编辑推荐：
基于木槿茎的酸/碱生物精制法制备了具有pH响应性的Lignocellulose衍生物胶体颗粒（LCPs），可稳定高内相Pickering乳液并实现酸碱可控破乳循环超过8次，包裹姜黄素效率达92.5%，显著提升其胃酸中释放（生物利用度提升5.11倍）和肠液中的缓释特性，同时促进脂类水解效率提高7.15倍，细胞毒性测试显示良好生物相容性。
赵志博|王俊|李西龙|曲建华|侯小红|赵玉丹|胡琪
沈阳药科大学制药工程学院，中国沈阳110006
摘要
开发pH响应型Pickering乳液对于不使用合成配体或化学修饰的递送系统至关重要，这有助于保持生物材料的安全性。通过酸/碱生物精炼工艺，从bougainvillea spectabilis茎中制备了含有原位生成羧基的木质纤维素衍生物胶体颗粒（LCPs）。所得LCPs表现出pH响应性乳化行为，在碱性条件下能稳定高内相Pickering乳液（HIPPEs），并在酸性条件下发生可控的破乳。该乳液系统具有可逆的pH响应性，在至少八次乳化/破乳循环后仍保持超过95%的稳定性。用于姜黄素递送时，包封效率达到了92.5%。体外释放曲线显示，在模拟胃液（Higuchi常数KH = 29.2）中释放较快，在模拟肠液（KH = 18.5）中释放持续。姜黄素的生物利用度从8.52%提高到了43.08%，提高了5.11倍。此外，该体系还能以57.22%的效率促进脂质水解，这一效率是纯葵花油的7.15倍。细胞毒性测试表明其具有生物相容性，即使在LCPs浓度高达1000 μg/mL时，细胞存活率也超过90%。总体而言，本研究建立了一种生物精炼途径，将未充分利用的植物资源转化为具有加工诱导pH响应性的胶体平台，以实现靶向营养物质的递送。
引言
对刺激响应型、基于植物的递送平台的需求源于全球向食品系统转型的趋势。Pickering乳液，特别是高内相乳液（HIPPEs），由于其固有的稳定性和高包封能力，成为有效的胶体载体（Rodriguez & Binks, 2022）。这些系统可以有效保护那些口服生物利用度较低的生物活性化合物，如姜黄素。姜黄素的口服生物利用度很低（< 2%），这主要是由于其快速的全身代谢、较差的水溶性以及在胃肠道环境中的化学不稳定性。这种不稳定性主要源于其结构中的β-二酮结构单元在胃酸条件（pH 1.0–3.0）下的水解（Ma et al., 2021）。因此，这种pH依赖性的降解不仅降低了生物活性，也为递送系统提出了一个关键的设计要求：根据胃肠道的pH梯度控制释放。
目前实现基于生物聚合物的Pickering稳定剂的pH响应性释放的主要策略依赖于合成后的化学接枝（Xu et al., 2019）。虽然这种方法有效，但它引入了额外的复杂性和外源配体，这与可持续性和清洁标签的目标不符（Ahmed Bhutto et al., 2024）。因此，一个有吸引力的替代方案是在原始生物材料的初始加工过程中直接引入所需的功能性。
本文提出了一种通过酸/碱生物精炼工艺进行原位功能化的策略。该策略旨在通过在生成的胶体颗粒上生成和组织可离子化的羧基，使木质纤维素生物质具有pH响应性。bougainvillea spectabilis茎这种未充分利用的资源被一步加工成木质纤维素衍生物胶体颗粒（LCPs）。所得LCPs可以稳定高内相Pickering乳液（HIPPEs），并在pH响应下经历八次以上的可逆乳化与破乳循环。在姜黄素递送应用中，该平台提供了保护性包封、酸触发的胃部释放以及增加的肠道生物利用度。这项工作提出了一种利用可再生生物质制造具有加工诱导pH响应性递送胶体的策略，从而使材料功能性与环保加工原则相一致。
材料与试剂
Bougainvillea spectabilis和葵花油从当地市场采购。化学试剂以其原始状态使用，无需进一步纯化。详细信息见补充文件S1.1。
LCPs和LCPs-HIPPEs的制备与表征
木质纤维素衍生物胶体颗粒（LCPs）是通过bougainvillea spectabilis粉末依次进行酸（H?PO?）水解和碱（NaOH）处理制备的。该处理去除了木质素和半纤维素，同时引入了羧基（图1a）。
LCPs和LCPs-HIPPEs的表征
酸/碱生物精炼工艺显著改变了原始木质纤维素的结构，生成了成分和性质与再生纤维素不同的材料。成分分析（NREL方法）显示，最终的LCPs主要由耐酸的、富含木质素的基质组成（22.02 ± 0.12%），仅含有微量纤维素（0.17 ± 0.04%），且未检测到半纤维素（补充文件S3.2）。需要注意的是，标准的NREL协议
结论
本研究提出了一种通过酸/碱介导的原位功能化策略，将木质纤维素生物质转化为食品级、pH响应型Pickering乳化剂，无需使用合成改性剂。该方法制备的富含木质素的胶体颗粒（LCPs）表面带有羧基，可作为pH响应性稳定剂。由LCPs稳定的乳液可以经历八次以上的可逆循环；在姜黄素递送应用中，该平台提供了保护性包封、酸触发下的胃部释放以及提高的肠道生物利用度。
CRediT作者贡献声明
赵志博：撰写——初稿撰写、可视化处理、验证、方法学设计、实验研究、数据分析、概念构建。王俊：方法学设计。李西龙：数据分析、概念构建。曲建华：实验研究、数据分析。侯小红：验证、方法学设计。赵玉丹：撰写——审稿与编辑、资金筹集。胡琪：撰写——审稿与编辑、项目监督、资金筹集。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了沈阳药科大学的中青年教师职业发展支持计划（ZQN2016026）、沈阳药科大学优青计划（YQ202308）、辽宁省教育厅自然科学基金（JYTMS20231356）、辽宁省中医药创新研究团队计划（LNZYYCXTD-CCCX-002）、辽宁省“揭榜挂帅”项目（编号2023JH1/11500004）等项目的资助。
