可生物降解吸力贴片用于可持续经颊肽递送：材料设计与体内外性能验证

本研究针对肽类药物口服递送面临的胃肠道降解和渗透性差等挑战，开发了一种基于可降解共聚酯（poly(DLLA-co-CL) MA）的经颊吸力贴片（SCOD）。通过模具浇铸热交联技术，该贴片在比格犬模型中显著提高了semaglutide（4.11 kDa）和bremelanotide（1.03 kDa）的生物利用度（分别较商业片剂提高7-9倍和26%皮下注射），同时具备环境降解特性，为可持续肽递送提供了创新解决方案。

　　

在生物医药领域，肽类药物因其高特异性和低毒性成为治疗多种疾病的重要选择。然而，这些大分子面临着一个共同的困境：口服给药时易被胃肠道降解，且因分子量（MW）超过1 kDa难以穿透生物屏障。目前绝大多数肽类疗法仍依赖注射给药，这不仅给患者带来痛苦，还产生大量医疗废弃物——全球每年约产生160亿次注射，其中包含难以降解的玻璃、锐器等环境负担。更令人遗憾的是，尽管经过一个世纪的研究，口服肽类药物的突破仍局限于少数特殊分子，如利用化学渗透增强剂（PE）SNAC的semaglutide片剂。

针对这一挑战，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队在《Journal of Controlled Release》发表了一项创新研究。他们开发了一种完全可生物降解的吸力杯孔设计（Suction Cup Orifice Design, SCOD）贴片，通过经颊给药途径实现了肽类药物的高效递送。这项工作的核心在于用可持续材料替代传统硅胶装置，同时保留其优异的机械性能和药物递送效率。

研究团队采用三步关键技术：首先通过开环聚合（ROP）合成线性/星形聚(DL-丙交酯-共-ε-己内酯)（poly(DLLA-co-CL)）并甲基丙烯酸酯功能化；其次建立可扩展的模具浇铸工艺，通过热交联制备不同设计的贴片；最后通过体外降解实验（ISO 20200:2015标准）、离体猪颊黏膜渗透实验和比格犬体内药代动力学研究系统评估性能。特别值得注意的是，所有动物实验均通过加拿大INRS动物伦理委员会审批，使用12-24月龄比格犬（8.5-10 kg）进行。

材料特性与优化
通过调节线性（P1）与星形（P2）聚合物比例（100:0至60:40），研究人员获得了弹性模量1.6-1.9 MPa、断裂伸长率150-260%的可调材料体系。其中纯P1材料表现出最优的延展性（260%），而含40% P2的材料则显示更高的交联密度（模量1.9 MPa）。粘度测试证实所有树脂在60°C下具有适宜模塑的流变特性（32-56 Pa·s）。

器件性能验证
压缩测试显示SCOD XL设计（壁厚1.55 mm，高6.65 mm）在15-25N指压范围内完全压缩，产生的负压达-44 kPa，显著优于原SCOD L设计（-32 kPa）。在模拟口腔环境的45°粘附测试中，P1基贴片表现出1.3-1.6N的粘附力，与临床级硅胶贴片相当。环境降解实验证实，P1材料在58°C模拟堆肥条件下60天内失重48%，呈现表面侵蚀特性。

离体渗透增强
使用猪颊黏膜模型结合深度学习的荧光定量分析，发现含3 mg牛磺胆酸钠（NaTaC）的P1-SCOD XL使荧光染料Cy5渗透深度（d_p
）达1600 μm，显著优于无PE对照组（700 μm）。组织拉伸效率（SE）分析显示所有设计可实现58-72%的内腔填充率，证实机械拉伸与化学增强的协同作用。

体内药效验证
在比格犬实验中，P1-SCOD XL装载2 mg semaglutide仅需10分钟给药即达到175 ng/mL的C_max
，剂量校正AUC_0-∞
较商业片剂提高7-9倍。对于bremelanotide，延长给药时间至20分钟并使用无甘露醇配方，相对皮下注射的生物利用度达26%，较含250 mg癸酸钠（C10）的口服胶囊提高5倍。组织观察显示所有应用部位在24-72小时内完全恢复，无持续刺激。

这项研究的意义在于首次实现了肽类经颊递送系统的全链条可持续发展。通过创新的聚合物设计和模具工艺，研究人员不仅解决了传统硅胶装置的环境负担问题，还通过精确调控器件几何参数弥补了生物可降解材料机械性能的局限。特别值得关注的是，该技术对分子量差异显著的肽（1.03-4.11 kDa）均表现出良好的递送效率，暗示其作为平台技术的广泛适用性。从转化医学角度看，10-20分钟的应用时间显著优于现有经皮系统，更符合患者依从性需求。未来研究可进一步优化聚合物合成路线（如采用锌/铁催化剂替代锡催化剂），并探索其他生物可降解弹性体（如聚甘油癸二酸酯）的应用潜力，推动该技术向临床转化迈出关键一步。