壳聚糖基纳米凝胶负载叶酸的眼科递送系统：优化设计与抗氧化保护机制研究

　　【编辑推荐】针对叶酸(FA)稳定性差及眼后段递送效率低的问题，研究人员通过离子凝胶法开发了壳聚糖(CS)/三聚磷酸盐(TPP)纳米凝胶(NG)载药系统。优化配方(CS 2.25 mg/mL, TPP 0.75 mg/mL)实现81%包封率，222 nm单分散粒径与+24.9 mV ζ电位。体外释放符合一级动力学，FA保持抗氧化活性且无细胞毒性，为视网膜病变非侵入治疗提供新策略。

　　

眼睛作为人体最精密的感官器官之一，其健康状态与微量营养素的平衡密切相关。叶酸(FA)作为维生素B₉
的合成形式，在DNA合成和抗氧化防御中扮演关键角色，但它的脆弱性令人头疼——遇光易分解、生理环境下不稳定，更棘手的是，传统给药方式难以让FA穿透复杂的眼部屏障到达视网膜病变部位。据统计，叶酸缺乏者发生年龄相关性黄斑变性(AMD)的风险骤增89%，这促使科学家们寻找更聪明的递送方案。

阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的研究团队将目光投向自然界馈赠的壳聚糖(CS)，这种从甲壳类动物中提取的阳离子多糖具有天然粘附性和生物可降解优势。他们创新性地采用离子凝胶法，让带正电的CS与负电的三聚磷酸盐(TPP)自发组装成纳米凝胶(NG)，如同为FA建造了一座"分子堡垒"。这项发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究，通过多学科交叉策略破解了眼科给药的世纪难题。

关键技术包括：采用实验设计法优化CS/TPP质量比；动态光散射(DLS)表征纳米颗粒理化性质；透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观测形貌；模拟泪液环境下的体外释放动力学；ABTS法检测抗氧化活性；以及ARPE-19人视网膜色素上皮细胞模型评估生物相容性和细胞内化机制。

【相图分析与配方优化】
通过构建CS-TPP相图，确定2.25 mg/mL CS与0.75 mg/mL TPP为最佳比例，该组合产生的NG具备单分散性（PDI=0.30）和正电表面（ζ=+24.9 mV），能有效抵抗泪液冲刷。冷冻电镜揭示其粗糙表面的球形结构，这种特殊形貌可能增强角膜粘附。

【释放动力学与稳定性】
在模拟泪液(pH 7.4)中，FA释放遵循一级动力学模型，8小时累计释放68%。值得注意的是，NG能保护FA免受紫外降解，ABTS实验证实包封后的FA仍保持92%自由基清除能力，这对抵御视网膜氧化应激至关重要。

【生物相容性机制】
MTT实验显示NG处理ARPE-19细胞72小时后存活率>95%，FITC标记实验捕捉到NG通过网格蛋白依赖的内吞途径快速进入细胞，并巧妙避开溶酶体降解陷阱。这种"隐形"特性使FA能完整抵达作用靶点。

【讨论与结论】
该研究首次证实CS-NG能同步解决FA稳定性和眼部递送效率两大瓶颈。相图指导的理性设计方法为纳米制剂开发提供范式；正电表面赋予其穿透血-视网膜屏障的潜力；而保留的抗氧化活性则直接针对AMD等疾病的氧化损伤机制。更深远的意义在于，这种基于天然聚合物的纳米平台符合循环经济理念，为其他维生素的眼科递送开辟道路。作者Sebastián G. Bruno团队强调，未来将通过动物实验验证其对角膜通透性的改善效果，并探索CS乙酰化程度对药物释放速率的调控规律。