学术研究报告：基于超分子环糊精低共熔溶剂强化的壳聚糖共熔凝胶作为白藜芦醇新型经皮递送系统用于抗银屑病治疗
1. 研究作者与机构
本研究由中山大学药学院的Bin Li, Xiaojuan Li, Shuying Li, Chen Chen, Ting Xiao及通讯作者Yuehong Xu*团队完成，发表于International Journal of Biological Macromolecules（2025年1月，卷299，页140156）。
2. 学术背景
银屑病（psoriasis）是一种慢性、不可治愈的炎症性皮肤病，全球患病率约2-3%。其发病机制与IL-23/IL-17炎症轴激活、角质形成细胞异常增殖及氧化应激（oxidative stress）密切相关。天然多酚化合物白藜芦醇（resveratrol, Res）虽具有高效低毒的抗氧化和抗炎特性，但因其水溶性差、化学不稳定及皮肤渗透性不足，临床应用受限。
本研究提出一种新型经皮递送系统：通过环糊精-乙酰丙酸（levulinic acid, Lev）超分子低共熔溶剂（supramolecular deep eutectic solvent, DES）与壳聚糖（chitosan, CS）的静电和氢键交联，构建粘附性共熔凝胶（eutectogel）。该平台旨在解决Res的递送难题，同时探索绿色多糖材料在皮肤病治疗中的应用潜力。
3. 研究流程与实验方法
3.1 DES的制备与表征
- 制备方法：以(2-羟基丙基)-β-环糊精（HP-β-CD）与Lev（摩尔比1:7）混合加热至75°C形成透明液体，真空干燥后获得DES。
- 表征技术：
- 核磁共振（1H NMR与2D NOESY）：证实DES中HP-β-CD与Lev通过氢键形成超分子网络。
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：显示DES中羟基（-OH）和羧基（-COOH）振动峰位移，表明氢键相互作用。
- 差示扫描量热法（DSC）：分析DES的玻璃化转变温度（-63.4°C）及水合后的热行为变化。
3.2 共熔凝胶的构建与性能测试
- 制备流程：将Res溶解于70% DES水溶液，加入CS交联过夜，形成Res@CSDES凝胶。
- 关键实验：
- 流变学测试：动态应变扫描和频率扫描显示凝胶的弹性模量（G′）高于粘性模量（G″），证实其结构稳定性。
- 分子动力学模拟（MD）：揭示DES作为交联剂和增塑剂，通过氢键和静电作用与CS形成致密网络。
- 扫描电镜（SEM）：Res@CSDES呈现光滑致密形貌，优于传统物理交联的CS凝胶。
3.3 皮肤渗透与药效评价
- 体外渗透实验：Franz扩散池结合猪皮肤模型显示，Res@CSDES的皮肤滞留量（308.72 ± 70.97 μg/g）显著高于Res@CD组（38.13 ± 9.16 μg/g）。
- 体内抗银屑病效果：
- 动物模型：咪喹莫特（IMQ）诱导的小鼠银屑病样皮炎模型。
- 疗效指标：
- PASI评分：Res@CSDES组显著降低红斑和鳞屑（评分低于商业化钙泊三醇软膏）。
- 组织学分析：H&E染色显示表皮厚度从模型组的111.21 ± 4.76 μm降至68.28 ± 6.66 μm。
- 免疫组化：Ki-67、CD3、CD68和NF-κB表达显著抑制，表明角质形成细胞增殖和炎症浸润减少。
4. 主要研究结果
- DES的溶剂与交联双重功能：DES不仅将Res溶解度从0.004 mg/mL提升至43.37 mg/mL，还作为物理交联剂增强凝胶机械性能（G′提升2倍）。
- 粘附性与可控释放：共熔凝胶在皮肤表面形成柔性薄膜，粘附强度达5.42 ± 0.82 kPa，且可通过水触发剥离。
- 抗炎与抗氧化协同作用：Res@CSDES通过抑制IL-23/IL-17轴和清除ROS（活性氧），使银屑病小鼠脾脏指数降低30%，炎症因子（TNF-α、IL-1β）mRNA表达下调50%以上。
5. 研究结论与价值
- 科学价值：首次将超分子DES与壳聚糖结合，构建兼具高载药量、稳定性和皮肤渗透性的共熔凝胶，为疏水性药物经皮递送提供新策略。
- 应用价值：该平台可扩展至其他天然抗炎成分（如姜黄素）的递送，推动绿色医用材料在慢性皮肤病治疗中的应用。
6. 研究亮点
- 方法创新：DES同时作为溶剂、交联剂和增塑剂，简化制备流程并避免化学交联剂的毒性。
- 性能突破：凝胶的粘附性、可控释放及生物相容性显著优于传统水凝胶。
- 机制深入：通过MD模拟阐明DES-CS-Res三者的超分子相互作用网络。
7. 其他价值
- 安全性验证：血液生化指标（ALT、AST）和器官H&E染色证实Res@CSDES无系统毒性。
- 环境友好性：DES组分（HP-β-CD、Lev）源自天然原料，符合绿色化学原则。
本研究为银屑病的长期管理提供了可临床转化的局部给药方案，并拓展了环糊精和低共熔溶剂在生物医学材料中的设计思路。