导读：

近期，伊朗德黑兰大学工程学院研究人员开发了一种新型海藻酸盐微颗粒，用于美沙拉嗪的靶向递送，以治疗炎症性肠病。该研究通过微流控技术结合柠檬酸交联和壳聚糖包覆，成功制备出粒径均一、载药量高且具有pH敏感释放特性的微颗粒；动物实验证实其能有效减轻结肠炎症。相关研究以“Enhanced Alginate Microparticles Fabricated by a Microfluidic System for Local Mesalamine Delivery to Inflammatory Bowel Disease”为题目，发表于期刊《Biomacromolecules》。

本文要点：

1、本研究开发了一种用于局部递送美沙拉嗪（Mes）治疗炎症性肠病（IBD）的增强型海藻酸（Alg）微颗粒。

2、通过柠檬酸（CA）生物相容性方法合成了Alg-κ-卡拉胶（κCar）嵌段共聚物，并利用微流控芯片制备微颗粒，进一步采用壳聚糖（CS）包覆以提高Mes包封率。

3、FE-SEM图像显示微球形态规则、尺寸分布窄；TGA分析表明Alg-CA-κCar/CS微颗粒具有更佳的热稳定性。

4、该微颗粒实现了73.8%的药物包封率，并表现出pH敏感性释放特性：在pH 2环境下保护药物，在pH 7.4条件下释放增加。

5、体内实验表明，经微颗粒治疗的大鼠其促炎因子（TNF-α、MPO和IL-6）水平显著降低。综上，Alg-CA-κCar/CS微颗粒为Mes提供了更可控的递送载体，在IBD的有效治疗与管理中展现出良好潜力。

图1.（A）3D打印模具的SOLIDWORKS设计图；（B）芯片微通道尺寸图；（C）完全制备好的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片；（D）通道内液滴生成的显微图像；（E）单分散性海藻酸盐-柠檬酸-κ-卡拉胶/壳聚糖@美沙拉嗪（Alg-CA-κCar/CS@Mes）液滴。

图2. 用于生成油包水乳液液滴及制备微球的微流控系统示意图。（A）海藻酸盐-柠檬酸-κ-卡拉胶（Alg-CA-κCar）共聚物的合成过程；（B）微流控系统中的液滴生成：（a）Alg-CA-κCar共聚物的化学结构；（b）该过程的光学显微镜图像；（c）离子交联并包覆壳聚糖（CS）后的Alg-CA-κCar化学结构；（d）在离子与CS溶液中，Alg-CA-κCar/CS@Mes微球的包覆及离子交联过程；（C）Alg-CA-κCar/CS@Mes微球对炎症性肠病（IBD）模型大鼠的体内抗炎效果评估。

图3.（A）纯材料的傅里叶变换红外光谱（FTIR）；（B）不同微球复合物的傅里叶变换红外光谱（FTIR）；（C）纯材料与微球的热重分析（TGA）曲线；（D）海藻酸盐/κ-卡拉胶（Alg/κCar）混合物与Alg-CA-κCar共聚物的氢核磁共振（¹H NMR）光谱。

图4.（A）海藻酸盐微球（Alg MPs）、（B）Alg-CA-κCar微球、（C）Alg-CA-κCar/CS微球的光学显微镜图像及粒径分布图；（D）Alg MPs、（E）Alg-CA-κCar微球、（F）Alg-CA-κCar/CS微球的场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）图像。

图5. 微球在（A）酸性条件、（B）生理条件下的溶胀率；美沙拉嗪在（C）酸性条件、（D）生理条件下从微球中的释放曲线。

图6.（A）NIH/3T3细胞系的细胞存活率（%）；（B）所有实验组的结肠样本，展示炎症程度及溃疡性结肠炎的宏观特征；（C）实验周期结束后，对照组、空白微球组、单纯美沙拉嗪组、Alg-CA-κCar/CS@Mes微球组结肠样本的染色图像（从左至右，放大倍数分别为100倍和400倍）；（D）所有组在12天实验周期内的体重变化；（E）使用ImageJ软件对各组宏观炎症面积的分析结果。***P<0.001表示与对照组相比差异显著；*P<0.05表示与对照组相比差异显著；####P<0.001表示与空白微球组相比差异显著。

图7.（A）使用ImageJ软件分析所有实验组肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达水平；（B）实验周期结束后各组结肠样本的染色图像，展示对照组、空白微球组、单纯美沙拉嗪组、Alg-CA-κCar/CS@Mes微球组中TNF-α的表达水平；（C）使用ImageJ软件分析所有实验组白细胞介素-6（IL-6）的表达水平；（D）实验周期结束后各组结肠样本的染色图像，展示对照组、空白微球组、单纯美沙拉嗪组、Alg-CA-κCar/CS@Mes微球组中IL-6的表达水平；（E）使用ImageJ软件分析所有实验组髓过氧化物酶（MPO）的表达水平；（F）实验周期结束后各组结肠样本的染色图像，展示对照组、空白微球组、单纯美沙拉嗪组、Alg-CA-κCar/CS@Mes微球组中MPO的表达水平（从左至右，放大倍数分别为100倍和400倍）。****P<0.0001表示与对照组相比差异显著；####P<0.0001表示与空白微球组相比差异显著；&&P<0.01表示与单纯美沙拉嗪组相比差异显著。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.biomac.5c00663

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