可降解水凝胶微球药物递送系统的电子束灭菌影响与体外性能研究

这篇综述创新性地探讨了聚乙二醇（PEG）基可降解水凝胶微球（DrugMic）作为药物递送平台的应用潜力，重点分析了电子束（e-beam）灭菌对6种负载药物（包括尼氟酸、他达拉非等）稳定性的影响。研究通过体外释放实验结合反相高效液相色谱（RP-HPLC）分析，揭示了不同药物在15/25 kGy辐照下的降解规律，并提出"即时载药"策略规避放射分解风险，为短周期缓释制剂开发提供了新思路。

　　

材料与方法
研究采用悬浮聚合法合成三种可降解微球（DMic-1/2/3），其交联剂分别为PLA₁₂
-PEG₁₃
和PLA₇
-co-PCL₃
-PEG₁₃
，粒径分50-100μm与500-700μm两档。通过1小时室温孵育将药物负载至预成型微球，冻干后接受15/25 kGy电子束灭菌。体外释放实验在PBS中开展，采用RP-HPLC-DAD联用技术分析药物释放曲线与放射稳定性。

电子束灭菌对空白微球的影响
灭菌后DMic-1粒径缩小12%但形态完整，降解时间从2天延长至3天，提示交联密度增加；而DMic-2（含ε-己内酯单元）则保持90μm粒径和2周降解周期。这种差异源于交联剂组成——含乳糖酸的DMic-1更易产生自由基引发交联。

药物负载与释放特性
六种药物负载效率均>85%，呈现差异化释放动力学：尼氟酸（14% w/w）和他达拉非（7% w/w）3天内突释达50-60%；布托啡诺（1.4% w/w）和曲伏前列素（0.2% w/w）缓释2周；替考拉宁（6% w/w）与多粘菌素B（5.6% w/w）持续释放1周。微球降解时间可通过调整交联剂调控：含羧基的DMic-3因亲水性加速水解，1周内完全降解。

放射分解的分子机制
多粘菌素B在15 kGy辐照后HPLC图谱完全改变，提示肽键断裂；布托啡诺在25 kGy下产生5种降解产物（0.7-20%），其季铵基团易受水合电子攻击；曲伏前列素降解产物（1.8-139%）含亲水性衍生物。而尼氟酸、他达拉非和替考拉宁的色谱峰纯度指数>95%，未检测到放射分解。

创新性解决方案
针对敏感药物开发"灭菌后载药"方案：将多粘菌素B（15分钟）和布托啡诺（5分钟）负载至预灭菌微球，成功避免降解且维持缓释曲线。该策略模拟经动脉化疗栓塞（DEB）技术，但突破性地应用于可降解系统。

临床转化潜力
该平台适用于：①术后疼痛管理（布托啡诺缓释）；②骨关节感染（替考拉宁/多粘菌素B局部递送）；③青光眼治疗（曲伏前列素眼周注射）；④子宫肌瘤栓塞术（尼氟酸抗炎）。相比PLGA微球数月降解周期，DrugMic数周内完全水解的特性可降低异物反应风险。

局限性与展望
研究未涉及体内药代动力学验证，且放射分解检测仅依赖HPLC。未来需结合电子自旋共振（ESR）和微生物活性实验综合评价。微流控技术有望实现微球规模化生产，推动临床转化。