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华南理工大学赵鹏超、边黎明《Mater. Today》: 液泡化凝聚层调节大分子药物释放动力学
2023-04-30  来源:高分子科技

  开发一种通用的药物递送设计策略调节大分子药物的多模式释放动力学,实现病灶部位局部按需给药,是各种疾病治疗过程面临的迫切需要。近几年细胞内无膜细胞器的研究逐渐引起了国内外一些研究者的关注。细胞内无膜细胞器通常是通过多价相互作用稳定的与水不混溶的凝聚层(Coacervate)液滴。其中部分无膜细胞器表现出多相亚结构(如液泡化的胚芽颗粒),可以在生物刺激下将生物大分子隔绝到封闭的内部液泡中或从封闭的内部液泡中排出。因此体外合成的液泡化凝聚层或可作为“大分子药物储库”,以容纳和递送具有刺激响应释放动力学的各类大分子药物,进而开发基于液泡化凝聚层的新型大分子药物递送载体。


  华南理工大学生物医学科学与工程学院边黎明教授团队在前期构建纳米颗粒自组装凝聚层的研究基础上(Advanced Materials, 2021, 33, 2007209; Nature Communications, 2021, 12, 7162),利用凝聚层内部液泡作为“大分子药物储库”精确调节多种大分子药物的多模式释放动力学(图1):1)液泡周围致密的凝聚层基质可以充当高密度的药物扩散屏障,介导液泡内部多种大分子药物的长期线性释放;2)远程超声对凝聚层基质的瞬时破坏可以打开液泡以触发大分子药物在体内外的瞬时释放;3)凝聚层的液体流动性促使凝聚层基质在暂停超声后几秒钟内快速恢复,实现超声刺激的大分子药物瞬时释放和长期线性释放之间的快速切换。考虑到凝聚层的液体和水不混溶性,“液泡化凝聚层作为大分子药物储库”调节大分子释放动力学的研究思路或可减少药物全身暴露,有利于患者病灶部位特异性按需局部给药。 


图1、a) 凝聚层内部液泡作为大分子药物储库,实现超声刺激的大分子药物瞬时释放和长期线性释放之间的快速切换;b) 超声触发凝聚层液泡内部胰岛素的瞬时释放,调节巴马小香猪血糖。


  该工作以“Vacuolated coacervate mediates the bimodal release kinetics of diverse macromolecular drugs in vivo”为题发表在《Materials Today》上(Materials Today, 2023, 10.1016/j.mattod.2023.03.029)。文章共同第一作者为华南理工大学赵鹏超副教授与香港中文大学2020级博士生郭佳欣。文章通讯作者为香港中文大学许建坤助理教授、李刚教授与华南理工大学长江学者特聘教授边黎明


  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702123001001

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