综述：深共晶溶剂在聚合物药物载体中的应用：释放行为与功能整合的见解

这篇综述系统探讨了深共晶溶剂（DES）在聚合物药物递送系统（DDS）中的创新应用，重点分析了DES通过氢键调节、增溶作用和塑化效应改变聚合物结构，从而调控药物释放动力学（如缓释、pH响应释放）的机制，并展望了其在个性化医疗和刺激响应系统（如3D打印支架）中的潜力。

　　

1 引言

近年来，药物递送系统（DDS）从传统剂型发展为能解决药物低水溶性、生物利用度差等问题的复杂平台。聚合物载体因其结构多样性、生物相容性和可调控的药物释放特性备受关注。然而，传统辅料的毒性风险与复杂配方仍是挑战。深共晶溶剂（DES）作为绿色溶剂，通过氢键供体（HBD）与受体（HBA）的低共熔效应形成，兼具低毒、高溶解性和可设计性，为DDS提供了新思路。

2 DES的组成、性质与生物医学价值

DES由胆碱类盐（如氯化胆碱）与尿素、乳酸等HBD组成，分为I-V型，其中III型（如胆碱-尿素）和V型（治疗性DES，THEDES）在医药领域应用最广。其低挥发性、强氢键能力和宽极性范围使其能溶解亲脂性药物（如姜黄素），溶解度提升可达万倍。THEDES更将药物直接整合为溶剂组分，实现"溶剂-药物"双功能。

3 聚合物药物载体：系统与释放机制

聚合物载体包括纳米粒、水凝胶等，药物释放受扩散、溶胀、降解等机制调控。例如，壳聚糖的pH响应溶胀特性适用于结肠靶向递送，而聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）的温度敏感性可实现按需释药。DES的引入能显著改变聚合物孔隙率、溶胀度和机械强度，从而精准调控释放动力学。

4 DES在聚合物基质中的功能整合

DES通过直接聚合或物理共混等方式整合入聚合物，主要发挥三大作用：

1. 1.

   塑化剂：降低玻璃化转变温度（T_g），增强薄膜柔韧性（如壳聚糖膜拉伸性提升）；

2. 2.

   微结构调节剂：增加亲水性DES水凝胶的溶胀率，或促进疏水药物渗透；

3. 3.

   药物-聚合物相互作用调节剂：通过氢键竞争改变药物结合强度，实现从突释到缓释的灵活设计。

5 DES对药物释放行为的影响

文献分析显示，DES-聚合物系统多呈现缓释特性（占比75%），如姜黄素-海藻酸微球在肠液中爆发释放。THEDES系统（如利多卡因-丙烯酸共聚物）还能实现pH/离子强度双重响应释放。DES的增溶效果尤为突出，部分系统使难溶性药物溶解度提升36倍，生物利用度提高2.6倍。

6 生物药剂学与材料学考量

生物相容性方面，天然DES（NADES）因组分安全（如胆碱-葡萄糖）最具潜力。但高粘度DES可能影响细胞膜稳定性，需控制浓度。形态学上，DES可诱导聚合物形成均匀微孔（如电纺纤维直径减小30%），但吸湿性可能导致储存期结块。监管方面，尽管胆碱等单体属GRAS，但共混物仍需按新化学实体评估。

7 挑战与机遇

当前瓶颈包括：

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  配方兼容性：DES可能引发相分离或药物降解；

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  规模化生产：缺乏连续化制备工艺；

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  监管空白：尚无DES专属药典标准。

  未来可通过人工智能预测DES-聚合物组合，或开发3D打印个性化植入剂突破局限。

8 未来展望

临床转化需加强体内药效评估，如THEDES在肿瘤靶向中的协同治疗效应。结合配体修饰和智能响应材料（如电导性DES凝胶），有望实现时空精准给药。监管机构需建立DES分类指南，推动其从实验室走向产业化。

9 结论

DES-聚合物系统通过多重机制革新了药物控释策略，其绿色特性与功能可调性为下一代DDS开发奠定了基础。尽管存在稳定性与监管挑战，但通过跨学科合作和标准化研究，这类平台有望推动个性化、可编程药物递送的实现。