《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》：Astaxanthin–Ascorbyl Palmitate Co-Loaded Transfersomes: Targeting Oxidative Stress and Inflammation
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本文针对虾青素(AX)在生物医学应用中存在化学不稳定、水分散性差和生物利用度低等问题，开发了基于Tween 80和棕榈酸抗坏血酸酯(AP)的共载传递体。研究表明，该纳米载体可显著提高AX的胶体稳定性和保留率（4周后仍保留约87%），并在体外模型中有效降低中性粒细胞内活性氧(ROS)生成、抑制巨噬细胞一氧化氮(NO)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)产生，为抗氧化和抗炎治疗提供了新型高效递送平台。
氧化应激与炎症是众多急慢性疾病发生发展中的关键病理过程，两者相互促进，形成恶性循环。在这一过程中，活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的过量产生会破坏细胞氧化还原平衡，导致脂质、蛋白质和核酸的氧化损伤，并激活促炎信号通路。因此，寻找能够调节氧化还原稳态和炎症反应、且安全高效的天然抗氧化剂，一直是生物医学领域的研究热点。
在众多天然化合物中，类胡萝卜素家族因其卓越的抗氧化能力而备受瞩目。其中，虾青素(Astaxanthin, AX)尤为突出。这是一种由微藻等微生物合成的红橙色叶黄素类胡萝卜素，其分子结构中含有共轭多烯链和极性末端基团，使其既能溶于亲脂环境，也能在亲水界面发挥作用。这种独特的结构让AX能够深入细胞膜，有效清除自由基，抑制脂质过氧化，保护线粒体功能，从而减轻氧化应激相关的细胞损伤。更重要的是，AX还能调控核因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等关键的炎症信号通路，影响炎症介质和细胞因子的表达，展现出强大的抗炎潜力。
然而，尽管AX在实验室研究中表现优异，其走向实际临床应用的道路却布满荆棘。它极难溶于水，在光照和氧气环境下非常不稳定，容易氧化降解，而且口服后生物利用度很低。这些“先天不足”严重限制了AX发挥其应有的治疗价值。为了突破这些瓶颈，科学家们将目光投向了纳米技术。将不溶于水的活性物质包裹在纳米尺度的“运输车”里，是提高其稳定性、溶解度和细胞摄取率的有效策略。其中，传递体(Transfersomes)作为一种高度可变形、柔韧性强的脂质囊泡，因其能更好地穿透生物屏障而受到青睐。传递体的膜中通常会加入“边缘活化剂”(Edge Activator, EA)来增加膜的弹性。此外，将AX与具有协同抗氧化作用的成分（如维生素C衍生物）联用，也被认为是提高其稳定性和疗效的潜在途径。
尽管已有一些关于AX纳米载体的研究，但利用传递体来共同递送AX与协同抗氧化剂，并系统评价其针对免疫细胞（如中性粒细胞和巨噬细胞）的抗氧化和抗炎效果，仍是一个有待深入探索的领域。基于此，来自捷克托马斯巴塔大学的研究团队在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》上发表了他们的最新成果。他们成功构建了虾青素与棕榈酸抗坏血酸酯(Ascorbyl Palmitate, AP)共载的磷脂酰胆碱传递体，并对其理化性质、稳定性、生物相容性以及在细胞模型中的抗氧化抗炎活性进行了全面评估。
为开展此项研究，作者主要运用了以下几项关键技术方法：首先，采用薄膜水化法制备了以不同边缘活化剂（脱氧胆酸钠SDC、Tween 80 T80、维生素E聚乙二醇琥珀酸酯TPGS）和不同共抗氧化剂（脂溶性AP、水溶性抗坏血酰磷酸酯SAP）构建的AX传递体。其次，通过动态光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)表征了纳米粒的粒径、分布、电位和形貌。再者，利用紫外-可见分光光度法测定了AX的包封率和储存稳定性。最后，在细胞水平，通过ABTS自由基清除实验评价了化学抗氧化能力；使用小鼠胚胎成纤维细胞(NIH/3T3)和巨噬细胞(RAW 264.7)评估了细胞毒性；并从健康志愿者捐献的血液中分离出中性粒细胞，与全血及巨噬细胞一同，通过化学发光法、Griess法和酶联免疫吸附测定(ELISA)等技术，系统评价了纳米制剂对OZP激活的ROS产生、以及脂多糖(LPS)诱导的一氧化氮(NO)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)生成的抑制作用。
