综述：pH响应性壳聚糖基水凝胶在药物递送应用中的研究进展

（编辑推荐）本综述系统阐述了pH响应性壳聚糖（CS）基水凝胶的理化特性、交联机制及药物控释优势，重点分析其在抗癌剂、蛋白质、抗生素等递送中的靶向释放策略，为智能生物材料设计提供理论支撑。

　　

壳聚糖及其特性
壳聚糖（CS）作为天然阳离子线性多糖，由随机分布的N-乙酰-d-葡萄糖胺和d-葡萄糖胺单元构成（图2）。其独特的胺基（–NH₂）和羟基（–OH）可经硝化、磷酸化等化学修饰，赋予材料pH响应特性。脱乙酰度与分子量直接影响CS的电荷密度和溶胀行为，使其在酸性环境中因质子化产生静电斥力而膨胀，成为理想药物载体。

pH响应性壳聚糖水凝胶的合成
通过物理交联（氢键、疏水作用）或化学交联（席夫碱、戊二醛交联）可构建三维网络结构。化学交联形成永久性键合提升机械强度，而物理交联则利于环境响应性调控。研究显示，引入聚乙二醇（PEG）或海藻酸钠（SA）可优化溶胀比（pH 2.0时达1500%，pH 7.4降至200%），实现结肠靶向递送。

药物递送的pH响应机制
聚电解质特性是核心驱动力：CS的胺基在低pH质子化（–NH₃⁺）导致网络扩张，促进药物扩散；而中性pH下去质子化引发收缩实现缓释。例如，5-氟尿嘧啶（5-FU）在模拟胃液（pH 1.2）中2小时释放80%，而在肠液（pH 7.4）中24小时仅释放35%。

药物递送应用进展

• 抗癌治疗：阿霉素（DOX）负载的CS/氧化石墨烯（GO）复合水凝胶在肿瘤微环境（pH 6.5）下呈现爆发释放，显著抑制MCF-7细胞增殖。
• 蛋白质递送：胰岛素-CS/透明质酸（HA）微球在十二指肠（pH 6.8）释放率达92%，避免胃酸降解。
• 抗感染治疗：pH触发的万古霉素-CS/聚丙烯酸（PAA）水凝胶在感染部位（pH 5.5）释放动力学符合Higuchi模型。

结论与展望
当前挑战在于精确调控多组分协同作用与体内降解速率。未来趋势包括开发CS/合成聚合物杂化系统（如pNIPAM温敏组合）、3D打印个性化支架，以及整合CRISPR-Cas9基因编辑技术的智能递送平台。