定制 2 - 恶唑啉基双梯度共聚物用于利福平递送:开启结核病治疗新征程

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Polymer Journal 5.8

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  为解决利福平(RIF)水溶性差、生物利用度低等问题,研究人员开展 2 - 乙基 - 2 - 恶唑啉(EtOx)和 2-(4 - 丁氧基苯基)-2 - 恶唑啉(BuOPhOx)双梯度共聚物用于 RIF 递送的研究。结果显示该共聚物能有效封装 RIF,有潜在应用价值。

  在医学领域,结核病一直是困扰人类健康的一大难题。利福平(RIF)作为治疗结核病的关键药物,却有着诸多 “短板”。它在水中溶解度差,这就好比一个游泳健将却不擅长在水里游动,导致其在体内的生物利用度极低。而且,RIF 在胃酸环境下不稳定,很容易 “受伤” 发生水解,肠道吸收效果也不理想,就像一个迷路的孩子难以找到正确的 “归宿”,这些问题极大地限制了它在治疗结核病方面的效果。为了攻克这些难题,让 RIF 更好地发挥作用,国外的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《European Polymer Journal》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过阳离子开环聚合(LCROP)的方法来合成聚合物,这种方法就像是搭建一座精密的分子大厦,能够精准地控制分子结构。利用核磁共振(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等技术来分析聚合物的结构、分子量等特性,这些技术如同精密的 “显微镜”,让研究人员能清晰地看到分子层面的奥秘。还借助动态光散射(DLS)、Langmuir - Blodgett(LB)技术等研究聚合物的聚集行为和界面性质。

单体和共聚物的合成


研究人员选用 2 - 乙基 - 2 - 恶唑啉(EtOx)作为亲水性单体,2-(4 - 丁氧基苯基)-2 - 恶唑啉(BuOPhOx)作为疏水性单体,以 1,3 - 双(对甲苯磺酰氧基)丙烷为双功能引发剂,通过一锅法阳离子开环聚合反应制备双梯度共聚物。从1H NMR 光谱分析可知,制备的共聚物组成接近投料比,凝胶渗透色谱测定其摩尔质量在 7800 - 11000 g/mol?1之间,与理论摩尔质量相符。这表明研究人员成功地合成了预期结构和分子量的双梯度共聚物,为后续研究奠定了坚实基础。

共聚物的性质研究


利用动态光散射和 Langmuir - Blodgett 技术对共聚物的聚集行为和界面性质进行研究。结果发现,形成的聚集体在 60 天内保持稳定,这意味着制备的纳米颗粒具有良好的稳定性,能够在较长时间内维持其结构和功能。这一特性对于药物递送系统至关重要,就像一艘坚固的小船,可以在体内稳定地航行,将药物运送到需要的地方。

利福平的封装与分析


研究人员将双梯度共聚物用于封装利福平(RIF)。通过多种实验手段评估了 RIF 在不同共聚物家族中的封装和负载情况,还对载药聚集体的理化性质进行了全面表征。结果显示,共聚物能够有效地将 RIF 封装在疏水核心内,且具有较高的药物封装率、负载率和持续释放性能。这就好比给 RIF 穿上了一件合适的 “防护服”,不仅保护它不被胃酸破坏,还能让它在体内缓慢释放,持续发挥抗菌作用。

分子对接模拟


研究人员对 RIF 与 RNA 聚合酶活性位点(PDB: 6N62)进行分子对接模拟,以此探索 RIF 的结合模式、可能的构象以及口袋内的相互作用类型。模拟结果进一步证实了共聚物与 RIF 之间的相互作用,为理解药物递送机制提供了理论依据,就像为研究人员打开了一扇微观世界的大门,让他们能更深入地了解药物与聚合物之间的 “默契配合”。

研究结论与讨论


研究人员成功合成了具有不同疏水嵌段长度的两亲性 PEtOxm-g-PBuOPhOx 双梯度共聚物。这些共聚物在水或 PBS 中易自组装形成纳米颗粒,粒径约 200 nm,稳定性高达 60 天。它们能够有效封装 RIF,且聚合物链中疏水嵌段的长度是影响纳米颗粒大小、聚集行为和 RIF 封装的关键参数。这一研究成果为开发新型抗结核药物递送系统提供了新的思路和方法,有望解决 RIF 在临床应用中的难题,为结核病的治疗带来新的希望。其意义不仅在于为当前结核病治疗困境提供了潜在解决方案,还为其他类似难溶性药物的递送研究提供了参考范例,推动了药物递送领域的发展。

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