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pH响应型Pluronic F127基水凝胶的构建及其对泛昔洛韦肠道靶向缓释作用与生物安全性评价
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:Scientific Reports 3.8
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为解决传统抗病毒疗法因频繁给药导致的胃肠副作用和患者依从性差等问题,巴基斯坦拉合尔大学团队开发了pH响应型Pluronic F127-co-聚甲基丙烯酸水凝胶(PLMA),实现泛昔洛韦(Famciclovir)在肠道pH 7.4环境下的36小时缓释(释放率90.12-99.13%),显著降低给药频率。该载体通过自由基聚合构建,经FTIR、PXRD等证实药物成功负载且晶型转化,兔模型验证其生物安全性,为疱疹病毒治疗提供新策略。
抗病毒药物泛昔洛韦(Famciclovir)虽能有效治疗单纯疱疹和带状疱疹,但其短半衰期(2-2.3小时)迫使患者每日需多次服药,导致胃肠刺激和血药浓度波动。更棘手的是,该药物在胃酸环境(pH 1.2)中溶解度最高,但主要吸收部位却在肠道,这种矛盾加剧了治疗效果与副作用之间的失衡。传统固体脂质纳米粒仅能维持8小时释放,而胃滞留给药系统也仅延长至12小时,远未满足临床需求。
针对这一挑战,巴基斯坦拉合尔大学药学院联合多国团队在《Scientific Reports》发表研究,设计了一种基于Pluronic F127(PLUF127)与甲基丙烯酸(MAA)的pH响应型智能水凝胶。通过自由基聚合构建的九种配方(PLMA-1至PLMA-9)中,最优组PLMA-4在肠道pH 7.4下呈现73.74%的高载药量和99.13%的36小时缓释性能,而胃pH 1.2环境仅释放34.89%,实现真正的肠道靶向。
研究采用三大关键技术:1)自由基聚合构建PLUF127-co-MAA三维网络,通过变动聚合物(0.01-0.03 g)、单体(5-7 g)和交联剂MBA(0.05-0.15 g)比例优化性能;2)傅里叶变换红外光谱(FTIR)和粉末X射线衍射(PXRD)证实药物成功负载且晶型从结晶态转为无定形态;3)兔14天急性毒性实验评估生物安全性,包括血液生化分析和器官组织病理学检查。
pH响应溶胀行为
水凝胶在pH 7.4的溶胀度是pH 1.2的4.6倍(PLMA-4),归因于MAA羧基在碱性环境电离产生静电斥力。增加PLUF127含量会因疏水性PPO链段降低孔隙率,而高交联剂MBA(0.15 g)使溶胀率从71.31%(PLMA-1)降至60.89%(PLMA-9)。
载药与表征
载药量(60.89-73.74%)与含水量(9.43-14.28%)呈正相关。FTIR显示957 cm-1处泛昔洛韦特征峰保留,而3431 cm-1处羟基峰位移证实分子间相互作用。PXRD证实药物晶型转化,SEM显示多孔结构(孔径2-10 μm)助力溶胀。
缓释动力学
DD Solver分析显示零级释放动力学(R2>0.98),而市售片剂符合一级动力学。PLMA-4在pH 7.4的36小时累积释放达99.13%,远超片剂56分钟内的96.7%突释。
生物安全性
兔模型显示5 g/kg剂量下无死亡或器官损伤,血清ALT(65 U/L vs 对照81 U/L)和肌酐(1.3 vs 1.4 mg/dL)均在正常范围,组织病理学证实心、肝、肾等无炎性浸润或结构异常。
该研究突破性地将抗病毒药物缓释时间延长至36小时,且通过pH响应特性规避胃部副作用。Pluronic F127的温敏性与MAA的pH敏感性协同作用,为设计其他黏膜递药系统提供范式。未来可进一步探索该载体对新冠病毒(COVID-19)中泛昔洛韦辅助治疗的潜力,或通过修饰氨基实现淋巴靶向。
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