近日,Angew Chem期刊正式發(fā)表我校劉東飛教授團(tuán)隊(duì)的最新研究論文Colloidal Jamming by Interfacial Self-Assembled Polymers: A Robust Route for Ultrahigh Efficient Encapsulation。我校2019級(jí)博士生霍青青為本論文第一作者,劉東飛教授為本文唯一通訊作者,中國藥科大學(xué)為本文唯一通訊單位,主要合作者包括沈陽藥科大學(xué)權(quán)鵬教授和上海大學(xué)李文教授。
微粒制劑通過將藥物包載于相應(yīng)的載體材料中制成微小球狀體,調(diào)節(jié)藥物吸收和分布等體內(nèi)藥物動(dòng)力學(xué)特性,從而提高藥物療效并降低其副作用。然而,藥物的有效包載多依賴于藥物和載體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其分子間相互作用。由于待包載藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性,導(dǎo)致臨床廣泛應(yīng)用的載體材料難以滿足不同藥物的包載需求。劉東飛教授團(tuán)隊(duì)前期研究(NatComm 2022, 13: e1262)發(fā)現(xiàn),微粒制備過程中通過在乳滴內(nèi)形成藥物膠體顆粒,可同時(shí)大幅提高藥物的包封效率和載藥量,這一現(xiàn)象不符合傳統(tǒng)包載方法中載藥量提高常伴隨包封率降低的規(guī)律。
近日,劉東飛教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),具有界面活性的兩親性聚合物材料在油水界面處形成致密界面膜,阻塞具有較大空間位阻的藥物膠體顆粒與油水界面接觸,抑制藥物膠體顆粒跨界面擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)藥物高包封率(>95%)前提下的高載藥量(可達(dá)58.3 wt%)微球制備。該研究聚焦藥物膠體顆粒和聚合物界面膜的相互作用,結(jié)合實(shí)驗(yàn)和分子動(dòng)力學(xué)模擬等手段,系統(tǒng)考察了聚合物分子結(jié)構(gòu)對界面膜結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響;利用自主開發(fā)的藥物跨界面擴(kuò)散實(shí)時(shí)定量監(jiān)測裝置(專利號(hào)CN202221539288.6),明確了界面膜結(jié)構(gòu)對膠體顆粒跨界面擴(kuò)散的影響;初步形成分子(藥物和聚合物分子)、介觀(藥物膠體顆粒和聚合物界面膜)和宏觀(高性能載藥微球)三種水平研究的有效互動(dòng),從分子水平研究闡明界面膜阻塞藥物膠體跨界面擴(kuò)散的作用機(jī)制。所制備高載藥微球?qū)⒁葝u素的體內(nèi)平均滯留時(shí)間從3.1±0.2 h延長至4.6±0.9 d,輔料用量降低1889倍,在減少給藥頻次、降低注射部位炎癥反應(yīng)方面具有突出優(yōu)勢。本研究有效完善了高性能載藥微球核心技術(shù)體系,為微粒制劑連續(xù)流生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)提供指導(dǎo)。
主要結(jié)果匯總示意圖
以上工作得到了國家海外高層次青年人才計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51903251和81973266)、江蘇省基礎(chǔ)研究計(jì)劃自然科學(xué)基金(BK20190554)、天然藥物活性組分與藥效國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題項(xiàng)目(SKLNMZZ202221)和遼寧省教育廳研究基金(2020LJC04)的資助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202208738
(供稿單位:藥學(xué)院,撰寫人:劉華,審稿人:黃欣、鄭詩翌)