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  近年來，由天然生物基聚合物制備的納米載體因其獨特的性能（如多功能化，生物相容性，可降解性等）而備受關注。其中，天然多糖（如殼聚糖，右旋糖酐，果膠，環(huán)糊精等）已被廣泛用于開發(fā)新型智能響應納米載體。萬古霉素，一種肽類抗生素，能夠有效地治療結(jié)腸炎，例如由金黃色葡萄球菌引起的小腸結(jié)腸炎和由難辨梭狀芽孢桿菌引起的假膜性結(jié)腸炎。作為結(jié)腸靶向藥物遞送的候選人，萬古霉素是一種親水性的大分子，在胃腸道粘膜中分配不佳且很難被腸道吸收，因此需要通過靜脈注射進行全身治療。對于假膜性結(jié)腸炎的治療，萬古霉素必須口服才能到達結(jié)腸感染部位。但是，作為肽分子，過早釋放的萬古霉素在胃和小腸會在上胃腸道的上部降解，而無法準確到達結(jié)腸部分。

圖1. pH/酶雙響應可降解的生物雜化微凝膠

  基于上述問題，德國亞琛工業(yè)大學Andrij Pich教授團隊發(fā)展了一種pH/酶雙響應可降解的生物雜化微凝膠用于結(jié)腸抗生素的遞送。首先，天然多糖高分子（殼聚糖和右旋糖苷）經(jīng)改性增加其水溶性，隨后利用點擊化學（無交聯(lián)劑）在反向微乳液中聚合形成微凝膠。通過調(diào)節(jié)活性基團的取代度，一系列具有不同交聯(lián)密度和尺寸可控的微凝膠被制備。然后，萬古霉素能有效地封裝入微凝膠中通過靜電吸附（載藥率為93.67％）。最后，由于微凝膠的pH/酶雙響應觸發(fā)降解，在不同pH和結(jié)腸酶（右旋糖苷酶）條件下，可控的抗生素釋放行為是被研究（圖1）。在37°C，萬古霉素在pH 6.0和右旋糖苷酶（0.2 U / mL）條件下的釋放量顯著高于其他條件。在模擬結(jié)腸條件下，萬古霉素是被快速釋放在最初1 小時內(nèi)，由于微凝膠的酶觸發(fā)的降解，且1天內(nèi)的總釋放量高達89.74%。本研究設計生物雜化多糖微凝膠作為納米載體能避免抗生素在胃腸道上部的過早釋放和失活，以及在模擬結(jié)腸條件下的可控釋放行為有望實現(xiàn)結(jié)腸特異性藥物遞送和減小毒副作用。

  該研究成果近日以“Dual-Degradable Biohybrid Microgels by Direct Cross-Linking of Chitosan and Dextran Using Azide-Alkyne Cycloaddition” 為題，在線發(fā)表在Biomacromolecules（DOI: 10.1021/acs.biomac.0c01158）上。文章第一作者為德國亞琛工業(yè)大學博士生李和霖和DWI-萊布尼茲交互材料研究所博士生李鑫，通訊作者為DWI-萊布尼茲交互材料研究所Andrij Pich教授。該論文得到了德國科學基金會DFG及中德中心項目支持。

  原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.biomac.0c01158