黏膜藥物遞送因其高效便捷和患者依從性高等優勢越來越多地受到關注。高效的黏膜遞送要求載體能夠避免黏液-纖毛屏障的清除作用,快速穿透黏液層到達上皮。近年來,兩性離子材料由于其高度的抗黏液吸附能力,已經被廣泛應用于穿黏遞送。由于受人體黏膜組織廣泛pH的影響,兩性離子材料遞送至不同黏膜微環境的命運目前尚不明確。因此探究黏液微環境介導的兩性離子材料穿黏行為及機制,對跨黏液兩性離子載體的設計、應用和實現藥物高效靶向遞送有著重要指導意義。
近日,化工學院孫冰冰教授課題組制備了兩性離子聚多巴胺涂層改性的納米顆粒(SiNPs-PDA),利用多粒子追蹤技術有效的揭示了其pH依賴性的黏液穿透行為,并從材料表面性質的角度出發分析其潛在作用機制(圖1)。
圖1.兩性離子聚多巴胺涂層改性納米顆粒的pH介導的黏液穿透行為及機制分析
研究發現,兩性離子納米材料在微酸性黏液中呈現電中性表面,此時其擴散速度比在強酸性或中性黏液環境中快約3倍(圖2)。本研究揭示了SiNPs-PDA在黏液中的pH依賴性的運動規律,為pH敏感型兩性離子聚合物作為黏膜遞送載體的應用提供了指導,并為靶向不同黏膜組織的穿黏載體的設計提供了合理的依據。
圖2. pH介導的SiNPs-PDA黏液穿透能力表征及與機制分析
以上研究成果發表在“Nano Letters”上(10.1021/acs.nanolett.3c02128),第一作者是化工學院碩士研究生馬瑜濱,通訊作者為精細化工國家重點實驗室及化學工程系孫冰冰教授。以上研究項目得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金重點基金(聯合基金)、大連市科技創新基金重點學科重大課題和中央高?;究蒲袠I務費專項資金的支持。研究也得到了夏威夷大學左燚教授和伊利諾伊大學芝加哥分校程鋼教授的幫助。(來源:化工學院 作者:馬瑜濱 編輯:于舒雯)
文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c02128。