牛乳来源的外泌体介导的加巴喷丁递送：在神经病理性疼痛模型中优化皮肤渗透性和镇痛效果的研究

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Bovine Milk Derived Exosome-Mediated Gabapentin Delivery: Optimization and Evaluation of Dermal Permeation and Analgesic Efficacy in Neuropathic Pain Models

　　

Taniya Gupta|Mohammad Qutub|Amol Tatode|Tanvi Premchandani|Vishal Gajbhiye|Milind Umekar

摘要

神经性疼痛仍然是一个重大的临床挑战。口服加巴喷丁（GBP）由于生物利用度低和全身性副作用而受到限制。虽然局部给药可以规避这些问题，但加巴喷丁的皮肤渗透性较差，这限制了其应用。生物衍生的纳米载体可以克服这一经皮屏障。因此，本研究旨在开发并优化一种新型的、含有加巴喷丁的乳汁来源的外泌体凝胶，以实现有效的局部给药。利用牛乳外泌体的天然生物相容性和纳米级结构，通过改良的差速离心法分离出外泌体。通过优化浓度、离心时间和超声处理时间来评估药物装载效率及颗粒大小，采用Box-Behnken设计进行优化。最终得到的配方实现了90.2%的药物装载效率，颗粒大小为66.24纳米。透射电子显微镜（TEM）和动态光散射（DLS）分析证实了外泌体囊泡的形态和结构完整性，而差示扫描量热（DSC）分析则验证了药物在脂质双层中的非晶态分散情况。将该配方掺入Carbopol 934水凝胶中后，该制剂表现出稳定性、假塑性且无刺激性。关键的是，体外渗透实验表明，这种外泌体系统的经皮能力更强，药物扩散率达到了96%，而传统加巴喷丁凝胶仅为82.5%。这种增强效果得益于外泌体的纳米级尺寸和脂质双层结构，它们有助于更好地与角质层相互作用，从而提高渗透效率，克服了被动扩散的局限性。在坐骨神经结扎的大鼠模型中，该外泌体凝胶显示出显著的治疗效果，显著减轻了冷觉过敏和热觉过敏反应。组织学检查显示没有皮肤刺激，并观察到明显的组织修复。这些发现表明，乳汁来源的外泌体凝胶是一个可扩展的平台，成功弥合了加巴喷丁的潜力与经皮给药限制之间的差距，为口服制剂提供了一种变革性的替代方案。