脂质-聚合物杂化纳米颗粒在皮肤病治疗中的应用Topical and transdermal lipid-polymer hybrid nanoparticles (LPN ...

环球医讯 / 创新药物来源:link.springer.com马来西亚 - 英语2025-08-17 22:45:56 - 阅读时长5分钟 - 2324字
本综述系统梳理了脂质-聚合物杂化纳米颗粒(LPN)的结构分类、制备方法及其在皮肤病治疗中的应用进展。通过优化纳米结构设计(包括经典核-壳结构到新型单相脂质-聚合物混合体系),LPN展现出增强的生物相容性、药物负载能力和可控释放特性。研究特别强调了其在伤口愈合、感染治疗、银屑病、皮肤癌等领域的临床潜力,同时指出现有研究在规模化生产、稳定性评估及临床转化方面仍需突破。文末提出未来研究应聚焦标准化分类体系、新型制备技术开发,并通过跨学科合作推动下一代皮肤病纳米药物的发展。
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脂质-聚合物杂化纳米颗粒在皮肤病治疗中的应用

引言

皮肤病治疗正面临重大挑战,全球超过3000种已知皮肤病影响各年龄层人群,其影响范围从急性感染到慢性炎症性疾病(如银屑病和湿疹),甚至可能引发抑郁、焦虑等心理问题。皮肤癌更是具有致命风险的重大疾病。据欧洲27国最新调查显示,18岁及以上人群中有1.85亿人曾在12个月内患过某种皮肤病,凸显了该领域的医疗需求。与此同时,公众对改善皮肤质地和外貌的需求催生了巨大的市场潜力,推动了治疗和美容产品的创新研发。

最早商业化的纳米药物载体是脂质体基础纳米颗粒(LBN),如1986年兰蔻和迪奥推出的Niosomes®和Capture®脂质体。此后脂质体在皮肤病临床应用(如银屑病治疗)中广泛应用,因其具备生产成本低、包封效率高、可扩展性好且脂质成分与皮肤相容性强等优势。聚合物基纳米颗粒(PBN)则因可调控理化性质、控制释放曲线、化学多样性及高稳定性,在皮肤病研究中崭露头角。尽管这些载体各具优势,但脂质体存在稳定性差、批间差异大、循环时间短等问题,而聚合物纳米粒则面临扩展性差、生产成本高、依赖有机溶剂及载药能力低等挑战。为此,脂质-聚合物杂化纳米颗粒(LPN)作为融合二者优势的替代方案被提出,但其在皮肤病领域的应用潜力仍需系统评估。

结构类型与特性

LPN的药物递送功能依赖于脂质与聚合物组件的模块化集成,赋予其可调物理化学特性。聚合物提供机械强度和刺激响应性,脂质增强包封效率和生物相容性,这种双重特性在皮肤病应用中尤为重要。角质层作为皮肤的首要屏障,由角质细胞、角质桥粒和细胞外脂质基质构成"砖墙"结构,而LPN的亲脂性成分可有效破坏脂质有序排列,提升渗透性。此外,聚合物成分的结构多样性(如PLGA、PCL、壳聚糖等)与脂质类型(固态脂质、脂肪酸、胆固醇、磷脂)的广泛选择,使LPN可通过"乐高积木"式组装实现功能定制。当前LPN体系已扩展至九大类,包括经典聚合物核-脂质壳结构、仿生膜包覆LPN、核壳型中空脂质-聚合物杂化体系等。

制备方法进展

LPN制备技术经历了从传统二步法到新型一体化方法的演变。早期方法包括两步法制备、一步纳米沉淀法、单乳化-溶剂蒸发法等,近年来则发展出自组装、改良离子凝胶化、改良乙醇注射、薄膜水合法和热熔乳化等创新技术。其中热熔乳化法因可扩展性优势备受关注。本文提出更新的分类框架,将制备方法划分为传统与非常规两类,特别关注了针对皮肤病应用的新方法整合。

皮肤病应用

皮肤渗透机制

皮肤作为人体最大器官(平均表面积2平方米),其角质层(10μm厚)通过角质细胞、角质桥粒和脂质基质形成的"砖墙"结构,构成了药物渗透的主要障碍。纳米颗粒的透皮路径主要包括细胞间(亲脂性主导)、细胞内(亲水性路径)和毛囊附属器途径。LPN通过调节表面理化性质,特别是利用脂质成分与角质层脂质基质的相容性,可有效突破这一屏障。实验显示,LPN在穿透皮肤脂质基质方面表现优异,其渗透能力取决于纳米粒的尺寸(<100nm)、表面电荷(正电荷增强粘附性)及亲脂性。例如,包被磷脂的胶原多层脂质杂化囊泡(MCLV)可显著提升视黄醇在成纤维细胞中的生物相容性,其毒性比传统脂质体降低75%。

临床应用进展

在伤口治疗领域,壳聚糖-脂质混合微球通过整合NLC的创面愈合特性与壳聚糖的止血抗菌性能,使成纤维细胞体外划痕实验显示显著增强的创面闭合效果(较未处理组提升2倍)。在感染治疗方面,包载夫西地酸的LPN治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染烧伤创面时,可使最小抑菌浓度降低5倍,3天内细菌载量下降5.22 log CFU/mL,创面收缩率提升至68.70±3.65%。对于银屑病治疗,多种LPN体系(如壳聚糖-卵磷脂纳米粒、固体LPN)可实现药物在表皮层滞留量提升12倍(如丙酸氯倍他索),且通过调节释放曲线显著改善斑状银屑病小鼠模型的皮损评分(PASI评分降低60%)。值得注意的是,采用转铁蛋白受体靶向的LPN可实现药物在病变皮肤的特异性富集(正常皮肤渗透量的10倍),这在健康皮肤中未见此差异。

在皮肤癌治疗中,包载达卡巴嗪的LPN显示出比游离药物高4倍的皮肤渗透率(80.71±0.69% vs 20.34±1.74%),且对B16F1黑色素瘤细胞的IC50降低3倍(0.16 mg/mL vs 0.49 mg/mL)。在镇痛应用中,包载利多卡因的LPN可使药物皮肤渗透通量达65.4±3.1 μg/h/cm²,局部麻醉持续时间延长至30分钟(游离药物为10分钟),而包载罗哌卡因的LPN更是实现了36小时的长效镇痛(游离药物仅0.5小时)。

现存研究缺口

尽管LPN在皮肤病治疗中展现出显著优势,仍存在若干待解决问题:1)稳定性与多分散性挑战,超过半数研究报道了物理化学稳定性问题;2)有机溶剂依赖性带来的毒性风险,影响监管审批;3)制备工艺复杂性,仅1项研究展示了规模化生产可行性。此外,现有皮肤模型(从小鼠、大鼠到猪皮肤)的异质性,造成体外实验向临床转化的困难。部分研究甚至显示LPN制剂的透皮渗透过强,可能引发系统暴露风险。

未来展望

为实现LPN的临床转化,需在以下方面突破:1)标准化分类体系和制备方法,开发可扩展的绿色合成技术;2)开发智能响应型LPN(如pH敏感、热响应),以增强靶向性;3)通过专利布局推动技术转化,目前已知的1项专利(US 10,850,246 B2)展示了超小尺寸LPN(5-25nm)在pH响应释药方面的潜力。本综述呼吁学术界与工业界加强跨学科合作,开发更稳定、经济的LPN系统,推动皮肤病治疗范式革新。

【全文结束】

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