综述:工程化泊洛沙姆共聚物用于原位凝胶系统的结构、组成和功能修饰

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:European Polymer Journal 6.3

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  这篇综述深入探讨了温度响应型泊洛沙姆(PEOX-PPOY-PEOX)共聚物在原位凝胶系统中的创新应用,聚焦其通过物理共混、化学交联和结构功能化策略改善机械强度、缓释性能和黏膜黏附性(mucoadhesiveness)的进展,为药物递送(drug delivery)领域提供重要参考。

  

引言

温度响应型原位凝胶系统因其在生理触发下的“溶胶-凝胶”转变特性,成为药物递送和组织工程的研究热点。其中,泊洛沙姆(Poloxamer)作为由亲水性聚氧乙烯(PEO)和疏水性聚氧丙烯(PPO)构成的三嵌段共聚物(PEOX-PPOY-PEOX),通过温度依赖的胶束自组装形成凝胶网络,但其固有的机械强度不足和快速侵蚀问题限制了应用。

泊洛沙姆的结构与凝胶机制

泊洛沙姆的独特性能源于其两亲性结构:PEO片段与水分子相互作用形成亲水外壳,而PPO核心通过疏水作用驱动胶束化。当温度超过临界胶束温度(CMT)时,脱水作用促使胶束聚集并形成物理交联网络,实现溶胶-凝胶转变(sol-to-gel transition)。然而,低临界凝胶浓度(CGC)和易稀释性导致药物突释和凝胶稳定性差。

添加剂对凝胶行为的调控

研究表明,无机盐(如NaCl)和聚合物(如壳聚糖)可通过改变溶液离子强度或氢键作用降低凝胶温度(Tsol-gel),而乙醇等有机溶剂则可能抑制胶束形成。混合泊洛沙姆系统(如P407/P188)通过调节PEO/PPO比例显著增强凝胶强度和缓释性能。

化学修饰策略

为克服天然泊洛沙姆的局限性,化学功能化成为关键方向:

  1. 1.

    反向泊洛沙姆(PPOX-PEOY-PPOX)通过增加疏水域提升载药能力;

  2. 2.

    交联改性如丙烯酸酯化泊洛沙姆(Poloxamer-acrylate)可形成共价网络,延缓凝胶降解;

  3. 3.

    嵌段共聚引入pH响应片段实现多重刺激响应性。

应用与展望

泊洛沙姆凝胶已用于眼用、鼻腔和经皮递送系统,例如延长角膜滞留时间(precorneal retention)。未来研究需平衡化学修饰的生物相容性与功能优化,并探索其在基因递送和3D生物打印中的潜力。

结论

通过结构设计、添加剂复配和化学修饰的多维度策略,泊洛沙姆基凝胶正逐步突破其固有缺陷,为精准医疗提供可编程的药物释放平台。

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