一、国内外研究现状
虾青素(Astaxanthin, AST)是一种具有超强抗氧化活性的类胡萝卜素,其抗氧化能力远超维生素C、β-胡萝卜素和α-生育酚。虾青素能够有效清除辐射诱导的ROS、抑制细胞凋亡并减轻炎症反应,在抗辐射防护领域展现出巨大潜力[1,2]。然而,虾青素存在水溶性差、化学稳定性低(易受温度、光照、辐射及pH影响)、口服生物利用度低等问题,严重限制了其临床应用[3]。因此,国内外学者在解决此问题上展开了深入研究。An等人采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为载体,通过乳化溶剂挥发法制备了西兰花细胞外囊泡包覆的虾青素纳米粒子(AST@PLGA),粒径均一且载药量可控,有效提高了虾青素的稳定性[4]。在脂质纳米载体方面,意大利研究团队开发了虾青素负载的隐形脂质纳米粒(AST-SSLN),该系统能有效保护虾青素免受UVA辐射诱导的光降解,在275 kJ/m² UVA照射后仍保持光谱稳定性[5]。韩国学者近期利用静电自组装技术制备了乙二醇壳聚糖基虾青素纳米粒(Chito AST),通过壳聚糖氨基与虾青素羟基间的静电相互作用形成粒径小于400 nm的球形纳米粒,使虾青素的水溶性提升1600倍,并显著增强了其抗氧化活性[6]。此外,O/W乳化法结合喷雾干燥技术也被用于虾青素色素油的纳米包封,所得纳米粒粒径在95-193 nm范围内,抗氧化活性较未包封油提高3倍[7]。
ROS智能响应递送系统是一种基于病理微环境特征设计的药物递送平台,旨在利用病灶部位(辐射损伤、炎症、肿瘤等)ROS水平异常升高的微环境作为响应触发信号,实现药物在病灶部位的靶向递送[8,9]。目前ROS响应型递送系统的研究一较为深入且系统化。在载体材料上,研究者开发了脂质体、聚合物纳米粒、水凝胶、纳米凝胶等多种响应型材料[10,11]。其中ROS响应型脂质体通过脂质开关氧化策略实现包载药物的触发释放,并可结合前药策略实现药物在病灶部位的程序化激活[12,13]。聚合物纳米粒方面,基于硫醚、硼酸酯、硫缩酮及二硒键等敏感基团的响应材料被广泛报道[14]。例如,硫缩酮键可在高ROS条件下特异性断裂,实现药物按需释放,而二硒键因其更低的键能,对氧化环境具有更高的敏感性[15]。在应用层面,已从最初的肿瘤治疗拓展至炎症性疾病、神经退行性疾病及免疫调节等多个领域。高峰教授课题组在锌基配位纳米酶与ROS响应杂合脂质纳米平台方面开展了系统工作,将聚丙烯硫醚(PEG-PPS)等ROS响应材料用于炎症性肠病的口服递送治疗,实现了自由基-炎症通路调节与肠道屏障修复的多重功能[16]。
二、发展动态与趋势
辐射防护药物的开发正在从传统广谱抗氧化转变为向智能响应和多机制协同作用。传统辐射防护药物如氨磷汀虽是第一个FDA批准的临床用辐射防护剂,但其存在毒副作用大、半衰期短、给药方式受限等问题。近年来,基于脂质体、聚合纳米粒及无机纳米材料等新型递送系统的大量涌现,其核心在于改善药物溶解性,保护药物免于体内快速代谢,提升生物利用度,这类新型递送系统正逐渐成为辐射防护药物开发的热点。在此基础上,利用病理微环境特征设计的智能释药系统也开始涌现,多种环境响应型的纳米载体应运而生,这些响应型纳米载体能够感知病灶部位独特的微环境信号,如ROS水平升高、酸性pH值以及某些特定酶的过度表达,从而实现对病灶部位的精准释放。
ROS响应型纳米递送系统是一种利用辐射损伤部位ROS异常升高的内源性触发信号,实现药物靶向释放的纳米递送系统。目前已开发出基于二硒键、硼酸酯等多种敏感基团的响应平台。虾青素作为一种天然的强效抗氧化剂,近年来研究主要转向为开发先进的递送系统对其进行包载和保护。本研究设计并制备了一种基于二硫键交联的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-SS-PLGA)的ROS响应型纳米递送系统,旨在实现虾青素的高效包载与辐射损伤靶向治疗。
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