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PAMAM 樹枝狀聚合物-聚乙二醇水凝膠增強二氟尼柳的溶解度和緩釋性能

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PAMAM 樹枝狀聚合物-聚乙二醇水凝膠增強二氟尼柳的溶解度和緩釋性能    |    2023-01-13  |   
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水凝膠具有良好的生物相容性和物理性質(zhì)且可持續(xù)的進行藥物釋放,將其作為藥物遞送平臺優(yōu)于傳統(tǒng)的有全身毒性和重復給藥的方法。水凝膠含水量高、多孔結(jié)構(gòu)、可調(diào)的物理性質(zhì)適于高載藥負荷和促進藥物控釋以使藥物用量最小化,達到較高的局部濃度,并使治療效果最大化。水凝膠對酶、pH、熱、光刺激的響應性使其成為方便和多功能的傳遞平臺,可將特定藥物遞送至所需位點。在各種給藥水凝膠中,原位形成的水凝膠可通過注射將藥物遞送至所需部位,使被包封的藥物分子釋放,因而備受關注。原位水凝膠制備便捷、多樣和多功能,已成為智能給藥系統(tǒng)而應用于各種生物醫(yī)學領域,如組織再生、癌癥、傷口愈合、抗菌或抗真菌治療。由于大多數(shù)藥物分子是疏水的,水凝膠的親水聚合物結(jié)構(gòu)不能容納藥物分子,利用水凝膠作為藥物遞送系統(tǒng)仍存在挑戰(zhàn)。開發(fā)可增強疏水藥物分子溶解度的水凝膠體系對藥物遞送技術的發(fā)展至關重要。

PAMAM 樹枝狀大分子具有明確的結(jié)構(gòu)和表面活性官能基。由于其水溶性、生物相容性和可修飾的表面胺基,PAMAM 樹枝狀大分子已在成像、癌癥靶向治療、藥物遞送等生物醫(yī)藥領域應用。此外,PAMAM 樹枝狀大分子可通過靜電相互作用或與藥物分子之間形成氫鍵,或?qū)⑺幬锓肿臃庋b在樹枝狀結(jié)構(gòu)的疏水口袋,改善疏水藥物的溶解性。因此,PAMAM 樹枝狀大分子介導的原位水凝膠將是持續(xù)遞送疏水藥物的有效系統(tǒng)。

二氟尼柳是水楊酸和非甾體抗炎藥(NSAID)的二氟衍生物,具有解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎性能,類似于阿司匹林。它作為環(huán)氧合酶-1(COX-1)和-2 的抑制劑,對COX-1 具有較高的親和力,并隨后阻止花生四烯酸向前列腺前體的轉(zhuǎn)化。這會抑制前列腺素的形成,而前列腺素與疼痛、炎癥和發(fā)燒有關。

美國 Charleston 南方大學的 Xiangdong Bi 等開發(fā)了一種用于疏水藥物緩釋的PAMAM-PEG原位水凝膠體系。PAMAM樹枝狀大分子具有雙重功能,其一是用于顯著提高疏水藥物的溶解度;其二是用交聯(lián)劑功能化以形成水凝膠。結(jié)果顯示,PAMAM 使模型藥物二氟尼柳在水中的溶解度比已報道的研究結(jié)果提高了 129-193倍。丙烯酸或二乙烯砜(DVS)功能化的 PAMAM 樹枝狀分子與硫代 PEG 交聯(lián)形成水凝膠,該水凝膠對二氟尼柳的包封率高且可持續(xù)釋放。載藥水凝膠在水中或通過小鼠皮膚對二氟尼柳的釋放可達 7 天,所釋放濃度比報道的二氟尼柳溶解度高 12倍,所包封藥物的釋放達到 87%,并在 72 小時后達到其最大值。研究表明,該水凝膠具有優(yōu)異的增溶、緩釋和生物相容性,可作為疏水藥物的遞送系統(tǒng)。

圖. 改性樹枝狀大分子以及水凝膠的制備

文獻來源:Zachary Kegley, Michael Makay, Joshua Rogers, Katrina Phelps, Colleen Malcom, David Hellmig, Anna Kroninger, Xiangdong Bi*. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2022, 104:160-168.

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