3.1. 理化表征
研究人员制备了九种不同组成的传递体，所有制剂均成功形成了纳米尺寸的囊泡（87–124 nm），且粒径分布较窄（PDI < 0.3）。其中，基于非离子表面活性剂T80和TPGS的囊泡尺寸（约90 nm）小于基于阴离子SDC的囊泡（约120 nm）。所有制剂对AX的包封率均很高（>87%）。Zeta电位均为负值，且添加脂溶性共抗氧化剂AP会使电位更负，这可能有助于提高胶体稳定性。
3.2. 囊泡形态
原子力显微镜图像显示，以SPC/T80-AXAP为代表的囊泡呈近似球形，表面光滑均一。AFM测量的干燥样品尺寸与DLS测定的流体动力学直径存在差异，这主要归因于干燥过程中囊泡的塌陷和铺展。
3.3. 胶体稳定性
在4°C下储存4周期间，所有AX传递体均表现出良好的胶体稳定性，平均粒径仅发生微小变化。含有T80和TPGS的囊泡可能通过空间位阻机制稳定，而含有SDC的囊泡则主要通过静电斥力稳定。在整个储存期间，所有囊泡的Zeta电位始终保持负值。
3.4. AX保留率
共抗氧化剂的类型是影响AX在储存期间稳定性的主要因素。在优化的T80基体系中，添加脂溶性的AP能最有效地保护AX，在4周后保留了约87%的AX。而水溶性的SAP保护效果较差。令人意外的是，本身具有抗氧化性的TPGS作为边缘活化剂时，AX的保留率反而较低，作者推测这可能与其在一定浓度下表现出促氧化特性有关。
3.5. 自由基清除活性
通过ABTS•+自由基清除实验评估了传递体的体外抗氧化能力。孵育6小时后，T80基传递体的自由基抑制率（>88%）与游离AX的DMSO溶液相当，而SDC基和TPGS基传递体的抑制率较低。添加共抗氧化剂AP或SAP并未显著增强自由基清除活性，表明在该实验条件下未观察到明显的协同效应。
3.6. 细胞活力
细胞毒性实验表明，在生理相关浓度下，所有含有AP的传递体对NIH/3T3成纤维细胞和RAW 264.7巨噬细胞均无细胞毒性。仅当使用最高浓度（对应AX浓度为100 μg/mL）时，才对成纤维细胞表现出细胞毒性，这可能源于高浓度边缘活化剂的影响。
3.7. 抗炎氧化还原调节
- 1.
对中性粒细胞ROS产生的影响：优化的SPC/T80-AXAP传递体能够剂量依赖性地、且比游离AX更有效地抑制OZP激活的全血和分离中性粒细胞中的ROS生成。在最高测试浓度下，能将ROS产生抑制至对照的8%（全血）和2%（中性粒细胞）。
- 2.
对巨噬细胞NO和TNF-α产生的影响：SPC/T80-AXAP传递体能显著抑制LPS刺激的RAW 264.7巨噬细胞产生NO和TNF-α，且效果优于同等浓度的游离AX。值得注意的是，不含AX的空白传递体（SPC/T80-AP）也能抑制NO的产生，这可能与其中含有的AP本身的作用有关。但对于TNF-α的抑制，AX的加入增强了传递体的效果，表明该传递体系统能更有效地递送AX发挥抗炎作用。
综合以上研究结果，可以得出以下核心结论：本研究成功开发了一种以Tween 80为边缘活化剂、棕榈酸抗坏血酸酯为共抗氧化剂的虾青素传递体。该纳米递送系统显著改善了虾青素的两大核心难题：稳定性和生物活性。在稳定性方面，脂溶性的AP能有效嵌入囊泡脂质双分子层，在储存期间为易氧化的AX提供保护，使其保留率大幅提升。在生物活性方面，这种纳米结构不仅保持了AX本身强大的自由基清除能力，更重要的是，它通过高效的细胞递送，在更低的浓度下，于免疫细胞模型中展现出了优于游离AX的抗氧化和抗炎效力——能强力抑制中性粒细胞的“呼吸爆发”（ROS产生），并下调巨噬细胞的关键促炎介质（NO和TNF-α）。
这项研究的重要意义在于，它不仅仅是为一种明星抗氧化剂“穿上了一件纳米外衣”，更是通过精巧的制剂设计（边缘活化剂与共抗氧化剂的协同），实现了“1+1>2”的效果。它验证了传递体作为疏水性类胡萝卜素高效递送平台的巨大潜力，为治疗以氧化应激和慢性炎症为特征的疾病（如关节炎、动脉粥样硬化、神经退行性疾病等）提供了新的思路和更有前景的候选策略。将这种高效的纳米载体用于靶向免疫细胞，调节其氧化还原状态，有望在未来开辟一条更精准、副作用更小的抗炎治疗新途径。
