合物的高疏水性,近期,有研究人员通过纳米乳液包封与喷雾干燥技术,成功构建了透明质酸钠微胶囊递送体系,显著提升了天然疏水性抗肿瘤分子漆树酸的靶向性和安全性。相关研究以“Sodium hyaluronate microcapsules to promote antitumor selectivity of anacardic acid”为题目发表于期刊《International Journal of Biological Macromolecules》。该研究不仅实现了95.06%的高包封率,还通过pH响应释放机制验证了微胶囊在肿瘤微环境(pH 6.8-7.4)中的选择性药物释放能力,同时避免溶酶体酸性环境(pH 4.5)下的无效损耗,并在斑马鱼模型中证实了其生物安全性,为精准抗癌治疗提供了新策略。
本文要点:
1、本研究旨在解决漆树酸(AA)疏水性高、难以在水相中递送的问题,开发了基于透明质酸钠(SH)的微胶囊(MCAA)。
2、采用喷雾干燥技术将AA纳米乳包裹于SH中,包封率达95.06%。
3、体外释放实验显示,MCAA具有pH响应特性:在pH 6.8和7.4时释放显著,而在pH 4.5时几乎不释放,可避免溶酶体环境中的药物释放。
4、斑马鱼实验表明,MCAA在96小时内无急性毒性且不影响运动能力。
5、MTT实验显示,MCAA对结肠癌HCT-116和白血病HL-60细胞的IC50分别为30.1和29.8 μg/mL,而对非癌L-929细胞未检测到IC50,显著降低了AA对正常细胞的毒性(游离AA对L-929的IC50为0.70 μg/mL)。
6、结果表明,SH微胶囊在维持AA抗癌活性的同时提高了选择性,为未来抗肿瘤治疗提供了安全有效的递送策略。
透明质酸钠(SH)作为包覆材料,如何通过其与CD44受体的相互作用实现对肿瘤细胞的靶向递送?这种靶向机制在实际应用中可能面临哪些挑战?
透明质酸钠(SH)是一种天然多糖,其与肿瘤细胞表面过度表达的CD44受体具有高亲和力。CD44在多种癌细胞(如HCT-116和HL-60)中高表达,而正常细胞(如L-929)表达较低。SH通过其糖链结构与CD44的透明质酸结合域相互作用,促进微胶囊被肿瘤细胞内吞,从而实现靶向递送。此外,SH的高分子量(本研究中为6.3×106 g/mol)增强了与CD44的结合稳定性,减少非特异性吸附。
潜在挑战:
1、受体异质性:CD44在不同肿瘤类型或个体中的表达水平差异可能影响靶向效率。
2、竞争性结合:体内其他透明质酸结合蛋白(如透明质酸酶)可能干扰SH与CD44的结合。
3、分子量依赖性:高分子量SH虽亲和力高,但可能导致免疫原性或清除速率加快,需平衡分子量与生物相容性。
未来的改进方向可集中于通过功能化修饰(如引入靶向肽)增强特异性,或采用低分子量SH片段以减少免疫原性。
喷雾干燥过程中如何避免漆树酸(AA)在高温下的降解,同时保证微胶囊的稳定性和包封效率?
纳米乳液预保护:AA被分散于Licuri油中形成纳米乳液(粒径约177 nm),油相作为热屏障减少AA直接暴露于高温。
工艺优化:喷雾干燥采用快速蒸发(入口温度170°C,出口温度142°C),缩短AA受热时间;辅以Aerosil® 200作为干燥助剂,降低微胶囊表面黏附,减少热应力。
材料选择:SH的成膜性与热稳定性(分解温度>200°C)为AA提供了物理保护层。
关键验证:
HPLC分析显示未检测到AA的显著降解产物(如脱羧产物Cardanol)。
TGA曲线中MCAA未出现AA的脱羧峰(~184°C),表明包封有效隔绝了高温。
未来可探索低温喷雾干燥技术(如纳米喷雾干燥)或添加抗氧化剂(如维生素E)以进一步提升热敏药物的稳定性。
图1:NEAA纳米乳液(A)和MCAA微胶囊水相再分散(B)的显微照片。
图2:aerosil 200(AERO)、Pluronic F127(PLU)、Licuri油(LIC)、漆树酸(AA)、透明质酸钠(SH)、含有漆树酸的微胶囊(MCAA)和对照微胶囊(MCC)的傅里叶变换红外光谱(FTIR)。
图3:aerosil 200(AERO)、Pluronic F127(PLU)、Licuri油(LIC)、漆树酸(AA)、透明质酸钠(SH)、含有漆树酸的微胶囊(MCAA)和对照微胶囊(MCC)的热重分析图和导数热重分析图。
图4:MCAA在2000倍放大倍率下的显微照片和粒径分布(A),MCC在2000倍放大倍率下的显微照片和粒径分布(B),MCAA(C)和MCC(D)的能谱(EDS)分析。
图5:游离漆树酸(AA)和从MCAA中释放的漆树酸(AA)的累积药物释放曲线。
图6:旷场实验(0-5分钟)中含有漆树酸的微胶囊(MCAA)和对照微胶囊(MCC)对成年斑马鱼运动活性的影响。Naive:未处理动物,溶媒对照组:无菌蒸馏水,p.o:口服给药。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139616