在生物医药领域，“精准递送” 一直是攻克疾病的核心难题 —— 如何让药物避开生理屏障、直达病灶并精准释放，是科研人员不懈探索的方向。近日，《ACS Omega》期刊发表的一项研究给出了新答案：基于 β- 环糊精的交联纳米颗粒（CD-CO NPs），凭借优异的生物相容性、pH 响应降解性和高载药能力，成为极具潜力的新型药物递送载体。而这一成果的落地，离不开纳米粒度分析（DLS） 与zeta 电位分析技术的全程支撑。

一、药物载体的 “黄金标准”：为什么粒径和表面电荷是关键？

理想的纳米药物载体，需要同时满足 “稳定循环”“高效靶向”“安全降解” 三大要求，而这两点特性直接决定其性能：

• 粒径大小：若粒径过大（＞400nm），易被人体免疫系统清除，无法穿透肿瘤组织间隙；若过小（＜50nm），则可能提前渗透到非靶组织，增加毒副作用。

• 表面电荷：合适的表面电荷能避免载体团聚（如负电荷可减少与带负电细胞膜的非特异性吸附），同时影响细胞摄取效率 —— 这正是 zeta 电位的核心检测价值。

此次研究中，科研团队通过纳米粒度与 zeta 电位测试，将 CD-CO NPs 的性能 “精准调控” 到理想范围，最终实现药物的高效递送。

图1.(a)β-环糊精（CD）游离羟基的环糊精偶联反应（CDI）及(b)咪唑氨基甲酸酯中间体与甲氧基聚乙二醇胺的反应示意图。图(c)展示了β-环糊精与氨基-PEG可能发生反应的示意图，(d)为最终形成的环糊精-氨基甲酸酯纳米颗粒（CD-CO NPs）结构。

二、DLS 技术：从 “无序合成” 到 “精准控径” 的核心工具

传统环糊精纳米载体的制备，常面临 “粒径不均”“需机械破碎” 的问题（如部分纳米海绵粒径＞400nm），导致其难以满足体内递送需求。而本研究通过动态光散射（DLS） 技术，实现了从 “试错合成” 到 “精准调控” 的突破：

1. 实时监测，锁定最佳合成比例

科研团队以 β- 环糊精（β-CD）和碳二亚胺（CDI）为原料，测试了 1:6~1:18 的不同原料配比。通过 DLS 实时检测 aqueous suspension 中纳米颗粒的 hydrodynamic diameter（水合粒径），发现当 β-CD:CDI=1:12 时，颗粒粒径分布最窄（PDI 低至 0.255），水合粒径稳定在 200-300nm—— 这一尺寸既能避免被肾脏过快滤过，又能穿透肿瘤组织的 “增强渗透滞留效应（EPR）”，为后续药物递送奠定基础。

图2：未聚乙二醇化环糊精-环糊精内酯（CD-CO）纳米颗粒在水中的动态光散射（DLS）测量结果（左图）：不同环糊精摩尔比的样品：1：6（蓝色）、1：12（红色）和1：18（黑色）。

2. 长期追踪，验证胶体稳定性

纳米载体的 “长期稳定性” 是其产业化的关键 —— 若在储存或体内循环中发生团聚，将直接失效。研究团队通过 DLS 对 CD-CO NPs 进行了长达 1 个月的追踪：在中性水溶液（pH=7）中，颗粒水合粒径始终维持在 200-300nm，无明显变化；即便在细胞培养基（DMEM）或缓冲液（PBS）中，仍保持良好分散性。这一结果通过 DLS 的 “强度 / 数量加权分布” 双重验证，为其后续体内应用提供了可靠数据支撑。

图3.粒径介于100-160纳米之间的CD-CO纳米颗粒的DLS测量显示（流体动力学）粒径分布峰值在200-300纳米，且在水中可保持数月的胶体稳定性

三、zeta 电位分析：破解 “载体团聚” 难题的关键

纳米颗粒的团聚问题，是制约其应用的 “老大难”—— 传统未修饰的环糊精纳米颗粒，在水溶液中几分钟内就会絮凝。而本研究通过zeta 电位分析，找到了解决方案：

1. 揭示表面电荷与稳定性的关联

研究团队通过 zeta 电位检测发现，PEG 修饰后的 CD-CO NPs 在 pH=7.3 时，表面电荷为 - 14mV。这一弱负电位源于 β- 环糊精分子暴露的羟基 —— 负电荷间的排斥作用，有效抑制了颗粒间的团聚，使其在水溶液中稳定分散数周。反观未 PEG 修饰的颗粒，因表面电荷杂乱，zeta 电位无稳定峰值，最终快速絮凝。

2. 预判体内行为，降低毒副作用

zeta 电位不仅影响胶体稳定性，还与载体的 “体内清除” 密切相关：过度负电或正电的颗粒，易被血液中的蛋白吸附（形成 “蛋白冠”），进而被巨噬细胞清除；而 - 14mV 的弱负电位，既能避免非特异性吸附，又能减少与红细胞、内皮细胞的相互作用，延长体内循环时间 —— 这正是 zeta 电位技术对 “载体安全性” 的重要预判价值。

四、总结：检测技术是纳米生物医药研发的 “基石”

从 CD-CO NPs 的合成优化、稳定性验证，到功能实现，纳米粒度（DLS） 与zeta 电位分析始终扮演着 “眼睛” 的角色：

• 对研发端：它们帮助科研人员快速筛选最佳合成条件，避免 “盲目试错”，加速成果落地；

• 对应用端：它们为载体的 “体内安全性”“有效性” 提供量化数据，降低产业化风险；

• 对行业端：它们推动纳米药物从 “概念” 走向 “实用”，为精准医疗提供技术支撑。

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未来，随着纳米药物向 “更精准、更高效” 方向发展，纳米粒度与 zeta 电位技术将发挥更重要的作用 —— 它们不仅是检测工具，更是生物医药创新的 “关键推手”。

（注：本文数据及成果均来自《ACS Omega》2025 年发表的 “Cross-Linked Cyclodextrin-Based Nanoparticles as Drug Delivery Vehicles: Synthesis Strategy and Degradation Studies” 一文，感兴趣的读者可查阅原文深入了解。）

Wehl, L.; Muggli, K.; Möller, K.; Engelke, H.; Bein, T. Cross-Linked Cyclodextrin-Based Nanoparticles as Drug Delivery Vehicles: Synthesis Strategy and Degradation Studies. ACS Omega 2025, *10* (12), 10352–10365.