离子凝胶法制备壳聚糖纳米颗粒在药物传递中的应用

金 艳 ，张桂荣，窦茜茜，陈建英 ，边 玲，李大伟 *，贾庆文 *

（1. 山东福瑞达医药集团有限公司 山东省黏膜与皮肤给药技术重点实验室，山东 济南 250101；2. 山东省药学科学院，山东 济南 250101）

糖胺聚糖是一类天然存在的线性多糖，主要包括肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、甲壳素、透明质酸等。壳聚糖为甲壳素的脱乙酰化产物，是唯一一种带正电荷的糖胺聚糖，具有优异的生物相容性，广泛应用为纳米给药系统的载体材料[1]。

目前制备壳聚糖纳米粒的方法主要包括离子交联法（离子凝胶法）、共价交联法、沉淀法（去溶剂法/凝聚法）、乳滴聚结法、大分子复合法等[2]。离子凝胶法近年发展迅速，相较其他方法，尤其适用于包载蛋白质/肽类、DNA、RNA、疫苗等壳聚糖纳米颗粒的制备。本文对以离子凝胶法制备的壳聚糖纳米颗粒在药物传递中的应用作一综述，以冀为新型药物传递系统的研究与开发提供参考与支持。

1 离子凝胶法制备壳聚糖纳米颗粒的基本原理

离子凝胶技术制备壳聚糖纳米颗粒最初由Calvo等报道[3]，此方法是基于壳聚糖在酸性介质中所携带的正电荷与阴离子交联剂的负电荷之间的静电作用，多采用三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate，TPP）为交联剂，反应条件温和，操作简单，得到该领域研究者的重视，近年壳聚糖纳米颗粒的制备多采用此种方法。壳聚糖和TPP的结构分别见图1、图2。

图1 壳聚糖结构

图2 TPP结构

离子凝胶化过程一般包括两个水相的混合，其中之一含壳聚糖，另一水相含TPP，两相混合、凝聚成纳米颗粒[4]。纳米颗粒形成前后均可对壳聚糖进行酰化、季铵化、聚乙二醇（PEG）化、羧甲基化、半乳糖苷化、硫醇化等修饰。

2 TPP-壳聚糖纳米颗粒在药物传递中的应用

2.1 用于蛋白质药物的传递

1997年，Calvo等[2]首先报道了采用该项技术制备亲水性壳聚糖和壳聚糖/聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物（PEO-PPO）纳米颗粒，用作蛋白质类药物的载体。制得的纳米颗粒具有以下特征：在温和条件下自发形成，无需高温加热、使用有机溶剂或超声处理；表面携带正电荷，大小可调节；蛋白质荷载量大，能在数日内持续释放蛋白质；具有pH依赖性解离行为。研究发现，仅某些特定浓度的壳聚糖和TPP可形成纳米颗粒。能形成纳米颗粒的壳聚糖最大终浓度为4 mg/ml，TPP最大浓度为0.75 mg/ml。为避免形成大的团聚物，壳聚糖:TPP（m/m）不得大于15～20/1。透射电镜（TEM）观察显示，壳聚糖纳米颗粒具有坚固、一致的结构，而壳聚糖/PEO-PPO纳米颗粒的结构分为两层，内核紧密，被厚而蓬松的外层（推测由PEO-PPO形成）包覆。包载牛血清白蛋白（BSA）纳米颗粒的体外释放研究显示，壳聚糖/PEO-PPO纳米颗粒的释放速率大于壳聚糖纳米颗粒。壳聚糖/PEO-PPO纳米颗粒形成过程中，BSA与PEO-PPO竞争壳聚糖的氨基结合位点。

