分享一篇近期发表Small上的文章,题目为Tailored Polymersomes for Enhanced Oral Drug Delivery: pH-Sensitive Systems for Intestinal Delivery of Immunosuppressants。文章的通讯作者是丹麦技术大学的Anja Boisen教授。
聚合物囊泡由于其既能运送亲水药物也能运送疏水药物的能力成为了一种有潜力的药物递送系统。为了将药物递送至特定部位,将刺激响应性的聚合物整合进聚合物囊泡膜的方式得到了广泛探索。其中,pH敏感性得到了广泛关注。现有的pH响应性聚合物囊泡主要响应pH的降低而解离,从而被用于胞内递送。然而,开发随pH上升而解离的粒子在小肠药物递送方面有重大应用前景。
吗替麦考酚酯(MMF)作为免疫抑制剂能够治疗炎症性肠病,然而其在高pH下不良的溶解性对其小肠递送带来挑战。如图1所示,本文作者开发了一种聚乙二醇-己内酯-羧基化三亚甲基碳酸酯的嵌段共聚物(PEG-p(CL-block-TMCTBC))。作者首先通过叔丁基溴乙酸酯与二羟甲基丙酸反应向三亚甲基碳酸酯单体上引入被保护的羧基(TMCTBC),并用三光气将单体制成内酸酐形式,接下来用聚乙二醇-己内酯(PEG-pCL)作为大分子引发剂引发TMCTBC的聚合,脱保护后得到含羧基的两亲性可降解嵌段共聚物。 本文作者通过直接水合法将聚合物制备成囊泡。如图2所示,作者分别表征了惰性聚合物和pH响应聚合物的粒径和zeta电势。冷冻TEM的表征证实了聚合物囊泡的形貌。当pH升高时,聚合物中的羧基带负电荷,增加了所在嵌段的亲水性,从而使得囊泡解离,作者对此进行了表征。分别将囊泡置于pH为2、5、6.5、7.5的溶液中,惰性的囊泡粒径不发生变化,而pH响应的囊泡则在pH为6.5和7.5时发生解离。 如图3所示,作者用聚合物囊泡将MMF封装,略有增大的粒径证实了封装的成功,且基本不变的DPI显著封装药物并不会带来聚集。对其在不同pH下的释放进行表征,pH响应的聚合物囊泡封装的MMF在pH为6.5和7.5时的释放显著多于pH为2时。对其在细胞环境下的生物相容性进行表征,在较高浓度下,该聚合物囊泡都对细胞活性没有显著影响。 如图4所示,分别对小鼠口服施用游离的MMF和聚合物囊泡封装的MMF,并对血浆中药物的活性代谢物霉酚酸的浓度进行检测。当施用游离药物时,会很快被胃吸收,从而快速入血,而使用聚合物囊泡封装则能起到缓释效果,从而证实了药物通过胃进入小肠后再被吸收的过程。 如图5所示,作者利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)对聚合物囊泡的黏膜黏附性质进行了表征。首先,作者通过胃黏蛋白在金传感器基底上形成黏蛋白层,频率的减弱证实了相互作用的存在,在洗涤至信号平稳后,将pH调到4,然后作者引入了聚合物囊泡,观察到频率和耗散的显著变化,证实了聚合物囊泡对黏膜的附着能力,而在提高pH后,频率与耗散同样发生显著变化,证实了囊泡的结构发生变化,但解离的囊泡依然具有黏附功能。 综上所述,本文设计了一种pH响应的聚合物囊泡,通过在两亲性嵌段聚合物的疏水链端中引入羧基,使其能在低pH下形成稳定的囊泡并在pH升高时由于羧基的离子化而解离。利用此聚合物囊泡负载免疫抑制剂MMF,能够用于口服递送,增加药物的溶解性,实现小肠特异性释放。DOI: 10.1002/smll.202403640Link: https://doi.org/10.1002/smll.202403640
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