透明小体包裹的紫菜提取物，用于针对性光保护，防止紫外线引起的皮肤损伤

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Hyaluoleosome-Encapsulated Ulva lactuca Extract for Targeted Photoprotection Against UV-Induced Skin Damage

皮肤老化由紫外线等外部因素和内在因素共同导致，引发氧化损伤、炎症和胶原蛋白降解。海白菜（Ulva lactuca）富含生物活性成分，具有抗氧化和抗炎作用，可缓解紫外线引起的皮肤损伤。本研究通过薄膜水合法制备结合透明质酸（HA）和棕榈酸（OA）的纳米颗粒（UL-HAO），优化粒径为316±1.67 nm，包封效率达98.17%。体内实验显示UL-HAO显著提升抗氧化酶（SOD、CAT）活性，降低炎症因子（TNF-α、IL-6）和MMP-9水平，病理分析证实其改善皮肤形态的效果优于游离UL凝胶和空白HAO。UL-HAO通过协同HA和OA的作用增强稳定性、透皮性和药效，为抗衰老纳米递送系统提供新方案。

　　

Mariam Zewail | Haidy Abbas | Merhan E. Ali | Mofida E.M. Makhlof

药学院药剂学系，达曼胡尔大学，邮政信箱22511，达曼胡尔，埃及

摘要

皮肤老化是由内在因素和外部压力因素（如紫外线（UV）辐射）共同作用导致的，这些因素会引起氧化损伤、炎症和胶原蛋白降解。Ulva lactuca（UL）是一种富含生物活性化合物的绿藻，具有抗氧化和抗炎特性，能够减轻紫外线引起的皮肤损伤。本研究旨在通过将其封装在透明质酸-油酸纳米囊泡（hyalurooleosomes，简称HAO）中来增强其皮肤疗效。采用薄膜水化法制备了装载UL的HAO（UL-HAO），并对其粒径、Zeta电位、包封效率及释放行为进行了表征。优化后的UL-HAO（平均粒径316 ± 1.67纳米）表现出高达98.17 ± 1.32%的包封效率，并能在24小时内持续释放药物。在紫外线B（UVB）诱导皮肤损伤的大鼠体内实验中，UL-HAO显著提高了抗氧化酶（SOD、过氧化氢酶）的活性，并降低了炎症细胞因子（TNF-α、IL-6）和MMP-9的水平，优于仅使用UL凝胶或空白HAO的对照组。组织病理学分析显示，UL-HAO处理组的皮肤形态几乎恢复正常。这些结果表明，纳米封装技术提升了UL的稳定性、皮肤渗透性及药理效果。透明质酸和油酸的协同作用进一步增强了其抗衰老和光保护作用，使其成为一种有前景的纳米化妆品递送系统。

