微相结构与组分对药物吸附的影响：医疗导管系统中聚氨酯与药物相互作用的阐明

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Microphase Structure and Component Influence on Drug Sorption: Polyurethane-Drug Interaction Elucidation in Medical Catheter Systems

聚氨酯作为医疗导管主要材料，因药物吸附影响疗效和适用性。研究采用动态吸附、静态平衡及分子动力学模拟，揭示高微相混合结构聚氨酯因分子间作用增强导致自由体积减少，使药物扩散速率降低。吸附过程呈现三阶段Fickian扩散，平衡参数可通过初始浓度计算，Freundlich常数和分配系数有效表征吸附能力，分子动力学模拟证实短程Lennard-Jones力是药物附着的驱动力。研究为优化聚氨酯配方提供理论依据。

　　

由于聚氨酯具有良好的物理化学性质和生物相容性，因此成为制造医用导管的主要材料。然而，药物与聚氨酯之间的相互作用会降低药物输注的效果，并限制其在静脉导管中的应用。目前关于聚氨酯输注系统吸附机制的系统研究还存在不足。本研究通过动态吸附动力学、静态平衡吸附以及分子动力学模拟的综合分析，探讨了聚氨酯与活性药物成分（APIs）之间的结构-吸附关系。研究发现，在高度微相混合的聚氨酯中，增强的分子相互作用减少了自由体积，从而降低了药物的扩散速率。活性药物成分的吸附过程表现出三阶段的菲克扩散行为。平衡时的药物吸附浓度和吸附容量可以根据初始药物浓度计算得出。弗伦德利希常数（Kf）和分配系数（Kp）能够有效表征药物的吸附能力。分子动力学模拟进一步量化了结合能，确定了Lennard–Jones短程（LJ-SR）相互作用是药物与聚合物黏附的主要驱动力。这些发现为优化聚氨酯配方以减少药物吸附并保持治疗效果提供了有益的见解。