氧化应激是退行性疾病、癌症和传染病发病机制的主要原因,源于自由基生成与细胞抗氧化能力之间的失衡[1]。虽然活性氧(ROS)具有重要的生理功能,但在某些条件下它们会进一步转化为更具破坏性的活性氮物种(RNS),其过度积累会导致脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA损伤,从而引发细胞和组织退化[2]。肾脏损伤就是这种氧化应激介导的典型例子,氨基糖苷类和非甾体抗炎药(NSAIDs)是主要的致病因素之一[3]。
Ocimum americanum L.中的多酚具有保护肾脏的作用,它们通过清除活性氧(ROS)、增强抗氧化防御机制以及抑制核因子κB(NF-κB)介导的炎症来发挥作用[4][5]。然而,由于其溶解度低、稳定性差和生物利用度有限,这些多酚的临床应用受到限制。基于多酚的纳米结构,如Pickering纳米乳液(PcN),通过氢键、疏水相互作用和π–π堆叠作用,使多酚同时作为生物活性剂和固体界面稳定剂[6][7][8][9][10][11]。尽管PcN通常由介孔二氧化硅、蛋白质或多糖稳定[7][8],但多酚本身的两亲性使其能够单独作为界面稳定剂使用,从而比基于表面活性剂的系统具有更好的稳定性和生物相容性[9][10][11]。尽管如此,以多酚为主稳定剂的PcN的研究仍不够充分。
我们之前报道了一种使用尿素作为连接剂的罗勒提取物多酚稳定Pickering纳米乳液(PcN)[10]。PcN是通过自下而上的乳化方法制备的:首先使用深度共晶溶剂(DES)通过柠檬酸辅助提取水溶性多酚[12],然后通过热诱导破坏柠檬酸-多酚复合物,暴露疏水结构并触发自组装[13][14]。在乳化过程中,通过多酚的羟基反应性控制颗粒大小,并借助共稳定剂调节界面张力和渗透压[15]。分子连接剂通过桥接颗粒并防止聚集进一步稳定胶体[16]。基于我们之前对尿素连接PcN的观察结果以及文献中关于颗粒大小依赖性转运的报道[17],预计这种自下而上的方法制备的胶体颗粒能够高效被细胞吸收。此外,胶体多酚在油水界面的吸附,结合高颗粒密度和广泛的界面覆盖,使得抗氧化剂能够定位在氧化反应主要发生的地方,从而提高抗氧化效率[11]。这种技术区别于之前报道的预制胶体颗粒[9]。
在本研究中,引入了精氨酸作为更长的连接剂,利用其丙基部分的疏水作用和带正电荷的胍基团的静电作用来增强水相中Pickering油滴的稳定性。选择尿素和精氨酸是因为它们是人体内源性代谢物[19]。此外,精氨酸还能促进细胞内转运和生理性的的一氧化氮(NO)生成[19][20]。尿素作为短连接剂,而较长且更灵活的精氨酸则有助于评估连接剂长度对滴液稳定性的影响[16]。据我们所知,这是首例报道使用尿素/精氨酸稳定罗勒多酚PcN以增强胶体稳定性和减轻氧化应激的研究。由于精氨酸对肾脏的重要性以及尿素在组织中的有限兼容性,因此优先选择精氨酸用于体内肾脏保护[21]