Li等[5]采用离子凝胶法，以TPP为交联剂，制备了包载胰岛素的壳聚糖纳米颗粒。为克服口服胰岛素体内吸收的多重屏障，研究者以苯硼酸和L-缬氨酸对纳米颗粒进行了修饰，其中苯硼酸为葡萄糖反应单元，L-缬氨酸为促进胰岛素小肠吸收的靶向配体。具体方法为：制备羧甲基壳聚糖，再以1-乙基-3-（3-二甲氨基丙基）碳化二亚胺（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）为偶联剂，将3-氨基苯硼酸和L-缬氨酸的氨基连接于羧甲基壳聚糖的羧基。胰岛素通过与苯硼酸的疏水作用及与壳聚糖间的静电作用包封于该纳米颗粒内。制得的载有胰岛素的壳聚糖纳米颗粒和空白壳聚糖纳米颗粒均具有良好的细胞相容性。以异硫氰酸荧光素（FITC）对胰岛素进行标记，将载有FITC-胰岛素的壳聚糖纳米颗粒与HT-29细胞共同孵育，共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察显示，载有胰岛素的壳聚糖纳米颗粒能促进胰岛素经细胞旁路途径透过细胞膜进入细胞，并释放胰岛素。动物实验结果显示口服胰岛素纳米颗粒的降糖效果和维持时间均优于皮下注射胰岛素。

Roger等[6]采用离子凝胶法，分别以低乙酰化度（17 %）壳聚糖与TPP、高乙酰化度（42 %）壳聚糖与TPP、海藻酸钠与聚L-赖氨酸为原料制备了载转化生长因子β3（TGF-β3）的纳米颗粒。研究发现，壳聚糖-TPP纳米颗粒的形成过程呈pH依赖性，且受控于TPP与壳聚糖量的比值。本研究中壳聚糖与TPP的浓度均为1 mg/ml，体积比为3:1。前期研究发现，此比值下可达到电荷分布平衡，确保形成纳米颗粒[7-8]。研究结果显示，TGF-β3可高效包封于纳米颗粒，并在生理条件下释出。释出的TGF-β3的量足以诱导人间充质基质细胞的软骨形成分化。

Mili等[9]以TPP为交联剂，采用离子凝胶化技术制备了载有神经生长因子（nerve growth factor，NGF）的壳聚糖纳米颗粒，并评价了其对犬骨髓间充质干细胞（canine bone marrow derived mesenchymal stem cell，cBM-MSC）的神经元分化潜能的影响。制得的纳米颗粒粒径为148.0±10.2 nm，zeta电位为38.7±2.5 mV；NGF包封率为60.99 %，体外动力学研究中未观察到NGF的突释，48 h内保持缓慢释放，第8天累积释放达峰值。NGF壳聚糖纳米颗粒浓度达4 mg/ml时，对cBM-MSC仍具有细胞相容性。相比于添加NGF的培养基，添加NGF壳聚糖纳米颗粒的培养基能更好地将预先诱导的cBMMSC转分化为神经元。此外， NGF壳聚糖纳米颗粒能在没有任何化学预诱导的情况下实现cBMMSC的转分化。结果提示NGF壳聚糖纳米颗粒能释放具有将MSC转分化为神经元能力的生物活性NGF，其在神经组织分化中的应用值得进一步探索。

