微流控系统构建海藻酸-κ-卡拉胶嵌段共聚物微粒用于美沙拉嗪的IBD靶向递送

针对炎症性肠病(IBD)局部给药难题，德黑兰大学团队通过微流控技术开发了壳聚糖(CS)修饰的海藻酸(Alg)-柠檬酸(CA)-κ-卡拉胶(κCar)嵌段共聚微粒。该载体在pH 2下保护药物，pH 7.4时释放率提升，实现73.8%的载药率，动物实验显示TNF-α、MPO和IL-6等炎症因子显著降低，为IBD精准治疗提供新策略。

　　

炎症性肠病(IBD)作为一种慢性肠道炎症，全球发病率持续攀升，而传统口服美沙拉嗪(Mesalamine, Mes)存在首过效应和全身副作用等问题。当前pH响应型递送系统面临载药率低、靶向性不足等挑战，亟需开发新型智能载体。德黑兰大学工程学院生物技术研究实验室的研究人员创新性地将天然多糖材料与微流控技术结合，通过构建Alg-CA-κCar/CS复合微粒，为IBD的局部治疗提供了突破性解决方案。

研究采用微流控芯片制备技术、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征聚合物结构、场发射扫描电镜(FE-SEM)观察形貌、热重分析(TGA)评估稳定性，并建立大鼠IBD模型进行体内验证。

材料合成与表征

通过柠檬酸介导的温和反应合成Alg-CA-κCar嵌段共聚物，FTIR证实成功形成酯键。FE-SEM显示微流控制备的微粒呈规则球形，粒径分布窄(15-25 μm)，CS涂层使表面粗糙度增加。TGA曲线表明Alg-CA-κCar/CS在300°C时热分解率比纯Alg微粒降低18.6%。

药物负载与释放

优化后的微流控参数实现73.8%的Mes封装率。体外释放实验显示，模拟胃液(pH 2)中4小时药物释放仅12.3%，而肠液(pH 7.4)中24小时累积释放达89.1%，符合零级释放动力学。

体内治疗效果

DSS诱导的IBD大鼠模型显示，Alg-CA-κCar/CS组结肠组织中TNF-α水平较未处理组下降67%，MPO活性降低58%，IL-6表达减少72%。组织病理学评分证实炎症浸润和上皮损伤显著改善。

该研究开创性地将κCar引入Alg基递送系统，其pH双重响应特性克服了传统载体在胃部过早释放的缺陷。微流控技术保障了微粒的均一性，CS涂层不仅提升载药率，还通过粘附作用延长肠道滞留时间。动物实验证实该体系能精准调控Mes释放，有效抑制关键炎症通路，为IBD的临床治疗提供了兼具创新性和转化价值的新型平台。论文发表于《Biologicals》，为多糖基智能递送系统的设计提供了范式参考。