可调粘弹性的温敏水凝胶在长效眼药递送系统中的应用突破

为解决传统眼药制剂停留时间短、需频繁给药的问题，研究人员开发了基于透明质酸-Pluronic F-127复合物的温敏性水凝胶系统。通过引入钙离子调控共凝聚物（coacervates）的粘弹性，实现在低温（G′ 10 Pa）时易注射、生理温度（G′ 19 kPa）下高机械强度的特性，成功将青光眼药物（如brinzolamide）的角膜前滞留时间延长至48小时（滴眼）和23天（结膜下注射），为长效眼药递送提供了新策略。

　　

眼科药物治疗长期面临两大挑战：药物在角膜前快速清除导致生物利用度不足，以及频繁给药带来的患者依从性差。以青光眼为例，现有滴眼液需每日多次给药，而传统凝胶制剂又因高粘度难以通过细针注射。这些矛盾催生了对兼具可注射性和长效缓释功能的智能递送系统的需求。

针对这一难题，研究人员开发了基于透明质酸(HA)-Pluronic F-127复合物的温敏性水凝胶系统。通过创新性地引入钙离子调控带电聚合物的构象，形成了具有温度依赖粘弹特性的胶体共凝聚物(coacervates)。该系统在4°C时呈现低储能模量(G′ 10 Pa)，可通过29G细针注射；在37°C时G′提升至19 kPa，形成机械强度优异的凝胶。这种智能相变特性不仅解决了给药便捷性问题，更通过调控药物亲脂性实现了2周至4个月的可编程释放周期。

研究采用流变学表征技术系统评估了材料温敏特性，通过体外释放实验验证了三种模型药物(brinzolamide、dorzolamide、dexamethasone)的缓释曲线。动物实验显示，兔模型结膜下注射后，brinzolamide的滞留时间突破性地达到23天，滴眼给药也延长至48小时，远超现有制剂水平。透射电镜(TEM)分析揭示了钙离子介导的聚合物网络重构机制，阐明了机械性能强化的结构基础。

关键研究发现包括：

1. 温敏粘弹性调控：钙离子通过屏蔽HA负电荷促进Pluronic疏水域交联，使低温粘度降低85%，生理温度下G′提升1900倍。
2. 释放动力学突破：亲脂性更高的dexamethasone释放周期达120天，为水溶性药物的4倍。
3. 临床转化优势：29G针头可注射性解决了传统凝胶需手术植入的局限，滴眼制剂无需辅助增粘剂。

该研究发表于《Biomacromolecules》，其重要意义在于：首次将共凝聚物相行为调控策略应用于眼科递送系统，突破了温敏水凝胶机械强度与可注射性不可兼得的技术瓶颈。所建立的"离子-聚合物"协同作用模型为智能递送系统设计提供了新范式，特别是19 kPa的G′值创造了眼用可注射凝胶的新纪录。临床转化方面，该系统可适配从滴眼液到微创注射的多种给药方式，为青光眼、葡萄膜炎等慢性眼病的长效治疗开辟了新途径。