以上多项研究表明，采用离子凝胶法制备的壳聚糖纳米颗粒能有效保存包载蛋白质药物的活性。

2.2 用于疫苗的传递

离子凝胶法制备的壳聚糖纳米颗粒也用于疫苗的传递。抗原呈递细胞（APC），包括巨噬细胞和树突状细胞（DC）表面高水平表达甘露糖受体，可通过细胞膜特异性配体-受体相互作用与抗原上甘露糖残基结合，并将其转运至内吞途径，导致主要组织相容性复合体（MHC）表达和T细胞激活。因此，壳聚糖纳米粒的甘露糖修饰可诱导受体介导的靶向APC的内吞作用，提高抗原提呈能力和免疫功能响应效率。布鲁氏菌病是一种常见的人畜共患疾病，目前，尚未有可用于人类布鲁氏菌病的疫苗上市。FliC蛋白是一种从B.melitensis16 M的蛋白质组中通过反向疫苗学（reverse vaccinology）方法解析得到的一种新型候选疫苗[10]。Sadeghi等[11]以离子凝胶法制备了载有FliC蛋白的甘露糖修饰壳聚糖纳米颗粒，作为新型布鲁氏菌疫苗的传递系统，并采用BALB/c小鼠评价了FliC蛋白和FliC纳米颗粒的免疫原性及保护作用。研究表明FliC和FliC纳米颗粒均能显著提高特异性IgG反应；免疫小鼠脾细胞产生了高水平的干扰素γ（IFN-γ）和白介素2（IL-2）及低水平的IL-10，其中，FliC纳米颗粒免疫小鼠IFN-γ和IL-2水平高于FliC免疫小鼠（P＜0.05）。FliC蛋白和FliC纳米颗粒均能增强免疫小鼠对B.melitensis16 M和B. abortus544的保护性免疫反应，二者作用相近。研究结果提示甘露糖修饰壳聚糖纳米颗粒用作免疫佐剂和抗原传递系统，提高了FliC蛋白的免疫原性。

Sawaengsak等[12]以TPP为交联剂，制备了壳聚糖纳米颗粒（壳聚糖:TPP=1:0.6，m/m），作为经鼻接种的流感病毒血凝素裂解（hemagglutinin-split influenza virus）疫苗的传递载体，并采用流感小鼠模型检测了纳米颗粒的免疫原性和保护效果。经鼻接受两剂纳米颗粒包载疫苗的小鼠未出现不良症状。与单纯流感病毒血凝素裂解疫苗相比，接受纳米颗粒包载疫苗的动物产生了较高的全身和黏膜抗体反应。纳米颗粒包载疫苗也能诱导细胞介导的免疫应答，表现为脾脏中出现大量IFN-γ分泌细胞，而单纯疫苗无此作用。纳米颗粒包载疫苗显著减少了流感发生率，并使接种疫苗的小鼠对致死性流感病毒的攻击有100 %的保护率。结果表明，本研究制备的壳聚糖纳米颗粒是一种安全有效的流感疫苗载体/佐剂。

产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenicEscherichia coli，ETEC）是引起人类腹泻的重要原因，目前尚未有预防ETEC的疫苗上市。与许多革兰阴性病原体一样，ETEC也能分泌外膜囊泡（outer membrane vesicle，OMV），其结构中含多种免疫原性毒力蛋白，因此可用作疫苗候选物。Noroozi等[13]以TPP为交联剂，采用离子凝胶法制备了包载OMV的壳聚糖纳米颗粒。纳米颗粒呈球形，平均粒径为532 nm，对OMV的包封率达90 %。小鼠经口服OMV纳米颗粒免疫，抑制了ETEC在小肠的定殖，诱导了对不耐热肠毒素（LT毒素）抗体的产生。结果提示OMV纳米颗粒有望开发为针对ETEC的疫苗。

2.3 用于DNA/RNA的传输

离子凝胶技术应用于多种DNA/RNA纳米传递系统的制备。RNA干扰（RNAi）介导的基因沉默为人类提供了一种新颖的治疗和预防免疫缺陷病毒（HIV）感染的策略。Co等[14]设计了双抗体[抗转铁蛋白受体（transferrin receptor，TfR）和缓激肽B2受体（bradykinin B2 receptor，B2R）抗体]修饰的壳聚糖/小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）纳米颗粒，通过两种抗体与大脑细胞表达的TfR和B2R结合，透过血脑屏障（bloodbrain barrier，BBB）靶向递送siRNA至HIV感染的脑星形胶质细胞，抑制HIV的复制。纳米颗粒制备过程中，首先以TPP为交联剂，以壳聚糖 [相对分子质量（Mr）5×105]为原料，采用离子凝胶法制备载有siRNA的纳米颗粒，通过EDC/硫代琥珀酰亚胺（sulfo-NHS）偶联反应将抗体连接至纳米颗粒。制得的纳米颗粒呈球形，粒径为235.7±10.2 nm，多分散指数（PDI）为0.197±0.015，zeta电位为22.88±1.78 mV，包封率为61.9 %。体外研究显示，该纳米颗粒无明显细胞毒性。研究发现，常用人血脑屏障模型——永生化人脑微血管内皮细胞（hCMEC/D3细胞）对双抗体结合siRNA壳聚糖纳米颗粒的摄取显著高于对未结合抗体及单抗体结合的壳聚糖纳米颗粒的摄取。双抗体结合siRNA壳聚糖纳米颗粒能显著减少人脑神经胶质瘤细胞（U138-MG细胞）中HIV相关蛋白SART3和CycT1的表达。研究结果表明，双配体修饰壳聚糖纳米颗粒是一种提高药物脑内传递效率的有效策略。

