暨南大学生命科学技术学院汪勇教授课题组的博士研究生李光辉在International Journal of Biological Macromolecules期刊（中科院JCR 1区，影响因子8.2）发表了题为“Pickering emulsions stabilized by chitosan-flaxseed gum-hyaluronic acid nanoparticles for controlled topical release of ferulic acid”的研究论文，由仇超颖副研究员和汪勇教授指导并为通讯作者。

一、研究背景

目前，高稳定性皮克林乳液递送体系的开发仍然具有挑战性。天然多糖构建的纳米颗粒克服无机颗粒的缺点，成为近年来的研究热点。壳聚糖(Chitosan, CS)是一种阳离子多糖，因其具有生物相容性、可生物降解性、生物黏附性和无毒性等特性，被广泛用于开发新的负载体系，在食品和药物递送等领域具有广阔的应用前景。阳离子性质使其能够与带负电荷的成分(如酶、肽、膜及其他多糖产生相互作用。CS -三聚磷酸(CS-STPP)交联纳米颗粒已被用作姜黄素、吲哚美辛和烘焙咖啡油的皮克林乳剂的稳定剂，以提高其生物可及性。然而，STPP是一种无机交联剂，易引起皮肤刺激或皮炎。天然多糖，如阿拉伯胶，可引发与CS的离子化凝胶，保护皮肤免受持续暴露在紫外线下引起的脂质过氧化，形成稳定的皮克林乳液。同样，亚麻籽胶 (FG)具有良好的乳化、保水性和流变性能，通常被用于化妆品行业作为稳定剂。目前，FG作为天然交联剂与壳聚糖的复合物在皮克林乳液中的应用尚未见报道。透明质酸(HA)是一种绿色有效的天然成分，是化妆品中常用的成分，具有良好的保湿能力和生物相容性，可与CS复合，具有高乳化能力、保湿性能和包封化合物的保护作用等多功能。CS与阴离子HA通过静电作用络合可以有效地稳定乳状液，有效保护生物活性物质。

由于人体皮肤的最外层（角质层）含有决定其屏障功能的细胞间脂质基质，因此乳液配方中的脂质成分不仅决定 Pickering 乳液稳定性，而且对于控制皮肤内渗透和积累的深度也至关重要。适当的脂质种类可以帮助将活性剂递送至内皮层（通常存活的表皮和真皮）的目标部位。作为一种具有许多众所周知的生理功效的结构脂质，甘油二酯（DAG）分子具有优异的乳化性和界面性能，通过氢键和范德华力作用与皮肤角质层结合，具有良好的皮肤渗透性，可作为有前景的化妆品基础油。

二、研究方法

本工作制备了基于CS-FG或CS-STPP的纳米粒子和内部DAG相负载阿魏酸（FA）的皮克林乳液。研究了纳米粒子制备的最佳条件和理化性质。对皮克林乳液微观形貌、储存稳定性、流变性能、皮肤渗透和吸收进行了评价，设计和构建安全、绿色的生物基皮克林乳液，用于疏水活性美白成分的皮肤递送。

 图1 具体研究方法

三、研究结果

研究发现，亚麻籽胶和透明质酸修饰的负载阿魏酸的壳聚糖纳米颗粒（CS-FG-HA NPs）呈不规则椭球形状，尺寸在200-400 nm之间。所有乳液均呈现粘稠凝胶状态，并且具有4-10μm的小液滴尺寸，能够稳定地防止油分离或水积聚。此外，颗粒形成桥接网络，附着在连续相中的相邻液滴上，提供更强的空间位阻和静电排斥力，从而降低乳液的聚结程度。由于在液滴界面周围形成致密层，CS-FG-HA-FA NP 和 CS-STPP-HA-FA NP 稳定的乳液表现出更高的粘度值和刚性。在不同温度下， CS-FG NP或 CS-FG-HA-FA NP稳定的乳液均未出现沉降或相分离，纳米颗粒在油水表面的紧密吸附提高了乳液的稳定性。

