新型可注射透明质酸 / 温柏籽胶水凝胶中姜黄素 β - 环糊精复合物的释放研究：提升姜黄素生物利用度的新策略

《AAPS PharmSciTech》：Investigation of Curcumin-β-Cyclodextrin Complex Release in Injectable Hyaluronic Acid/Quince Seed Gum Hydrogel

为解决姜黄素（Curcumin）水溶性差、生物利用度低的问题，研究人员开展了将姜黄素 β - 环糊精（β -CD）复合物封装于可注射透明质酸 / 温柏籽胶（HA/QSG）水凝胶并研究其释放的主题研究。结果表明不同浓度水凝胶释放特性不同，该研究为姜黄素在关节腔内的应用提供了参考。

　　姜黄素（Curcumin，CUR）是一种源自姜黄属植物根茎的低分子量多酚化合物，在传统亚洲医学中应用已久。它具有抗炎、抗癌、抗氧化等诸多显著的药理活性，对多种疾病的治疗都极具潜力。然而，姜黄素的疏水特性使其水溶性极差，这严重限制了它在体内的吸收和利用，导致其生物利用度较低。同时，姜黄素在中性或碱性 pH 环境中不稳定，易降解为阿魏酸和香草醛等物质，这进一步制约了它的应用。

为了突破这些困境，提升姜黄素的生物利用度，来自世界医学公司（World Medicine）和马尔马拉大学（Marmara University）的研究人员开展了一项深入研究。他们致力于开发一种新型可注射的 HA/QSG 水凝胶，将姜黄素 β - 环糊精（β -CD）复合物封装其中，期望通过这种方式改善姜黄素的溶解和释放特性，为姜黄素在生物医学领域的应用开辟新途径。该研究成果发表在《AAPS PharmSciTech》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过溶剂蒸发法制备了不同比例的姜黄素 β -CD 复合物（Cur 1:2 β -CD、Cur 1:4 β -CD 和 Cur 1:6 β -CD），并将其冻干转化为水溶性形式。接着，运用高效液相色谱（HPLC）技术分析复合物中姜黄素、双去甲氧基姜黄素和去甲氧基姜黄素的含量。同时，利用紫外分光光度法对复合物进行表征，测定包封效率。此外，制备 HA-QSG 水凝胶并研究其溶胀比，采用 X 射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对水凝胶及复合物进行结构和形貌分析。

研究结果如下：

1. 复合物的形成与特性：通过紫外光谱分析证实了姜黄素与 β -CD 形成了包合物。Cur 1:2 β -CD 的包封效率最高，达到 50.1%，表明该比例能形成更稳定的复合物。HPLC 分析显示，1:2（wt./wt.）比例的复合物中姜黄素含量最高，为 18.20mg/g，进一步证明了其稳定性12。
2. 水凝胶的溶胀特性：HA-QSG 水凝胶在去离子水中的溶胀比为 92.5%，在 pH6.8 的磷酸盐缓冲溶液中溶胀比为 88%。负载姜黄素后，水凝胶的溶胀能力下降，这是由于姜黄素颗粒阻碍了水凝胶的多孔结构。0.75%（w/w）姜黄素负载的 HA-QSG 水凝胶在 pH6.8 磷酸盐缓冲溶液中溶胀比为 65%，0.50%（w/w）和 0.25%（w/w）的溶胀比分别为 62% 和 60%34。
3. 姜黄素的释放特性：在 pH6.8 磷酸盐缓冲溶液中研究姜黄素从水凝胶中的释放情况。所有水凝胶在 48h 内均能完全释放姜黄素，但释放速率存在差异。0.75%（w/w）和 0.50%（w/w）的水凝胶初始释放较快，15min 时释放率约为 9%，1h 时达到 55% 左右，24h 后释放率超过 97%；0.25%（w/w）的水凝胶初始释放较慢，但 24h 时累积释放率高达 99.60%，呈现出更持久的释放特性56。
4. 结构与形貌分析：XRD 分析表明，姜黄素在形成包合物后，晶体结构发生改变，部分特征峰减弱或消失，同时出现新的衍射峰。SEM 图像显示，水凝胶具有清晰的网络结构和连通的孔隙，姜黄素 β -CD 复合物以片状晶体结构存在于孔隙内，且形态完整78。

研究结论和讨论部分指出，β -CD 成功将姜黄素包封于 HA-QSG 水凝胶中，多种表征方法证实了包合物的形成。不同浓度的姜黄素负载 HA-QSG 水凝胶表现出不同的释放行为，这为根据具体治疗需求设计个性化的药物递送系统提供了可能。高浓度水凝胶的快速初始释放适用于需要快速起效的关节腔内应用，而低浓度水凝胶的缓慢释放则更有利于药物的持续递送。该研究为姜黄素在生物医学领域的应用提供了新的思路和方法，对推动相关疾病的治疗和药物研发具有重要意义。