Hybrid Soluplus–脂质纳米颗粒用于两性霉素B的递送：配方优化、固态特性分析及体外抗真菌活性研究

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Hybrid Soluplus–Lipid Nanoparticles for Amphotericin B Delivery: Formulation Optimization, Solid-State Characterization, and In Vitro Antifungal Activity

两性霉素B（AMB）作为高效抗真菌药物因水溶性差、毒性高而临床应用受限。本研究通过自乳化溶剂蒸发法制备AMB负载的混合聚合物-脂质纳米颗粒（AMB-SOL-LIP），采用Soluplus聚合物与HSPC、胆固醇及DOTAP脂质复合，优化粒径（103±4 nm）、zeta电位（32±4 mV）及包封率。体外评估显示其溶血毒性降低，对白念珠菌（C. albicans）抗真菌活性提升3倍，同时具有30天稳定性及4天双相缓释特性。该递送系统为改善AMB疗效与安全性提供了新策略。

　　

Nour A. Manoon|Khalid Aiedeh|Khaldoun J. Al-Hadid|Ali M. Atoom|Walhan Alshaer

约旦大学药学院药学科学系，安曼11942，约旦

摘要

两性霉素B（AMB）是一种针对多种真菌和寄生虫感染的强效抗菌剂。然而，它被归类为BCS IV类，其特点是溶解度低且膜通透性有限。此外，AMB具有严重的副作用，这限制了其在临床中的应用。聚合物-脂质纳米颗粒这种混合载体是一种有前景的给药系统，结合了聚合物和脂质的独特性质。具体来说，聚合物可以调控药物释放，而脂质则保证了生物相容性。本研究的目的是开发由聚合物（Soluplus）和选定的脂质（HSPC、胆固醇和阳离子脂质DOTAP）组成的AMB负载纳米颗粒。这些混合纳米颗粒采用乳液溶剂蒸发法制备，并对其理化性质进行了评估。此外，还通过体外溶血试验和肉汤稀释抗真菌敏感性测试对其毒性和抗真菌活性进行了生物学评价。优化后的混合纳米颗粒的流体动力学直径为103 ± 4 nm，溶血毒性降低，对白色念珠菌（Candida albicans）的抗真菌活性提高了三倍。此外，该纳米颗粒在30天内的稳定性较高，并且表现出4天内的双相释放模式。因此，我们开发的纳米颗粒是一种有前景的AMB递送载体，可能是传统AMB治疗的替代方案。

引言

混合脂质聚合物纳米颗粒是纳米级载体时代的一种创新给药系统。它们已成功应用于多种传染性和非传染性疾病的治疗1, 2。这种混合递送系统结合了聚合物和脂质基载体的优点。聚合物可以调控药物释放，例如选择响应刺激的聚合物；而脂质则能为纳米颗粒提供稳定性和生物相容性3)。

混合纳米颗粒的理想特性可以根据多种因素进行优化，包括聚合物类型的选择、脂质组成以及混合纳米递送系统的结构4)。因此，不同的混合递送系统特性可能对治疗难治性疾病和输送存在递送障碍的药物（特别是两性霉素B）产生显著影响。

两性霉素B（AMB）是一种天然的多烯大环内酯类化合物，由于其疏水性多烯和亲水性多元醇结构而具有两亲性。因此，它被归类为BCS IV类，其特征是溶解度低和膜通透性有限5, 6, 7。它是治疗多种真菌和寄生虫疾病的一线疗法8, 9。然而，AMB存在一些副作用，如肾毒性、中度贫血和输注相关不良反应，这些限制了其在临床中的应用10, 11。因此，开发具有改进毒性的AMB递送载体对于提高患者安全性至关重要12)。

