学术研究报告：基于黄蓍胶-低共熔溶剂的共熔凝胶用于右美沙芬透皮递送及诱导性大鼠类风湿性关节炎治疗
第一作者及机构
本研究由Atefe Fatahi、Jaleh Varshosaz*（通讯作者）和Valiollah Hajhashemi合作完成，作者单位均为伊朗伊斯法罕医科大学药学院药剂学系及新型药物递送系统研究中心（Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy and Novel Drug Delivery Systems Research Center, Isfahan University of Medical Sciences）。研究发表于《International Journal of Biological Macromolecules》2025年第321卷，文章编号146381。
学术背景
科学领域：本研究属于药剂学与生物材料交叉领域，聚焦于天然高分子材料（黄蓍胶）与低共熔溶剂（Deep Eutectic Solvent, DES）结合的透皮递送系统开发，应用于类风湿性关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）治疗。
研究动机：当前RA治疗药物（如甲氨蝶呤）存在肝毒性、骨质疏松等严重副作用，而右美沙芬（Dextromethorphan, DXM）具有免疫调节和抗炎潜力，但其水溶性差（0.19 mg/mL）且首过代谢率高，限制了口服给药效果。因此，开发透皮递送系统成为解决方案。
研究目标：设计一种基于黄蓍胶不溶性组分Bassorin（Ba）与DES的共熔凝胶（Eutectogel），通过增强DXM溶解度和皮肤渗透性，实现局部递送并评估其抗关节炎效果。
研究流程与实验设计
1. 材料制备与表征
- DES合成：以胆碱氯化物（Choline Chloride, ChCl）为氢键受体（HBA），与苹果酸（Malic Acid, MA）等氢键供体（HBD）按1:1或1:2摩尔比混合，加热搅拌形成透明液体。最优DES为ChCl:MA（1:2），使DXM溶解度提升1700倍（324.20 ± 2.68 mg/mL vs. 0.19 ± 0.04 mg/mL）。
- Bassorin分离：从黄蓍胶（Tragacanth Gum, TG）中离心提取不溶性组分Ba，冻干后得率56±5%。通过FTIR、H-NMR、TGA和XRD验证其化学结构与热稳定性。
2. 共熔凝胶制备与理化性质分析
- 配方优化：将2% Ba与不同含水量（0%~80%）的DES混合，形成凝胶。
- 流变学测试：采用旋转流变仪（MCR 301）分析储能模量（G′）和损耗模量（G″）。结果显示，20%含水量凝胶的G′最高（3550 Pa），且所有凝胶在80°C下保持稳定。
- 机械性能：拉伸强度随含水量增加而降低（2.73→0.61 kg/cm²）；纹理分析显示低含水量凝胶硬度更高（25.16±5.10 g）。
3. 体外透皮实验
- Franz扩散池：以大鼠皮肤为模型，测定DXM渗透性。20%含水量凝胶的渗透通量最高（332.7 μg/cm²·h），显著高于纯Ba凝胶（57.1 μg/cm²·h）。动力学分析表明，低含水量凝胶符合一级释放模型，具有缓释特性。
4. 体内抗关节炎评估
- 动物模型：20只雄性Wistar大鼠通过完全弗氏佐剂（CFA）诱导关节炎，分为5组（n=4）：空白对照、口服甲氨蝶呤（3 mg/kg）、口服DXM（40 mg/kg）、空白凝胶、DXM共熔凝胶（10% DXM）。
- 疗效指标：
- 足肿胀率（PSR）：DXM凝胶组与甲氨蝶呤组无显著差异（p>0.05），均显著低于对照组（p<0.05）。 - **TNF-α水平**：DXM凝胶组的TNF-α抑制效果与甲氨蝶呤相当（p>0.05）。
- 组织病理学：DXM凝胶组关节结构接近正常，仅轻微滑膜增生。
主要结果与逻辑关联
1. DES增强溶解性：ChCl:MA（1:2）通过氢键作用显著提高DXM溶解度，为透皮递送奠定基础。
2. 凝胶性能调控：低含水量（20%）凝胶兼具高机械强度和粘附性，适合皮肤贴附。
3. 透皮效率验证：高渗透通量证实DES通过破坏角质层脂质结构提升药物渗透。
4. 体内疗效：DXM凝胶的抗炎效果与金标准药物甲氨蝶呤相当，且无口服给药的全身毒性。
结论与价值
1. 科学价值：首次将Ba-DES共熔凝胶用于RA治疗，揭示了DES在透皮递送中的双重作用（增溶+促渗）。
2. 应用价值：提供了一种低毒性、局部给药的RA替代疗法，避免口服药物的首过效应和全身副作用。
3. 环保意义：DES作为绿色溶剂，具有低成本、可生物降解的特性。
研究亮点
1. 创新配方：结合天然多糖（Ba）与DES，开发出热稳定、高粘附的共熔凝胶。
2. 跨学科方法：综合流变学、透皮动力学及体内药效学，系统性验证递送效率。
3. 临床转化潜力：动物实验证明其疗效与现有标准疗法相当，具备产业化前景。
局限性与展望
未评估其他炎症因子（如IL-6、NF-κB），未来可扩展多靶点机制研究。建议补充溶胀实验和XRD分析以进一步优化凝胶性能。
（注：全文严格遵循术语规范，如“Deep Eutectic Solvent（DES）”首次出现时标注英文，“Bassorin（Ba）”等专业名词保持中英对照。）