由多子小瓜虫（Ichthyophthirius multifiliis）感染引起的鱼类白点病具有极高的致死率，已在水产养殖业中造成了巨大的经济损失。目前防治方法主要分为物理法和化学法。物理法包括升温、增流和电疗等，但防治效果有限。化学法使用杀虫剂如孔雀石绿、氯化钠、过氧化氢、高锰酸钾等，孔雀石绿是治疗鱼白点病的特效药，但是孔雀石绿不仅污染环境，而且具有致癌性，因此已经被禁止使用，其他的杀虫剂效果均不理想。因此，研发高效环保的新型抗小瓜虫药物仍是全球水产养殖业的重大挑战。

  植物化学物质因其可再生、可降解等优势备受关注。姜黄素（Cur）是从姜黄提取的β-二酮多酚，具有广谱药理活性，且对小瓜虫各生命周期均有显著抑制作用。但其水溶性差、光热稳定性低等缺陷限制了应用。聚合物微球载药技术可有效改善药物稳定性和生物利用度，但传统石油基聚合物造成的微塑料污染问题日益严重。聚乳酸（PLA）作为淀粉发酵获得的生物基聚酯，具有可降解、生物相容等特性，是理想的药物载体材料。乳液模板法是制备聚合物微球的常用方法，具有操作简单、高效、成本低等优点。喷雾干燥是一种便捷制备聚合物微球的方法，但喷雾干燥过程中需要高温，会导致姜黄素降解。传统乳液使用表面活性剂，通过降低油水界面的表面张力稳定乳液。石油基表面活性剂无法降解，不仅污染环境，而且会影响鱼的健康和生长，也很难去除，因此无法应用在水产养殖领域。

  皮克林（Pickering）乳液采用胶体颗粒作为稳定剂，凭借颗粒在油水界面的部分润湿性实现稳定。相比传统乳液，这种无表面活性剂体系具有稳定性卓越、乳化剂用量少、成本节约和环境友好等优势。纤维素纳米晶（CNCs）因其亲水羟基和疏水晶体边缘的独特结构，具有优异的Pickering乳化性能，而且兼具大比表面积、高表面电荷、优异机械强度及生物相容性等特性，其稳定的Pickering乳液在食品、能源、化工和化妆品等领域已获广泛应用。华南师范张振课题组致力于纳米纤维素绿色制备、表面性能调控和应用研究，尤其是纳米纤维素稳定Pickering乳液的应用，2022年至今以通讯作者在AFM、CEJ、CP、ACS SCE、Small、JCIS、JMCA等发表学术论文37篇，论文被引用3440余次，申请专利36项，以第一发明人已授权专利10项。

图1. CNC稳定Pickering乳液制备姜黄素聚乳酸微球（CurPLA）及其在治疗鱼白点病上的应用示意图

  华南师范大学张振和暨南大学付耀武副教授、周口师范李俐俐教授等合作，采用纳米纤维素晶体稳定的Pickering乳液技术，以CNC水分散体系为水相，Cur/PLA二氯甲烷溶液为油相，通过超声乳化及室温挥发工艺，成功制备了粒径1微米左右的载Cur药的PLA微球（CurPLA）。该微球具备高稳定性和持续释放性能。所用原材料Cur、PLA和CNC均为植物基础可降解材料，整个制备过程简单、低成本、且在室温条件下进行。CurPLA微球相比纯姜黄素在光稳定性、热稳定性和储存稳定性方面显著提升。此外，CurPLA 微球实现了长达58天的持续释放效果，从而避免了频繁的给药且CurPLA 微球在杀灭多子小瓜虫和治疗白点病方面展现出优异效果。PLA载体显著提升了姜黄素的稳定性并实现缓释效果，为水产寄生虫防治提供了新策略。

  该研究成果以Curcumin/PLA microspheres via cellulose nanocrystal stabilized Pickering emulsion with high stability and sustained release against white spot disease of fish为题发表在《International Journal of Biological Macromolecules》（JCR一区，IF 8.5）上，周口师范学院李俐俐教授和华师2022级研究生胡亚丽为第一作者，华南师范大学华南先进光电子研究院张振和暨南大学付耀武副教授为通讯作者。

1.CurPLA微球的制备和表征

  CurPLA微球呈规则的球形，表面光滑，尺寸均匀。CurPLA微球的平均尺寸仅为1.0±0.3 μm，表面被CNC完全覆盖。此外，没有观察到Cur晶体，表明Cur被包裹在CurPLA微球中。CurSo皮克林乳状液(大豆油取代二氯甲烷和PLA作为油相用于对比)与CurPLA微球悬浮液在贮存6个月后均未见相分离现象，说明CNC稳定皮克林乳状液或微球的稳定性较好。

图2.（a） CurSo Pickering乳液，（b） DCM蒸发前CurPLA Pickering乳液，（c）DCM蒸发后CurPLA微球光学显微图像；（d-e）不同倍率下CurPLA微球的SEM图像；（f）CurPLA微球的CLSM图像。

  首先研究了CNC浓度对CurPLA微球的影响。随着CNC浓度的增加，CurPLA微球的尺寸逐渐减小。在 CNC 浓度为1 wt.%时，可获得平均直径低至520±40 nm的CurPLA微球。因此，通过这种方法也能获得CurPLA纳米球。CNC是刚性纳米棒，长度约为200 nm，无法固定在纳米乳液液滴的油水界面.。由于DCM的蒸发，CurPLA微球的尺寸显著减小。因此，本研究提供了一种制备以CNC稳定的Pickering乳液为模板的纳米球的简便方法

