《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》：Arginine-Linked Solid Basil Polyphenol Self-Assembly Stabilizes Pickering Nanoemulsions: In Vitro Oxidative Stress Relief and Early Evidence of In Vivo Nephroprotection
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本研究开发了一种基于精氨酸的层级胶体网络 Pickering 纳米乳剂（PEMA），通过羟基化聚合物与精氨酸的氢键及静电相互作用增强稳定性，并证实其能通过吸附胃粘液实现肠道滞留，同时缓解氧化应激损伤。体内实验显示 PEMA 显著降低 TBARS 含量（37%）并提升 CUPRAC 水平（88%），有效改善肾肝损伤指标（SCr、BUN、AST/ALT），并维持肾刷状膜结构完整性。
作者名单：Tri Suciati | Rafiqah Nur Viviani | Tengku Ruhul Fajria | Nova Suliska | Rahma Tri Agustin | Lidia | Nafita Suci Nur Arifiana | Nurul Jummah | Meta Juniatik | Yuda Prasetya | Irda Fidrianny | Elin Julianti
印度尼西亚西爪哇省万隆市Ganesha路10号万隆理工学院药学院药剂学系
摘要
本研究报道了一种基于精氨酸的层次化胶体网络的发展，该网络通过罗勒提取物多酚（PEMA）进行稳定。热诱导的柠檬酸-多酚复合物驱动胶体在油水界面的自组装和吸附。为了优化微观结构，多元醇-表面活性剂共稳定剂调节了界面张力和渗透压，从而引导形成致密的界面层。精氨酸的引入显著提高了物理稳定性和抗氧化活性，这得益于氢键和静电相互作用的作用。精氨酸连接的胶体与胃黏膜蛋白表现出pH依赖性的黏附作用，并在RAW 264.7巨噬细胞中维持了细胞内的氧化还原平衡，尤其是在氧化和炎症应激条件下。这些结果表明，精氨酸的结构特性，特别是其阳离子胍基团和疏水丙基部分，为增强黏附性提供了化学基础，有助于其在胃肠道中的滞留并可能实现细胞内递送。系统实验显示，PEMA能够减轻庆大霉素-吡罗昔康引起的氧化损伤，表现为硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）减少了37%，铜还原抗氧化能力（CUPRAC）增加了88%。此外，PEMA治疗还减轻了肾脏和肝脏损伤，表现为血清肌酐（SCr）、血尿素氮（BUN）和转氨酶水平（AST/ALT）的下降。组织学上的 periodic acid-Schiff（PAS）染色证实PEMA保持了肾刷状边膜（BBM）的结构完整性。尽管与对照组相比，肾小管恢复不完全，但PEMA显示出作为治疗氧化应激相关疾病的潜在胶体制剂的潜力。
引言
氧化应激是退行性疾病、癌症和传染病发病机制的主要原因，源于自由基生成与细胞抗氧化能力之间的失衡[1]。虽然活性氧（ROS）具有重要的生理功能，但在某些条件下它们会进一步转化为更具破坏性的活性氮物种（RNS），其过度积累会导致脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA损伤，从而引发细胞和组织退化[2]。肾脏损伤就是这种氧化应激介导的典型例子，氨基糖苷类和非甾体抗炎药（NSAIDs）是主要的致病因素之一[3]。
Ocimum americanum L.中的多酚具有保护肾脏的作用，它们通过清除活性氧（ROS）、增强抗氧化防御机制以及抑制核因子κB（NF-κB）介导的炎症来发挥作用[4][5]。然而，由于其溶解度低、稳定性差和生物利用度有限，这些多酚的临床应用受到限制。基于多酚的纳米结构，如Pickering纳米乳液（PcN），通过氢键、疏水相互作用和π–π堆叠作用，使多酚同时作为生物活性剂和固体界面稳定剂[6][7][8][9][10][11]。尽管PcN通常由介孔二氧化硅、蛋白质或多糖稳定[7][8]，但多酚本身的两亲性使其能够单独作为界面稳定剂使用，从而比基于表面活性剂的系统具有更好的稳定性和生物相容性[9][10][11]。尽管如此，以多酚为主稳定剂的PcN的研究仍不够充分。
