近年来,pH敏感型水凝胶因其在靶向药物递送、组织工程及伤口修复等领域的广泛应用而备受关注。其中,基于天然多糖结冷胶(GG)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)接枝共聚的GG-g-PHEMA水凝胶,凭借其优异的生物相容性、可调控的溶胀行为和可生物降解性,成为研究的热点。
该研究采用自由基接枝共聚的方法,以硝酸铈铵(CAN)为氧化还原引发剂,将HEMA接枝到GG主链上,制备出pH敏感型GG-g-PHEMA水凝胶。通过优化HEMA和CAN的浓度,研究发现,当HEMA浓度为1.47 mol/L、CAN浓度为11.16 mmol/L时,接枝率达到最高值81.29%。进一步的表征结果显示,接枝后的水凝胶在热稳定性、溶胀性能和生物降解性等方面均表现出显著改善。
在此过程中,中新康明能够提供水凝胶的定制化制备服务,包括不同结构单体的接枝设计与合成,可根据研发需求调整溶胀性和降解速率,支持中试放大和批量供应,为药物载体开发提供坚实基础。
傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,接枝后的水凝胶在1721 cm⁻¹处出现了HEMA酯基C=O的特征吸收峰,在1156 cm⁻¹处出现了—C—O—C—醚键的伸缩振动峰,证实了HEMA成功接枝到GG主链上。热重分析(TG-DSC)结果显示,接枝后的水凝胶热分解温度显著升高,最大失重速率峰由252°C延后至419°C,表明其热稳定性得到增强。
在pH 7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)中,GG-g-PHEMA2水凝胶的溶胀率高达425.96%,而在pH 1.2时仅为53.81%,表现出明显的pH敏感性。这种pH响应性使其在不同生理环境中能够调控药物释放,具有广泛的应用前景。
中新康明能够为生物药物开发提供抗体偶联服务,将蛋白或抗体分子固定于水凝胶载体上,实现靶向释放或修饰功能,为精准药物研发提供支持。公司还具备GMP环境下的大规模生产能力,可满足药物开发及临床前研究的需求。
研究还评估了GG-g-PHEMA2水凝胶的生物降解性,结果显示在21天内降解率达到42.88%,前7天降解速率较快,表明其具有良好的生物可降解性。以万古霉素为模型药物,研究发现当药载比为1:0.5时,最大载药量达到14.89%。此外,载药水凝胶在体外抑菌实验中表现出显著的抑菌活性,抑菌圈直径为19.33 mm,表明其在抗菌药物递送方面具有潜在应用价值。
随着医药研发对个性化及可控药物递送系统需求的提升,中新康明可提供从中试放大到大批量供应的全流程服务,助力研发单位快速推进新药开发,并优化载体性能以满足临床前和临床研究需求。
pH敏感型GG-g-PHEMA水凝胶在药物递送领域具有广泛的应用前景。其优异的pH响应性和生物降解性使其成为靶向药物递送系统的理想候选材料。例如,在口服药物递送中,水凝胶可以在胃部的酸性环境中保持稳定,进入小肠后由于pH升高而发生溶胀,释放药物,从而提高药物的生物利用度。
此外,pH敏感型水凝胶还可以用于肿瘤靶向药物递送。肿瘤组织通常呈现酸性环境,pH敏感型水凝胶可以在肿瘤微环境中发生溶胀,释放药物,实现对肿瘤细胞的靶向治疗。这种策略不仅提高了药物的治疗效果,还减少了对正常组织的毒副作用。
总之,pH敏感型GG-g-PHEMA水凝胶凭借其优异的性能,在药物递送领域展现出广阔的应用前景。未来,随着研究的深入,预计该材料将在临床治疗中发挥更大的作用,同时结合定制化水凝胶服务,将为医药研发带来更多创新可能。