基因沉默介导双链siRNA作为一种基因缺陷疾病的有潜力的治疗手段得到广泛研究。然而，siRNA的降解速度快，细胞摄取差，因而阻碍了其应用。为解决此问题，Katas等[15]以壳聚糖为载体原料，分别采用简单复合法和离子凝胶法两种方法制备了包载siRNA的纳米颗粒。在CHO K1和HEK 293细胞中进行的体外研究显示，离子凝胶法制备的纳米颗粒的基因沉默效果明显优于壳聚糖-siRNA复合纳米颗粒。Xiao等[16]分别采用复合凝聚法和离子凝胶法，分别以壳聚糖和N-（2-羟基）丙基-3-三甲基氯化壳聚糖铵为原料，制备载有肿瘤坏死因子α（TNF-α）siRNA的纳米颗粒。两种方法获得的纳米颗粒均显示理想的粒径（210～279 nm）和zeta电位（14～22 mV）。与不含TPP的纳米颗粒相比，将TPP引入纳米颗粒能显著提高细胞摄取率，并相应产生较高的细胞内siRNA浓度。 RNA干扰试验结果表明含TPP的纳米颗粒下调TNF-α的mRNA表达水平至阳性对照的7.6 %～14.6 %，远低于Oligofectamine-siRNA复合纳米颗粒作用下TNF-α mRNA的表达水平。研究结果提示，TPP辅助壳聚糖纳米颗粒是一种无细胞毒性的高效siRNA载体，有望用于炎症性疾病的治疗。

microRNA（miRNA）可通过抑制靶mRNA翻译，促进其降解或参与细胞功能，包括细胞增殖，分化，凋亡和癌变来确定BM-MSC分化的方向。对miRNA的治疗性抑制代表了一种潜在有效的调节干细胞分化的方法。antimiR-138是成骨细胞发育的重要调节因子，但其在血液循环中稳定性差、细胞摄取量低、免疫反应不理想，限制了其在骨再生中的应用。Wu等[17]以TPP为交联剂，制备了壳聚糖透明质酸（hyaluronic acid，HA）纳米颗粒，并以其作为载体，将antimiR-138导入MSC。已有研究显示，纳米颗粒的粒径及表面电荷对其细胞摄取和转染效率有重要影响[18-19]，该研究制备的纳米颗粒的粒径、PDI和zeta电位与CS:TPP:HA（重量比）有关，按最优CS:TPP:HA（1:0.15:0.1）制得的antimiR-138纳米颗粒的粒径为175.4±3.7 nm，zeta电位为35.0±4.7 mV，PDI为0.203±0.015。壳聚糖氨基与miRNA磷酸基最佳摩尔比为20:1，按此比例制得的antimiR-138纳米颗粒对MSC无细胞毒性作用，可成功传染MSC，转染率接近70 %，并使MSC的成骨能力明显增强。以上结果表明壳聚糖纳米颗粒是一种有效的非病毒miRNA载体，可用于调节MSC的成骨分化。

