关键词：FTS纳米酶复合菊糖水凝胶FTS/Gel，金属多酚硒基双酶活性纳米酶，紫杉叶素Tax，L-Se-甲基硒代半胱氨酸SeMC，菊糖Inulin益生元多糖

A colon-targeted nanozyme-inulin hydrogel system for reactive oxygen species scavenging and gut microbiota modulation in inflammatory bowel disease therapy

Int. J. Biol. Macromol. Article: 150851，Volume: 349

DOI：10.1016/j.ijbiomac.2026.150851

一、研究背景

炎症性肠病（IBD）的核心病理特征为病灶处过量活性氧（ROS）蓄积、持续性炎症反应与肠道菌群紊乱，现有口服治疗材料存在多重局限：

1.普通抗氧化小分子稳定性差，会在胃酸中降解，无法抵达结肠病灶；

2.单一抗氧化制剂仅能清除ROS，缺乏修复肠道屏障、调节肠道菌群的协同功能；

3.多数载体不具备益生元活性，无法同步改善肠道微生态；

4.传统纳米酶仅具备单一酶活，清除自由基能力有限，难以完整阻断氧化应激的炎症级联反应。

本研究通过Fe³⁺与紫杉叶素（Tax）、L-硒甲基硒代半胱氨酸（SeMC）配位自组装，构建得到具备双酶活性的金属多酚纳米酶FTS；再将FTS复合于菊糖温敏水凝胶，得到结肠靶向递送体系FTS/Gel。菊糖水凝胶可耐受胃酸，能够响应结肠微生物酶发生降解释放药物，实现靶向释药；FTS兼具类SOD、类CAT双重催化活性，可高效清除ROS，同步实现抗氧化抗炎、肠道屏障修复、益生元调控菌群三重功效，为IBD口服治疗提供了一体化策略。

二、FTS纳米酶与FTS/Gel复合水凝胶制备工艺

1.多酚硒基纳米酶FTS合成

以紫杉叶素Tax、L-硒甲基硒代半胱氨酸SeMC为有机配体，六水合氯化铁FeCl₃・6H₂O为金属源，通过金属-酚羟基配位自组装制备FTS纳米酶；配位结构赋予材料优异的类SOD、类CAT催化活性，可高效清除多种自由基。

2.菊糖基水凝胶基质制备

将菊糖粉末在70 ℃条件下加热溶解5 min，冷却静置12 h后通过物理交联形成天然多糖水凝胶网络，该水凝胶具备温敏特性、结肠微生物酶响应降解性与益生元活性。

3.FTS/Gel复合水凝胶成型

将FTS纳米酶分散液与熔融菊糖溶液均匀混合，冷却交联后得到包埋FTS的复合水凝胶FTS/Gel，可制成口服凝胶制剂。

三、FTS/Gel协同治疗IBD多重作用机制

1.FTS纳米酶双重酶活高效清除病灶ROS

FTS同时具备类SOD活性与类CAT活性：可催化超氧阴离子歧化生成O₂与H₂O₂，再进一步将H₂O₂分解为水与氧气；可清除ABTS・⁺、DPPH・、羟基自由基等多种活性自由基，降低细胞内ROS与MDA水平，提升内源SOD含量，缓解氧化应激损伤。

2.抑制巨噬细胞炎症极化，缓解结肠局部炎症

RAW264.7巨噬细胞实验证实，FTS可降低促炎标志物CD68、MPO的表达，上调抗炎M2型标志物CD206，抑制炎症因子释放，阻断氧化应激介导的炎症放大通路。

3.菊糖水凝胶实现结肠靶向滞留与肠道屏障修复

A.菊糖在胃酸环境中性质稳定、不发生降解，抵达结肠后被肠道特异性菌群酶分解，释放FTS纳米酶；

B.水凝胶具备黏膜黏附能力，可延长药物在结肠病灶的滞留时间；

C.上调紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达，促进黏液分泌，重建肠道上皮物理屏障，阻断致病菌与内毒素侵入黏膜下层。

4.菊糖益生元重塑肠道菌群稳态

菊糖作为益生元可选择性增殖双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌，抑制有害致病菌丰度，纠正IBD诱导的肠道菌群失调，恢复肠道代谢稳态。

四、研究核心创新点

1.硒修饰金属多酚双活性纳米酶FTS：

同步集成类SOD、类CAT双重催化活性，相比单一金属纳米酶，自由基清除能力大幅提升；

2.天然菊糖益生元靶向递送载体：

利用可降解益生元多糖构建口服结肠靶向水凝胶，载体本身兼具肠道菌群调节功能，实现载体-药物协同治疗；

3.抗氧化抗炎 + 屏障修复 + 菌群调控一体化策略：

单一复合体系可同时干预氧化应激、炎症、肠道屏障、肠道微生态四大IBD核心病理环节；

4.全天然生物大分子体系：

紫杉叶素、菊糖均为天然可食用生物原料，生物相容性高，在口服制剂转化方面具备突出的安全性优势。

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