溃疡性结肠炎 (UC) 是远端结肠的炎症性疾病，会影响胃肠道。这种疾病会持续很长时间并且经常复发。
UC 患者需要长期治疗以控制疾病进展。几种典型的药物，例如水杨酸、免疫抑制剂、生物药物、益生菌、抗生素和柳氮磺胺吡啶，可用于治疗 UC。科学家们报告说，严重的副作用与当前的 UC 疗法有关。
美国食品和药物管理局 (FDA) 认为姜黄素 (Cur) 对口服是安全的。Cur 是一种天然存在的生物活性化合物，取自 Curcuma longa L. （姜黄）的根茎，富含多酚。该化合物具有高抗炎特性，已被发现对 UC 有效。
Cur 的抗炎作用与丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK)、过氧化物酶体增殖物活化受体 γ (PPAR-γ) 和核因子 Kappa-B (NF-κB) 信号通路调节相关，已被用于UC治疗。然而，阻碍 Cur 用于 UC 治疗的一些限制有其结晶性质、在胃肠道中的不稳定性、强疏水性和高肠道代谢率。
最近，研究人员已经为 UC 治疗设计了几种基于纳米的系统。这种治疗系统提高了生物利用度、药物溶解度、药代动力学、有效靶向炎症细胞的能力，并降低了全身毒性。
在 UC 治疗期间，含有修饰纳米颗粒的纳米药物递送系统可以有效地靶向巨噬细胞并在 CD44 的介导下通过内吞作用释放 Cur。然而，与这种方法相关的一些限制是生物活性化合物的降解、突发药物释放过程以及可能导致不良反应的纳米颗粒的早期摄取。
以前的研究报道，基于多糖的微粒（MPs）表现出结肠智能反应。例如，它具有 pH 敏感性。天然多糖，如海藻酸盐（带负电）和壳聚糖（带正电），已被 FDA 认可为安全的，用于合成 MPs。这些 MP 用于开发口服结肠特异性给药系统。
研究人员使用带负电荷的透明质酸 (HA) 通过自组装与玉米醇溶蛋白纳米颗粒交联，将 Cur 加载到 NPs 中。玉米蛋白是一种天然的蛋白质载体，由疏水性氨基酸组成，可以包裹疏水性化合物。
在这项研究中，研究人员合成了具有均匀分布的核壳结构Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒。使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）研究这些结构。Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒的尺寸确定为 148.64 nm，多分散指数 (PDI) 小于 0.4。
科学家们透露，分析药物化合物与其载体之间的分子相互作用对于建立药物释放曲线至关重要。进行 X 射线粉末衍射以确定纳米粒子内 Cur 的晶体形态特征的变化。
作者观察到 Cur 的尖锐晶体衍射峰表明 Cur 粉末中的结晶度合适。然而，在Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒中没有观察到特征衍射峰，表明晶体结构显着降低。在Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米粒子组中，Cur 已通过氢键和静电吸附物理封装到纳米粒子中。
作者制定了一种方法，以防止Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒在通过早期小肠和胃的过程中释放不必要的药物。为此，他们将纳米颗粒嵌入藻酸盐/壳聚糖水凝胶微粒中，通过电喷雾技术开发 NPs-in-MPs。研究人员确定了一些影响Cur@NMPs组装的电喷雾参数，包括电喷雾的粘度、表面张力和喷嘴直径。先前的研究表明，壳聚糖可增强水凝胶 MPs 的肠道滞留作用。
本研究中考虑的口腔水凝胶微粒的平均直径为 200 μm。研究人员表示，海藻酸盐是水凝胶微粒的主要结构。在本研究中，0.1% 的氯化钙浓度用于水凝胶 MPs 的合成。在肠道 pH 值下，藻酸盐水凝胶发生膨胀，导致壳聚糖的电荷反转为负电荷，随后释放出包裹的Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒。
重要的是，在这项研究中，研究人员观察到 Cur/NMP 在胃和小肠中是稳定的；然而，Cur 的快速释放发生在结肠中。这一观察表明 MPs 具有结肠特异性药物释放特性。HA-CD44 受体识别使Cur@HA /玉米醇溶蛋白纳米颗粒在巨噬细胞中的摄取率更高。
此外，新设计的 NMP 在结肠组织中表现出显着的生物粘附能力和结肠保留能力。研究人员报告说，口服Cur@NMPs通过限制 TLR4/NF-κB 通路显着改善了葡聚糖硫酸钠 (DSS) 诱导的 UC 小鼠的结肠炎症状。
目前的研究表明，新设计的口服纳米微水凝胶递送平台可以有效地用于递送用于治疗 UC 的 Cur。该药物输送平台的主要优点之一是它由全天然且无毒的材料组成。作者认为，他们将 MPs 和纳米材料相结合的策略可用于配制用于 UC 预防和治疗的可食用化合物。
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