肿瘤微环境中的免疫抑制因子能促进肿瘤生长，抑制抗肿瘤免疫反应。腺嘌呤核苷（adenosine）是一种由肿瘤及免疫细胞分泌的重要的免疫抑制因子，阻断腺嘌呤核苷的产生已被认为是一种有效的肿瘤治疗措施。腺嘌呤核苷是在两种细胞表面分子CD39/CD73的协同作用下由ATP转化而成，基于此，Jadidi-Niaragh等[20]将CD-73小干扰RNA（CD73-SiRNA）包封于以TPP为交联剂制得的壳聚糖纳米颗粒，用以抑制乳腺癌细胞中CD73分子的表达。结果显示，以Mr5×104的壳聚糖为原料制备的纳米颗粒的理化性质最优，且SiRNA包封率高。壳聚糖分子能与SiRNA完全结合，保护其不被血清和肝素降解，并促进其转染。CD73-SiRNA壳聚糖纳米颗粒能有效抑制CD73的表达，可作为一种有前景的治疗工具进行深入研究。

2.4 用于小分子药物的传输

采用离子凝胶技术制备的壳聚糖纳米颗粒也用于小分子药物的传输。Bhattacharya[21]采用离子凝胶化技术，开发了一种伊马替尼（Imatinib，BCS I类药物）壳聚糖[Mr（2～3）×105]纳米颗粒，并采用中心组合设计（central composite design，CCD）优化了制备工艺。按最优工艺条件制得的纳米颗粒粒径为208±0.01 nm，zeta电位为-32.56±0.03 mV，体外药物80 h累积释放率达86.45 %±0.05 %，药物包封率达68.52 %±0.01 %。体外细胞毒性试验结果显示相较于未包封伊马替尼，包封于壳聚糖纳米颗粒的伊马替尼显示了较高的、可控的细胞毒性。细胞毒组织病理学评价显示该纳米颗粒未造成组织损伤，也证明了其静脉给药路线的安全性。

研究者致力于开发新的药物传递系统，以克服阿霉素（doxorubicin）口服生物利用度低的问题。Zare等[22]以TPP为交联剂，采用离子凝胶法制备了阿霉素壳聚糖纳米颗粒。制得的纳米颗粒平均粒径为150±10 nm，包封率和装载率分别为40 %，23 %。约30 %装载的药物在6 h内释放，其余药物释放速度趋缓。采用大鼠肠囊技术测定了装载于壳聚糖纳米颗粒的阿霉素的肠道渗透性，结果显示，包封于壳聚糖纳米颗粒可使阿霉素肠道渗透性提高约90 %。研究提示壳聚糖纳米颗粒可能是一种安全的阿霉素口服传递系统。

Gupta等[23]以TPP为交联剂，制备了载有吉非替尼的壳聚糖纳米颗粒，并研究了壳聚糖浓度、TPP浓度、TPP用量等关键参数对纳米颗粒粒径、zeta电位、产率、包封率、药物含量、体外药物释放等性质的影响。吉非替尼加入量250 mg，壳聚糖浓度0.1 %（w/v），TPP浓度0.2 %（w/v），用量10 ml，获得的纳米颗粒性质最优：粒径123.8 nm，PI为0.247，zeta电位30.4 mV，产率68.09 %，药物含量74.32 %，包封率70.52 %，24 h体外药物释放度56.2 %。体外释药分析显示纳米颗粒可实现吉非替尼的缓释。

为减少抗肺结核药物的服用剂量和频次，藉以减轻一线抗结核药物的不良反应，Rawal等[24]采用离子胶凝法，以利福平（rifampicin）为模型药物，制备了包载利福平的纳米颗粒，经冻干制得吸入粉剂。按优化后工艺制得的纳米颗粒粒径为124.1 nm，包封率为72 %。制得的纳米颗粒制剂在加速试验条件下（40±2 ℃，相对湿度75 %±5 %）不稳定。体外释放研究显示纯利福平制剂在12 h内释放达100 %，纳米颗粒制剂中利福平在24 h内缓慢释放，累积释放率约90 %，这与其在肺中的长期滞留和缓慢清除相吻合。体内外毒性研究显示纳米颗粒吸入粉剂几乎无任何毒性。总之，使用壳聚糖纳米颗粒可实现利福平的有效递送，为开发治疗肺结核的新型药物开辟了新途径。