评估乳液中负载的阿魏酸释放过程，发现所有样品在皮肤的累积释放量随着时间的推移而增加，而用CS-STPP NPs制备的Pickering乳液中释放了总FA的23.9%，而从CS-FG NPs制备的Pickering乳液中仅释放了19.8%。皮克林乳液中 FA 释放速率较慢的原因可能是这些颗粒吸附在油滴表面以及 FA 在乳液水相和油相中的溶解度差异。由于FA在水中的溶解度较低，因此 FA 往往保留在乳液的油相中。还注意到，在24小时内，用CS-FG-HA NPs 制备的乳液中释放了26.3%的总FA，略高于基于 CS-FG NPs 的乳液。HA可能会增加皮肤表面的含水量和角质层的水合作用，从而增强FA的局部/透皮递送。

与非极性甘油三酯油基乳液相比，基于DAG的皮克林乳液表现出更高的皮肤渗透性和保留性。山茶油DAG还富含单不饱和脂肪酸（UFA）油酸。油酸可能通过一种涉及脂质扰动的机制来降低皮肤的扩散阻力，脂质扰动通过构象排列和与内源性固体脂质分离的液体的存在来实现。因此，CS、FG、HA 纳米颗粒稳定的 DAG皮克林乳液在增强 FA 局部应用的皮肤递送方面发挥着重要作用。

四、研究结论

在本研究中，制备了负载FA的CS-FG-HA 纳米颗粒，并对其作为 FA 的绿色可生物降解局部载体和皮克林乳液的颗粒稳定剂进行了有效评估。CS通过离子凝胶化机制与FG相互作用，并且纳米颗粒中FG的存有利于颗粒接触角接近90°，可作为理想的皮克林乳液稳定剂。CS-FG-HA-FA NPs在油水滴周围形成紧密层，防止油滴团聚，提高皮克林乳液的储存和环境稳定性。CS基纳米粒子稳定的乳液可以在无其他化学渗透促进剂的情况下将疏水性活性化合物FA递送至表皮和真皮，有利于实现阿魏酸的美白效果。因此，绿色天然颗粒和DAG基Pickering乳液作为优异的生物活性剂负载递送体系，具有突出的功能性食品和化妆品应用潜力。

已发表文章：

       Li Guanghui, Li Junle, Lee Yee-Ying, Qiu Chaoying, Zeng Xiaofang, Wang Yong. (2024). Pickering emulsions stabilized by chitosan-flaxseed gum-hyaluronic acid nanoparticles for controlled topical release of ferulic acid. International Journal of Biological Macromolecules. 255:128086.

  本研究工作得到中央高校基本科研业务费专项基金21623218、广东省重点领域科研计划基金2022B0202010003、广东省青年创新人才基金2023KQNCX029和恺农业工程学院2023优秀博士人才计划项目KA23YY318A5支持

作者简介：

李光辉，博士，仲恺农业工程学院轻工食品学院特聘副教授，美国油脂化学学会会员，广东省食品/化妆品学会会员，广州农村科技特派员入库专家，Food and Health青年编委，主要研究方向为：功能性油脂制备、食品乳液及高效递送体系研究。主持广东省普通高校青年创新人才项目1项，指导大学生创新创业省级项目1项，指导第一届全国大学生化妆品竞赛三等奖。目前共发表论文14篇，其中第一/共一7篇，已授权专利1件，参与团体标准 1 项，编撰科普书2本（副主编1本，参编1本）。2017年在加拿大Ryerson University联合培养交流半年，2017-2022年分别在美国油脂化学协会（AOCS）会议作报告2次和墙报1次，并获2021年荣誉学生奖（2021 AOCS Honored Student Award）。

仇超颖，博士，副研究员，广州市珠江科技新星，研究方向为食品乳液、功能油脂开发与应用，主讲3门研究生及本科生课程，主持国家基金、省市级项目共10项，第一/通讯作者发表27篇SCI论文，申请专利10项，授权4项，副主编教材/科普书2本，获得暨南大学第九届教学成果奖一等奖（第4）。担任 Food Chemistry, Food Hydrocolloids等SCI期刊的审稿人，入选暨南“双百英才”杰出青年学者第二层次。