通过边缘激活剂调控跨乙醚体增强醋酸视黄酯经皮递送:膜渗透性、安全性及功效的协同优化
《Scientific Reports》:Enhancing transdermal delivery of retinyl acetate via transethosomes with emphasis on the impact of edge activators on penetration, safety, and efficacy
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时间:2025年10月09日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对醋酸视黄酯(RA)存在的稳定性差、生物利用度低及皮肤刺激性等问题,开发了基于大豆卵磷脂(SoyPC)/胆固醇(Chol)和DOPC/DPPC/Chol的跨乙醚体递送系统,系统比较了Tween-20、Tween-80、油酸(OA)和棕榈酸(PA)四种边缘激活剂(EAs)对纳米载体理化性质及功能的影响。结果表明,所有跨乙醚体均呈现168.2-246.6 nm的纳米级粒径、低多分散指数(PDI≈0.2)和高包封率(≈90%),其中Tween-80和OA配方显著提升皮肤渗透率至97.7%,并通过划痕实验证实其促进角质形成细胞迁移能力。该研究为维生素A衍生物的经皮给药系统优化提供了理论依据和技术支撑。
在皮肤护理和皮肤病治疗领域,维生素A衍生物尤其是醋酸视黄酯(RA)因其卓越的抗衰老、抗炎和促进胶原蛋白合成能力而备受关注。然而,RA的临床应用长期受到其化学不稳定性、低水溶性以及易引起皮肤刺激等问题的制约。传统脂质体虽能改善药物溶解性,但存在皮肤渗透性差、易聚集等局限性。近年来,融合了磷脂、乙醇和边缘激活剂(EAs)的跨乙醚体(Transethosomes)作为一种新型超变形纳米载体,通过增强膜流动性和变形能力,为经皮给药提供了新思路。
本研究团队在《Scientific Reports》上发表的论文中,系统探讨了通过跨乙醚体递送RA的优化策略,重点分析了不同EAs对载体性能的调控机制。研究人员采用薄膜水化法制备了基于大豆卵磷脂(SoyPC)/胆固醇(Chol)和1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)/1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)/Chol两种脂质体系的跨乙醚体,并引入Tween-20、Tween-80、油酸(OA)和棕榈酸(PA)作为EAs进行对比。通过动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、自由基清除实验(DPPH/ABTS法)、MTT法细胞毒性检测、划痕实验、Franz扩散池透皮测试以及共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)等技术,全面评估了载体的理化特性、生物相容性及功能效能。
研究采用薄膜水化法制备跨乙醚体,通过动态光散射分析粒径和ζ电位,透射电镜观察形态,紫外分光光度法测定包封率;采用DPPH/ABTS法评估抗氧化活性,MTT法检测人永生化角质形成细胞(HaCaT)毒性,划痕实验分析细胞迁移能力;使用Franz扩散池与Strat-M?合成皮肤模型进行透皮实验,并通过荧光显微镜和共聚焦显微镜观察膜相行为。
所有跨乙醚体均呈现球形形态,粒径分布在108.4-336.8 nm范围内,且多分散指数(PDI)低于0.3,表明体系分布均匀。ζ电位值介于-28至-30 mV,证实纳米颗粒具有良好胶体稳定性。包封率均高达88.7%-94.6%,其中DOPC/DPPC/Chol体系略优于SoyPC/Chol体系。透射电镜显示,含PA的载体因饱和脂肪酸链的刚性作用导致粒径增大,而Tween-80和OA则通过不饱和链增强膜流动性,形成更小尺寸的囊泡。
DPPH和ABTS实验表明,所有载药跨乙醚体均具备中度自由基清除能力,最高抑制率分别达40%和30%。其中SoyPC/Chol/Tween-20体系表现最佳,可能与Tween-20的乳化作用促进RA释放有关。然而,所有配方均未达到半数抑制浓度(IC50),其抗氧化活性低于L-抗坏血酸和(±)-α-生育酚等标准抗氧化剂。
MTT实验显示,跨乙醚体在15-1000 nmol/mL浓度范围内对HaCaT细胞无毒性作用,细胞存活率维持在98.7%-111.2%。划痕实验进一步证实,载药跨乙醚体显著促进细胞迁移,其中DOPC/DPPC/Chol体系效果尤为突出,而SoyPC/Chol体系中OA和PA配方表现优异,其伤口闭合率显著高于游离RA。
Franz扩散实验表明,跨乙醚体显著提升RA的经皮渗透率,其中Tween-80配方24小时累积渗透率高达97.7%,渗透通量达1.30 μg/cm2/h,为游离RA的8.7倍。OA、PA和Tween-20配方的渗透率分别为91.1%、85.9%和56.3%,证明不饱和EAs通过增强膜变形性优化渗透效果。
共聚焦显微镜观察发现,RA的掺入使DOPC/DPPC体系的固有序相(So)/液无序相(Ld)转变为液有序相(Lo)/Ld相,表明RA作为线活性分子可降低膜线张力。不同EAs对膜组织影响显著:PA和Tween-20促进胆固醇排斥形成So/Ld相,而OA和Tween-80则形成更流动态的Lo/Ld相,这直接关联于载体渗透性和药物释放速率。
本研究证实跨乙醚体可有效克服RA的经皮递送屏障,其中EAs的类型通过调控膜流动性和相行为直接影响载体性能。Tween-80和OA因其不饱和链结构赋予膜更高变形性,显著提升皮肤渗透效果;而DOPC/DPPC/Chol体系则通过相分离特性实现更稳定的药物包载与可控释放。该研究不仅为维生素A衍生物的剂型优化提供了新策略,还深化了对纳米载体膜组织与药物释放关系的理解。未来研究可进一步探讨线张力调控机制,并通过体内实验验证其临床转化潜力。
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