Hassan等[25]以谷氨酸为模型药物，采用离子凝胶法，以TPP为交联剂，制备了包封谷氨酸的壳聚糖纳米颗粒。最佳工艺条件为：壳聚糖（pH 5）浓度0.5 mg/ml，用量600 μl，TPP（pH 2）浓度0.7 mg/ml，用量250 μl。在人肾癌细胞（786-O细胞）中进行的细胞毒性实验结果显示按最佳工艺制备的壳聚糖纳米颗粒毒性较低，这一观察结果进一步证明了壳聚糖纳米颗粒作为药物载体的可行性和适用性。包封了FITC标记谷氨酸的壳聚糖纳米颗粒与786-O 细胞共孵育24 h后，观测到细胞内明显的绿色荧光，而用FITC标记谷氨酸处理24 h的786-O 细胞内则未观测到荧光信号。未来的研究方向是将壳聚糖纳米颗粒与特定的靶向配体结合，将有利于包载药物的体内靶向传递和释放。

3 其他阴离子交联剂的使用

亦有采用其他阴离子交联剂制备壳聚糖纳米颗粒的研究见诸报道，所采用的交联剂多为多聚磷酸盐。Abdelgawad等[26]尝试用六偏磷酸盐（HMP）代替TPP，用作壳聚糖纳米颗粒制备中的交联剂，并将其与TPP的交联效果进行对比。壳聚糖/TPP纳米颗粒的平均粒径小于壳聚糖/HMP纳米颗粒；壳聚糖/HMP纳米颗粒的zeta电位高于壳聚糖/TPP纳米颗粒。二者的最佳反应基质pH均为5。壳聚糖的浓度增大可提高纳米颗粒的zeta电位，从而提高纳米颗粒的稳定性。以BSA为模型蛋白考察两种纳米颗粒的包封率，壳聚糖/HMP纳米颗粒的包封率高于壳聚糖/TPP纳米粒颗粒（96.3 %vs91.87 %）。然而，TPP交联纳米颗粒的稳定性优于HMP交联纳米颗粒。Kiilll 等[27]以HMP为交联剂，采用离子凝胶化技术制备了载有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸-缬氨酸环肽（cRGDfV）的壳聚糖纳米颗粒，并研究了壳聚糖及HMP浓度对纳米颗粒粒径、zeta电位、形态及包封率的影响，确定纳米颗粒含2.0 %（w/v）壳聚糖和0.6 %（w/v）HMP为佳。此条件下制得的纳米颗粒平均粒径为166 nm，zeta电位为38.7 mV，扫描电镜（SEM）/原子力显微镜（AFM）下观察呈球形，包封率达97.0 %±2.4 %。细胞毒性检测显示该纳米颗粒无细胞毒性或毒性极低，适用于蛋白质/肽类的传递。

Sang等[28]分别以TPP、肌醇六磷酸（phytic acid，PA）和HMP 3种磷酸盐为交联剂制备了壳聚糖纳米颗粒，并对其药物包封率、体外药物释放行为、黏膜黏附性和细胞毒性进行了评价。研究结果显示高浓度H+会阻碍以TPP为交联剂的纳米颗粒的形成（最适宜的初始CS溶液pH为4.0～5.0），但会促进另两种纳米颗粒的形成。3种纳米颗粒均显示了良好的生物相容性和生物黏附性。以PA和HMP为交联剂的纳米颗粒对杨梅黄酮的包封率高于以TPP为交联剂纳米颗粒的包封率，体外药物释放速率则呈相反趋势。此外，以PA为交联剂的纳米颗粒显示了强黏膜黏附性。

Taghizadeh等[29]以柠檬酸钠为交联剂，采用离子凝胶化法制得壳聚糖纳米颗粒，并采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、TEM技术对纳米颗粒进行了表征。其zeta电位为25±5.64 nm，PDI为0.387。制得的纳米颗粒可实现倍他米松和四环素的缓释。两种药物在pH 4.8介质中的释放度均远高于在pH 7.4 介质中的释放度。

