气泡驱动递送系统通过ASBT转运途径显著提升难溶性穿心莲内酯口服吸收与解热功效

时间:2026年2月4日
来源:International Journal of Nanomedicine

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本文开发的气泡驱动递送系统(BDDS)通过优化泡腾配方(柠檬酸:Na2CO3=6:5)与胆汁盐(脱氧胆酸钠)组合,同步提升BCS IV类药物穿心莲内酯(AG)的溶解度(胃肠pH环境下溶出度达75.0%–88.7%)和肠道渗透性(表观渗透系数为游离AG的7.7倍)。机制研究表明其通过顶端钠依赖性胆汁酸转运体(ASBT)介导的途径增强吸收,大鼠体内相对口服生物利用度较市售滴丸提高257.1%,并在酵母致热模型中显著抑制发热相关细胞因子(IL-1β、IL-6)与体温调节介质(PGE2、cAMP),为低溶解/低渗透药物递送提供了新策略。

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引言
口服给药因患者依从性高、生产成本低而成为首选给药途径,但约70%的商业药物和90%的新化学实体存在水溶性差的问题。这一限制对生物药剂学分类系统(BCS)IV类药物尤为关键,其低溶解度和低肠道渗透性导致口服生物利用度不足。穿心莲内酯(AG)作为临床使用的抗炎解热剂,属于BCS IV类药物,水溶性极低(0.074 mg/mL)且肠道渗透性差,其口服吸收差严重限制了疗效。本研究以AG为模型药物,开发气泡驱动递送系统(BDDS),旨在同步提升其溶解度和渗透性。
材料与方法
研究使用分析级试剂,包括AG、脱氧胆酸钠(SDC)、牛磺胆酸(TCA)等。通过筛选泡腾配方(柠檬酸与碳酸钠比例6:5)和胆汁盐类型,确定最优BDDS组成为AG:柠檬酸:碳酸钠:SDC=5:50:41.7:5(重量比)。采用体外溶出试验、外翻肠囊法、Caco-2细胞实验、药代动力学研究和酵母诱导发热大鼠模型综合评价BDDS性能。
BDDS制备与表征
泡腾配方筛选显示,柠檬酸与碳酸钠组合在pH 6.8缓冲液中产生最高泡沫体积。溶出试验表明,含SDC的BDDS在120分钟内AG溶出度最佳(图3)。透射电镜显示BDDS effervescent反应后形成均匀球形胶束,动态光散射测定其平均粒径为267.7 nm,zeta电位为-32.4 mV(图4)。荧光显微镜观察证实荧光标记物C6附着于CO2气泡表面,说明气泡对药物载带作用。
溶出度与渗透性增强
BDDS在pH 1.2、6.8和7.4介质中的AG溶出度(75.0%–88.7%)显著高于游离AG(25.6%–28.8%)和市售滴丸(30.5%–50.2%)(图5)。外翻肠囊实验表明,BDDS的表观渗透系数(6.37×10−6cm/s)为游离AG的7.7倍,且该效应可被ASBT抑制剂linerixibat显著抑制(图6)。Caco-2细胞实验进一步证实BDDS通过ASBT介导的运输途径提升AG摄取(4.3倍于游离AG)。
药代动力学与药效学
大鼠口服BDDS后,AG的最大血药浓度(Cmax)达42.3 ng/L,较滴丸组(18.6 ng/L)显著提高,相对生物利用度为257.1%。在酵母致热大鼠模型中,BDDS有效抑制直肠温度升高,并显著降低血清促炎细胞因子(IL-1β、IL-6)和下丘脑体温调节介质(PGE2、cAMP)水平,解热效果优于滴丸(图7)。
讨论
BDDS通过CO2气泡破坏药物聚集体和SDC胶束增溶,同步克服AG的低溶解度与低渗透性。与传统制剂(如固体分散体、纳米晶)相比,BDDS制备简便、无需有机溶剂,且通过ASBT转运机制主动促进肠道吸收。研究局限性包括CO2气泡在肠道内的动态行为难以实时监测,需进一步评估临床转化潜力。
结论
BDDS作为一种新型口服递送系统,通过泡腾反应和ASBT介导的转运有效提升BCS IV类药物AG的口服吸收和治疗效果,为低溶解/低渗透药物研发提供了新思路。

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