甘蔗蜡基固体脂质纳米颗粒作为阿托伐他汀载体的表征及体内抗高血脂活性评估

2025-04-25 Fri
学术背景心血管疾病，尤其是动脉粥样硬化，是全球范围内的主要死亡原因之一。胆固醇水平的升高是动脉粥样硬化的主要风险因素。阿托伐他汀（Atorvastatin, ATV）是一种广泛使用的降胆固醇药物，但其口服生物利用度较低，主要由于首过效应（first-pass metabolism）。为了提高阿托伐他汀的生物利用度，研究人员探索了多种药物递送系统，其中固体脂质纳米颗粒（Solid Lipid Nanoparticles, SLNPs）因其良好的生物相容性、药物控释能力和成本效益而备受关注。甘蔗蜡作为一种生物相容性好、经济且资源丰富的原材料，被用于合成纳米颗粒，以改善阿托伐他汀的递送效果。
论文来源该研究由来自巴基斯坦NED University of Engineering and Technology、Jinnah University for Women以及法国Université du Maine的研究团队共同完成。论文于2025年发表在《Bionanoscience》期刊上，题为“Sugarcane Wax-Based Solid Lipid Nanoparticles as an Atorvastatin Carrier: Characterization and In Vivo Evaluation of Antihyperlipidemic Activity in Rats”。
研究流程1. 材料与合成研究人员首先从甘蔗渣和压滤泥中提取甘蔗蜡，并使用单乳液溶剂蒸发法合成了阿托伐他汀负载的固体脂质纳米颗粒（ATV-SLNPs）。具体步骤如下：
- 有机相制备：将2克甘蔗蜡在76°C下熔化，加入10毫克阿托伐他汀，形成均匀混合物。
- 水相制备：将9毫升水和1毫升2%的Tween 80混合。
- 乳液形成：将有机相缓慢注入水相中，搅拌1小时形成油水乳液。
- 超声处理：对乳液进行10分钟超声处理，以减少颗粒尺寸。
- 溶剂蒸发：在室温下搅拌3小时，然后在50°C下干燥，得到干燥的ATV-SLNPs粉末。
2. 纳米颗粒表征研究人员通过多种方法对合成的纳米颗粒进行了表征：
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：分析纳米颗粒的分子相互作用，确认阿托伐他汀成功负载到纳米颗粒中。
- X射线衍射（XRD）：测定纳米颗粒的结晶度和颗粒尺寸，结果显示平均颗粒尺寸为258.47纳米，结晶度为60.14%。
- 扫描电子显微镜（SEM）：观察纳米颗粒的形态，显示负载阿托伐他汀的纳米颗粒具有较高的密度。
- 包封效率：通过间接法测定，结果显示ATV-SLNPs的包封效率为76.01%。
3. 生物学评价研究人员通过体内实验评估了ATV-SLNPs的抗高血脂活性：
- 抗氧化活性：通过DPPH自由基清除实验，发现ATV-SLNPs的抗氧化活性（50.44%）高于游离阿托伐他汀（41.59%）。
- 抗高血脂活性：在高脂饮食诱导的高血脂大鼠模型中，ATV-SLNPs显著降低了总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL）、甘油三酯（TG）和极低密度脂蛋白（VLDL）水平，同时提高了高密度脂蛋白（HDL）水平。
主要结果纳米颗粒表征：FTIR和XRD分析证实了阿托伐他汀成功负载到甘蔗蜡纳米颗粒中，且纳米颗粒具有较高的结晶度和均匀的形态。
包封效率：ATV-SLNPs的包封效率达到76.01%，表明该方法能够有效封装药物。
抗氧化活性：ATV-SLNPs的抗氧化活性显著高于游离阿托伐他汀，表明纳米颗粒能够增强药物的抗氧化效果。
抗高血脂活性：在高血脂大鼠模型中，ATV-SLNPs显著降低了TC、LDL、TG和VLDL水平，同时提高了HDL水平，显示出更强的降血脂效果。
结论该研究表明，基于甘蔗蜡的固体脂质纳米颗粒能够有效提高阿托伐他汀的生物利用度和治疗效果。通过单乳液溶剂蒸发法合成的ATV-SLNPs具有较高的包封效率和结晶度，能够显著降低高血脂大鼠的胆固醇水平。此外，该方法的绿色评估（AGREE score为0.73）表明其具有环境友好性。总体而言，该研究为开发更有效的降胆固醇药物递送系统提供了新的思路。
研究亮点创新性：首次使用甘蔗蜡作为固体脂质纳米颗粒的基质，探索其在药物递送中的应用。
高效性：ATV-SLNPs显著提高了阿托伐他汀的包封效率和生物利用度。
环境友好：该方法使用可再生资源甘蔗蜡，具有较高的绿色评估分数。
应用前景：该研究为开发更有效的降胆固醇药物递送系统提供了新的可能性，具有广泛的应用前景。
其他有价值的信息该研究还提出了一些未来的研究方向，包括探索靶向药物递送机制、评估不同储存条件下的制剂稳定性以及进行更深入的药代动力学研究。此外，该方法还可应用于其他疏水性药物的递送，进一步拓展其在制药领域的应用潜力。