图3.（a-g）不同CNC浓度（0.01 wt%-1 wt%）的CurPLA微球的SEM图；（h）放置后一天不同CNC浓度下的平均粒径和不同CNC浓度下的乳液分数。

  随后制备了不同姜黄素浓度的CurPLA微球。随着油相中姜黄素浓度的增加，CurPLA微球的直径逐渐减小，在姜黄素浓度为5mg/mL时，CurPLA微球的平均直径仅为470±75 nm，进一步证实了用此方法能够制备纳米球。CurPLA微球的水接触角随姜黄素浓度的增加而增大，这是由于姜黄素的疏水性所致。

  包封率（EE）与载药量（LC）是评价载药系统的关键指标。Pickering乳液模板法具有高包封率和载药特性。CurPLA微球在同等条件下的LC高达20%，显著优于既往报道的硫酸葡聚糖、鼠李糖脂、硫酸软骨素等载体（LC<10%）。

图4. （a）不同Cur油相浓度（0、1、2、3、4、5 mg/mL）的CurPLA微球的SEM；（b）不同Cur浓度下的平均粒径；（c）不同Cur浓度下CurPLA微球的水接触角，(c)插入物是WCA测量的光学图像；（d）CNC、PLA、Cur、PLA微球和CurPLA微球的FTIR光谱；（e）CurSo Pickering乳液和（f）CurPLA微球在不同Cur浓度下的EE和LC图。

2.CurPLA微球的理化稳定性

  Cur易在光照高温下降解。CurPLA微球可显著提升姜黄素的光稳定性、热稳定性和储存稳定性。CurPLA微球更优异的储存稳定性归因于其缓释作用（见图7）。

图5.（a）氙灯(1 kW/m2)照射下Cur乙醇水溶液、CurSo Pickering乳液、CurPLA微球悬浮液不同光照时长保留率；（b）70℃不同时间下的保留率；（c）5、10、25、35 d的储存保留率；（d）CurPLA 微球粉末14周室内储存稳定性。

3.CurPLA微球的水分散性和再分散性

  粉末形态更便于运输和储存。通过冷冻干燥制备的CurPLA微球粉末经手摇即可在水中良好复溶。悬浮稳定性测试显示超声处理的Cur水溶液在停止超声后立即出现沉淀，而CurSo Pickering乳液和CurPLA微球悬浮液静置数天仍无沉淀。这种卓越的悬浮稳定性源于其微小尺寸及CNC包覆微球间的静电排斥作用。

图6.（a）初始CurPLA微球悬浮液、冷冻干燥后的CurPLA微球粉末、再分散的CurPLA微球悬浮液光学图像；（b）（左）原始和（右）再分散的CurPLA微球悬浮液的SEM图像；（c）Cur水溶液，（d）CurSo Pickering乳剂，（e）CurPLA微球悬浮液静置不同时间后的光学图像。

4.CurPLA微球的体外释放和对多子小瓜虫的抑制作用

  体外释放实验研究了CurPLA微球在SDS溶液中的药物释放行为。CurPLA微球悬浮液展现出显著的缓释优势，释放时间长达约58天，分别是Pickering乳液、溶液和原药的8倍、12倍和117倍。这种优异的缓释特性可显著降低给药频率和人力成本。在四种释放动力学模型对姜黄素的释放行为进行拟合分析中，Ritger-Peppas模型显示出最优的拟合效果。

  CurPLA微球对多子小瓜虫的体外杀灭实验表明，相较于姜黄素溶液，微球制剂展现出更优异的治疗效果，显著提高了姜黄素的生物利用度。药物重复使用实验表明，CurPLA微球上清液在二次处理时仍保持显著杀虫效果，证实了微球制剂对姜黄素的稳定保护作用。

图7.（a）CurPLA微球悬浮液、Cur乙醇溶液和CurSo Pickering乳液和Cur粉末在0.5 wt% SDS水溶液中的累计释放量（CR）；（b）多子小瓜虫在H2O, Cur, CurPLA作用下3小时的死亡率；（c）在重复使用的Cur和CurPLA微球中多子小瓜虫的死亡率；（d-f）CurPLA微球处理后0、15和30 min时多子小瓜虫的光学显微镜图像。

表1 姜黄素释放速率常数K和相关系数R的总结。

5.草鱼的体内实验

  在草鱼白点病治疗实验中，CurPLA微球组展现出显著优势。用Cur和CurSo Pickering乳液治疗的感染草鱼最终全部死亡，因其释放周期无法满足14天的白点病完整疗程需求，而CurPLA微球凭借显著提升的稳定性和缓释特性，使感染草鱼的存活率接近100%。

图8.（a）四组草鱼存活率随时间变化曲线（未感染健康组、感染小瓜虫的空白对照组、姜黄素治疗组、CurPLA微球治疗组）；（b）姜黄素溶液和（c）CurPLA微球处理组养殖缸实景图；（d-f）分别为CurPLA微球治疗0、7、14天后感染草鱼的体表症状对比图。

  本研究通过CNC稳定的Pickering乳液法成功制备了CurPLA微球，为鱼类白点病治疗提供了一种简便可持续的解决方案。该方法还具有普适性，可拓展应用于多种敏感药物的包封，显著提高药物稳定性和实现可控释放。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.146354

  Lili Li#, Yali Hu#, Xiaojing Wang, Shilu Huang, Yaowu Fu*, Zhizhong Zhang, Wang Sun, Qizhong Zhang, Guofu Zhou, Zhen Zhang*. Curcumin/PLA microspheres via cellulose nanocrystal stabilized Pickering emulsion with high stability and sustained release against white spot disease of fish. International Journal of Biological Macromolecules 2025, 321, 146354.