我们之前报道了一种使用尿素作为连接剂的罗勒提取物多酚稳定Pickering纳米乳液（PcN）[10]。PcN是通过自下而上的乳化方法制备的：首先使用深度共晶溶剂（DES）通过柠檬酸辅助提取水溶性多酚[12]，然后通过热诱导破坏柠檬酸-多酚复合物，暴露疏水结构并触发自组装[13][14]。在乳化过程中，通过多酚的羟基反应性控制颗粒大小，并借助共稳定剂调节界面张力和渗透压[15]。分子连接剂通过桥接颗粒并防止聚集进一步稳定胶体[16]。基于我们之前对尿素连接PcN的观察结果以及文献中关于颗粒大小依赖性转运的报道[17]，预计这种自下而上的方法制备的胶体颗粒能够高效被细胞吸收。此外，胶体多酚在油水界面的吸附，结合高颗粒密度和广泛的界面覆盖，使得抗氧化剂能够定位在氧化反应主要发生的地方，从而提高抗氧化效率[11]。这种技术区别于之前报道的预制胶体颗粒[9]。
在本研究中，引入了精氨酸作为更长的连接剂，利用其丙基部分的疏水作用和带正电荷的胍基团的静电作用来增强水相中Pickering油滴的稳定性。选择尿素和精氨酸是因为它们是人体内源性代谢物[19]。此外，精氨酸还能促进细胞内转运和生理性的的一氧化氮（NO）生成[19][20]。尿素作为短连接剂，而较长且更灵活的精氨酸则有助于评估连接剂长度对滴液稳定性的影响[16]。据我们所知，这是首例报道使用尿素/精氨酸稳定罗勒多酚PcN以增强胶体稳定性和减轻氧化应激的研究。由于精氨酸对肾脏的重要性以及尿素在组织中的有限兼容性，因此优先选择精氨酸用于体内肾脏保护[21]
材料
材料
Ocimum americanum L.（罗勒）的叶子来自印度尼西亚Lembang的Manoko农场，并由万隆理工学院的生命科学与技术学院进行了鉴定。从罗勒叶子中提取的酚类化合物被用作Pickering纳米乳液的固体稳定剂。乳液配方中使用了葵花籽油（印度Darjeeling）、己二醇（巴西Solvay）、L-精氨酸（美国加州）、甘油和Tween 20（西班牙马德里Sigma Aldrich）。
罗勒提取物多酚作为Pickering纳米乳液的潜在固体稳定剂
使用乙醇-柠檬酸混合物通过超声波辅助提取法从罗勒叶子中提取了酚类化合物，得到6.79±0.01%的冻干提取物。该提取物表现出强烈的抗氧化活性，这归因于其中的酚类和黄酮类成分（表1）。LC–MS/MS分析证实了多种甲基化多酚的存在，如salvigenin、cirsiliol和cirsilineol，以及未甲基化的多酚如apigenin和rosmarinic
结论
本研究表明，将精氨酸和罗勒多酚组织成层次化的PEMA网络显著提高了罗勒提取物的抗氧化效果。通过耗尽驱动的相互作用和氢键作用，从简单的Pickering纳米乳液（PEE）转变为致密的胶体网络，是一种稳定的生物活性多酚的战略方法。
PEMA的治疗价值在于它能够在不损害细胞氧化还原平衡的情况下维持这种平衡
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在准备本手稿的过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）和Gemini（Google）作为AI辅助工具，帮助进行语言编辑、语法检查、句子润色以及提高文章的清晰度和可读性。所有内容均由作者仔细审阅、编辑和验证，作者对发表作品的科学准确性、解释和完整性负全责。
CRediT作者贡献声明
Rahma Agustin：撰写、审稿与编辑、数据管理。Nova Suliska：监督、方法学设计、资金获取、数据管理、概念构思。Elin Julianti：监督。Tri Suciati：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、监督、方法学设计、资金获取、数据管理、概念构思。Irda Fidrianny：监督、资金获取、概念构思。Tengku Fajria：初稿撰写、可视化、实验设计、数据管理利益冲突声明
作者声明以下可能的财务利益或个人关系可能构成潜在的利益冲突：Tri Suciati表示得到了万隆理工学院的财务支持。如果还有其他作者，他们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。