4 与其他制剂技术相结合

近年，有研究将两种或多种制剂技术相结合，制备复合制剂，以结合两种或多种剂型的优势，规避单一剂型的缺点。Ameeduzzafar等[30]尝试将纳米颗粒和原位凝胶这两种剂型相结合，制备壳聚糖纳米颗粒原位凝胶，以延长左氧氟沙星在角膜表面的保留时间。研究者首先采用离子凝胶化技术，以TPP和壳聚糖（Mr1.2×105，脱乙酰度85 %）为原料制备了包封左氧氟沙星的纳米颗粒，然后与海藻酸盐和羟丙基甲基纤维素（HPMC）水溶液相混合，制得原位凝胶。鸡胚尿囊膜试验和角膜组织病理学检测表明纳米颗粒原位凝胶无刺激性，眼科局部使用安全。与左氧氟沙星溶液相比，纳米颗粒原位凝胶对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性较高。与左氧氟沙星溶液相比，该纳米颗粒原位凝胶系统明显延长了左氧氟沙星在角膜表面的保留时间。以上结果表明，该纳米颗粒原位凝胶系统是一种有效的左氧氟沙星眼用给药载体。

Wen等[31]采用同轴静电纺技术，以BSA为模型蛋白，制备了一种新型结肠特异性核-壳结构纳米膜。其核心层为采用TPP为交联剂制得的载有BSA的壳聚糖纳米颗粒，外壳层为以海藻酸钠和PEO为原料制备的同轴静电膜。体外释放研究显示纳米膜中包载的BSA约75 %在模拟结肠液中释放，BSA的释放机制较复杂，主要机制为纳米膜的侵蚀。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和圆二色谱（CD）分析结果提示纳米膜中释放的BSA仍保持较完整的结构。结果表明本研究制得的纳米纤维是一种有潜力的结肠特异性生物活性蛋白控释传递系统。

为减轻难溶性抗癌药物紫杉醇（paclitaxel，PTX）的不良反应，Ye等[32]首先采用2, 6-二-O-甲基-β-环糊精[(2, 6-di-O-methyl)-β-cyclodextrin，DM-β-CD)]为原料，制备了PTX/DM-β-CD包合物，然后采用离子凝胶法，制得包载PTX/DM-β-CD包合物的壳聚糖纳米颗粒。制得的纳米颗粒粒径为323.9～407.8 nm，zeta电位为15.9～23.3 mV。体外释放研究显示，该纳米颗粒实现了PTX的缓释。体内药动学研究结果提示与参比制剂（Taxol®）相比，包载PTX/DM-β-CD包合物的壳聚糖纳米颗粒的AUC0→24h和平均驻留时间（mean residence time，MRT）分别提高了2.7倍和1.4倍。因此，此种新型纳米颗粒可作为一种具有生物相容性的、可生物降解的药物载体，显著增强包括PTX在内的难溶性药物的传递和缓释，从而提高药物疗效，减轻不良反应。

5 结论与展望

离子凝胶法因具有反应条件温和、无需使用有机溶剂、操作简单等优势，近年发展迅速，已有多项采用离子凝胶法制备以壳聚糖或壳聚糖衍生物为主要载体材料的纳米颗粒的研究见诸报道，其所包载的药用成分涵盖蛋白质/肽、DNA/RNA、疫苗及小分子化学药物等。离子凝胶法制备的壳聚糖纳米颗粒能有效保存包载生物大分子的活性，实现药物的缓慢释放，对壳聚糖或纳米颗粒进行特定修饰，可实现药物在体内的靶向传递。目前，已有纳米颗粒与其他制剂技术相结合的复合制剂技术出现，以结合其他剂型的优势，规避单一剂型的缺陷，这是该技术的未来发展趋势之一。除TPP外其他阴离子交联剂的探索，是该技术的另一发展方向。