引言

皮肤老化是一个复杂的过程，受内在因素（遗传和激素变化）和外在压力因素（紫外线辐射、污染、生活方式）的影响。这会导致皮肤弹性和水分逐渐丧失，表现为皱纹、松弛和色素沉着。除了外观问题外，这些变化还会影响心理健康。传统护肤品在活性成分的稳定性和渗透性方面存在挑战，因此开发先进的抗衰老递送系统成为研究重点[1]。许多光合生物（如藻类）通过产生生物活性化学物质来抵御恶劣环境[2]。藻类中的这些活性成分被广泛应用于化妆品领域，用于美白、防晒和抗衰老[3]。晒伤、黄褐斑、光老化、胶原蛋白流失和皮肤癌等皮肤问题主要源于紫外线辐射[4]。绿藻因其良好的紫外线防护性能而成为有潜力的化妆品成分。绿藻Ulva lactuca（Linnaeus, 1753）主要分布于埃及亚历山大的海岸线附近，富含蛋白质、多糖、维生素、氨基酸和甘油脂等营养成分，具有抗炎、抗氧化、防止紫外线损伤和光保护作用[5]。基于纳米技术的递送系统在提升抗衰老药物效果方面具有巨大潜力[1]。已有许多关于UL纳米载体的研究，主要集中在无机纳米颗粒上，如银纳米颗粒[6, 7]、金纳米颗粒[7]、硒纳米颗粒[8]、氧化铁纳米颗粒[9]和氧化锌纳米颗粒[10]。Krautforst等人的最新研究开发了装载Ulva rigida提取物的双锥形脂质纳米载体，作为治疗胰腺癌的光动力疗法平台[11]。因此，开发装载UL的脂质纳米载体仍是提升其疗效的未探索领域。脂质体和小乳液等纳米载体已被广泛用于提高抗氧化剂的皮肤渗透性和稳定性，并应用于抗衰老治疗[1]。常见的经皮药物递送策略包括使用脂质体及其类似结构（如transferosomes、ethosomes、oleosomes和hyalurosomes）作为纳米囊泡载体。Oleosomes能够将油酸纳入磷脂囊泡中，油酸具有显著的抗氧化、抗炎和促进皮肤渗透的作用[12]。Hyalurosomes则是脂质体的改进版本，结合了磷脂囊泡的固有特性与透明质酸的渗透增强和凝胶化能力。透明质酸是一种线性多糖，是皮肤中的主要结缔组织成分，构成了这些凝胶核心囊泡的结构基础[13]。这种设计提高了机械稳定性，防止了应用部位的泄漏，并结合了可变形脂质体的灵活性与凝胶核心囊泡的持续释放特性[14]。尽管UL提取物具有强大的抗氧化、抗炎和光保护作用[5]，但其临床应用受到皮肤渗透性差、快速降解及缺乏持续释放机制的限制。现有纳米技术主要使用无机纳米颗粒（以UL为还原剂），有机纳米载体在UL递送方面的应用尚未得到充分探索。本研究首次尝试使用透明质酸功能化的脂质体（hyalurooleosomes，简称UL-HAO）作为有机纳米载体，这种纳米载体结合了油酸的变形性、渗透增强效果、抗炎潜力以及透明质酸介导的CD44受体靶向作用，同时具有促进皮肤愈合并保湿的效果。我们制备了UL-HAO并与未涂层脂质体进行了对比研究，并通过视觉评估、抗炎/抗氧化/抗皱生物标志物的测量以及实验结束时对不同组别皮肤样本的组织病理学检查，研究了UL-HAO在大鼠紫外线损伤模型中的药理效果。

材料

Lipoid S100（大豆磷脂酰胆碱，纯度>94%）购自德国路德维希港的Lipoid GmbH公司；Centrisart?-I购自德国哥廷根的Sartorius AG公司；分子量为1.4-1.8 KDa的透明质酸购自意大利的Cisme公司；油酸购自印度喀拉拉邦的Nice Chemicals公司；Tween 80由埃及El Nasr Pharmaceutical Chemicals Co公司提供；透析袋的分子量截留范围为12,000–14,000

Ulva lactuca（UL）的采集与处理 本研究使用的Ulva lactuca属于Ulvaceae科。藻种的鉴定参考了文献Aleem（1978[15]、Aleem（1993[16]、Lipkin和Silva（2002[17]）的研究结果，并通过M.D. Guiry在Giry（2019[18]）的工作进行了验证。样本选自埃及亚历山大的Abu Quir Bay地区的岩石区域，经多次海水清洗和自来水冲洗以去除盐分。

UL提取物的生物活性成分 GC分析显示UL中含有多种脂肪酸，包括油酸、十一酸、亚油酸和9-十二烯酸，这些成分对保护皮肤免受紫外线损伤和抗衰老具有作用，这与Abeysekera等人的研究结果一致[32]。分析还发现了碳氢化合物、萜类、酯类、生物碱、多糖和酚类等成分，它们也具有抗衰老和抗紫外线损伤作用

结论 通过薄膜水化法成功制备了UL-HAO，其粒径适合用于皮肤局部给药。研究发现，UL-HAO在保护皮肤免受紫外线损伤方面优于空白HAO和oleosomes。这可能是纳米封装技术提升了载药物质的药理效果的结果。

CRediT作者贡献声明

Haidy Abbas：撰写、审稿与编辑、数据可视化、软件应用、资源协调、方法学设计。 Mariam Zewail：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、研究监督、方法学设计、数据分析。 Mofida E. M. Makhlof：初稿撰写、资源协调、方法学设计、实验实施、数据分析。 Merhan E. Ali：审稿与编辑、研究监督、方法学设计、数据管理。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的利益冲突。

资助信息

本研究未获得任何政府或私营部门的资助。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。