为了提高两性霉素B的溶解度和耐受性，已经开发了多种制剂，包括脂质体两性霉素B（AmBisome?）、两性霉素B脱氧胆酸盐胶束分散液（Fungizone?）和两性霉素B脂质复合物（ABLC；Abelcet?）13)。然而，由于输注相关事件的较高发生率，胶体分散制剂（Amphotec?）已被停止使用14, 15, 16。此外，胶束制剂（Fungizone?）存在剂量限制的副作用，如低血压、血栓性静脉炎和心脏扩大，而脂质体AMB的成本较高，限制了其广泛应用17, 18。因此，迫切需要新的AMB制剂，以降低其毒性同时保持或增强其抗真菌效果，例如混合脂质-聚合物纳米颗粒。

Soluplus（SOL）是一种两亲性接枝共聚物，由聚己内酰胺、聚醋酸乙烯和聚乙烯醇按57:30:13的比例组成19。由于聚己内酰胺的比例较高（57% w/w），其生物降解性得到增强20，同时这种聚合物还具有热响应性21, 22，临界溶解温度（LCST）为30–34 °C。它通过形成胶束来显著提高难溶性药物的溶解度20, 21, 22。

最近的研究表明，将AMB封装在混合脂质聚合物纳米颗粒中可以增强其抗真菌效果同时降低毒性23, 24。因此，本研究旨在开发具有改进生物药理特性的新型AMB负载混合Soluplus-脂质纳米颗粒。这将通过结合Soluplus和选定脂质（包括氢化大豆磷脂酰胆碱HSPC、胆固醇和阳离子脂质DOTAP）的独特特性来实现。我们假设这些混合组合将形成既能增强抗真菌效果又能降低毒性的纳米颗粒，从而解决传统AMB制剂的关键局限性。

材料

两性霉素B（AMB）从中国石家庄的华北制药公司获得；Soluplus?（聚己内酰胺、聚醋酸乙烯和聚乙烯醇的接枝共聚物，比例分别为57:30:13，分子量在90至140 kDa之间）从德国路德维希港的巴斯夫公司获得；氢化大豆磷脂酰胆碱（HSPC）从日本东京的NOF公司获得；胆固醇来自西班牙的Scharlau公司。

纳米颗粒的表征：形态、大小、粒径分布（PDI）、ζ电位和释放行为（EE）

使用乳液溶剂蒸发法成功制备了负载了AMB的纳米颗粒（AMB-SOL-LIP）和未负载AMB的纳米颗粒（SOL-LIP）。负载纳米颗粒的平均粒径为103 ± 4 nm，粒径分布（PDI）为0.24 ± 0.02（见图1A及补充表S1–S8、图S1），ζ电位为32 ± 4 mV。相比之下，未负载纳米颗粒的平均粒径为91 ± 3 nm，PDI为0.2 ± 0.03，表面电荷为30 ± 2 mV。

讨论

由于两性霉素B的溶解度较低，开发其递送系统具有挑战性43。因此，制备AMB-SOL-LIP纳米颗粒的关键在于找到合适的有机溶剂，能够溶解AMB以及纳米颗粒成分（包括聚合物Soluplus和脂质HSPC、DOTAP、胆固醇）。本研究采用了两种策略来优化制剂的有机相：首先是共溶剂化，其次是降低pH值。

结论

总之，开发出了一种新型的AMB负载混合纳米颗粒，其抗真菌效果得到增强，特别是对白色念珠菌（C. albicans）。此外，该纳米颗粒还保持了AMB对其他念珠菌菌株（包括光滑念珠菌C. glabrata和耳念珠菌C. auris）的良好抗真菌效率。AMB-SOL-LIP纳米颗粒在4天内表现出良好的理化稳定性和双相释放模式。与游离AMB相比，我们的混合纳米颗粒显示出更好的生物相容性，表现为溶血效应降低。

作者贡献声明

Khalid Aiedeh：撰写 – 审稿与编辑、监督、概念构思。Nour A. Manoon：撰写 – 初稿撰写、软件使用、方法学设计、数据整理、概念构思。Walhan Alshaer：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、实验研究、数据分析、概念构思。Ali M. Atoom：验证、方法学设计、数据分析。Khaldoun J. Al-Hadid：验证、方法学设计、数据分析

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢约旦大学科学研究处的支持。