本文介绍了一项关于酸响应性聚乙二醇化分支聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米颗粒与溶解微针结合用于增强关节炎局部治疗的研究。该研究由上海中医药大学药物科学系的Hongmei Hu、Hang Ruan、Shuyao Ruan等作者团队完成，并于2021年12月17日在线发表在《Chemical Engineering Journal》期刊上。
类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，主要病理特征为外周关节骨损伤和慢性滑膜炎。Tetrandrine（Tet）是一种从中药青风藤中提取的双苄基异喹啉生物碱，广泛用于RA的临床治疗。然而，Tet的水溶性差，导致口服生物利用度低，注射给药不便。透皮给药可以避免药物在消化道和肝脏的首过效应，提高生物利用度并改善患者依从性。PLGA纳米颗粒是一种生物相容性和可生物降解的药物载体，已被FDA批准用于药物递送。然而，线性PLGA纳米颗粒的药物负载能力较低，限制了其作为透皮给药载体的应用。
本研究旨在设计一种新型的酸响应性PLGA纳米颗粒，结合溶解微针技术，以提高Tet的透皮吸收和局部治疗效果。具体目标包括：1）合成具有免疫逃逸和酸响应特性的PEG化星形PLGA纳米颗粒；2）将纳米颗粒与桃胶多糖（GPS）制备的溶解微针结合，增强药物在滑膜炎部位的摄取；3）评估该递送系统在关节炎模型中的治疗效果。
研究分为多个步骤，包括纳米颗粒的合成与表征、微针的制备、体外释放实验、细胞毒性实验、细胞摄取实验、微针的机械性能测试、体外透皮实验以及关节炎模型的建立与治疗评估。
纳米颗粒的合成与表征：首先合成了六臂PLGA（6S-PLGA），并通过PEG化修饰其表面，形成6S-PLGA-PEG-NH2。随后，将纳米颗粒与碳酸钙（CaCO3）杂交，形成具有酸响应特性的纳米颗粒（6S-NPs (CaCO3)）。通过高效液相色谱（HPLC）检测Tet的负载量和释放特性。
微针的制备：使用桃胶多糖（GPS）作为基质，通过真空微模板法制备溶解微针。微针的机械强度和稳定性通过扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TGA）进行评估。
体外释放实验：在不同pH条件下（pH 7.4和pH 5.5）评估纳米颗粒的药物释放特性。结果表明，6S-NPs (CaCO3)在酸性条件下表现出显著的酸响应释放特性。
细胞毒性实验：使用TNF-α诱导的成纤维样滑膜细胞（FLS）评估Tet负载纳米颗粒的细胞毒性。结果显示，6S-NPs (CaCO3)在酸性条件下释放的药物对FLS的细胞毒性显著增强。
细胞摄取实验：通过流式细胞术和共聚焦显微镜观察FLS和RAW264.7细胞对纳米颗粒的摄取情况。结果表明，PEG化的纳米颗粒具有显著的免疫逃逸能力。
微针的机械性能测试：通过纹理分析仪评估微针的机械强度，结果显示GPS制备的微针具有较高的机械强度和稳定性。
体外透皮实验：使用Franz扩散池评估微针辅助的透皮药物递送效果。结果表明，微针显著提高了Tet的透皮吸收。
关节炎模型的建立与治疗评估：通过完全弗氏佐剂（CFA）诱导大鼠关节炎模型，评估Tet负载纳米颗粒结合微针的治疗效果。结果显示，该递送系统显著减轻了关节炎症状，并降低了炎症因子的表达。
纳米颗粒的合成与表征：成功合成了6S-PLGA-PEG-NH2，并通过红外光谱和核磁共振（NMR）验证了其结构。6S-NPs (CaCO3)表现出较高的药物负载量和酸响应释放特性。
微针的制备与性能：GPS制备的微针具有较高的机械强度和稳定性，优于透明质酸（HA）制备的微针。
体外释放与细胞毒性：6S-NPs (CaCO3)在酸性条件下释放的药物对FLS的细胞毒性显著增强，且PEG化的纳米颗粒具有显著的免疫逃逸能力。
透皮递送与治疗效果：微针辅助的透皮递送显著提高了Tet的透皮吸收，并在关节炎模型中表现出显著的治疗效果，降低了炎症因子的表达。
本研究成功开发了一种新型的酸响应性PLGA纳米颗粒结合溶解微针的递送系统，显著提高了Tet的透皮吸收和局部治疗效果。该递送系统具有高药物负载能力、免疫逃逸能力和酸响应释放特性，为关节炎的局部治疗提供了一种有前景的新方法。
本研究不仅为关节炎的局部治疗提供了一种新的药物递送系统，还为其他难溶性药物的透皮递送提供了参考。该递送系统具有广泛的应用前景，特别是在需要局部高浓度药物递送的疾病治疗中。