《Adv.Sci.》：原位納米沉淀法高效制備膠原蛋白-聚酯兩親性復(fù)合水凝膠用于藥物輸送
膠原蛋白是哺乳動(dòng)物世界中最豐富的蛋白質(zhì)，由于其優(yōu)異的生物相容性、生物降解性和促進(jìn)細(xì)胞粘附和增殖的能力，以薄膜、水凝膠、海綿等等多種形式廣泛應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域。其中，水凝膠由于良好的保濕性能、與細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似性在許多臨床應(yīng)用中均是首選。目前，大多數(shù)膠原蛋白水凝膠是由低濃度的膠原蛋白溶液（＜10 mg/ml）制成，機(jī)械性能差、降解快速大大阻礙了其在組織修復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。此外，傳統(tǒng)膠原蛋白水凝膠的另一大缺陷是難以包載藥物。這是由于許多藥物是疏水性的，與膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)之間的親和力較差，因此存在載藥量低、突釋明顯的缺陷。
為解決傳統(tǒng)膠原蛋白水凝膠的上述問題，近日國(guó)際頂級(jí)期刊Advanced Science上發(fā)表了一篇題為" Nanostructured Dense Collagen‐Polyester Composite Hydrogels as Amphiphilic Platforms for Drug Delivery"的研究論文。該論文創(chuàng)新性將納米沉淀（Nanoprecipitation）方法應(yīng)用于三維水凝膠網(wǎng)絡(luò)體系中，快速便捷地制備了膠原蛋白-聚酯兩親性復(fù)合體系。納米沉淀過程也稱為溶劑置換，涉及兩種可混溶的溶劑，一種是聚合物的良溶劑（此處為THF），另一種為非溶劑（此處為水）。此制備過程中，當(dāng)浸漬有聚酯的四氫呋喃溶液的膠原蛋白凝膠接觸到PBS時(shí)，水分子會(huì)擴(kuò)散至水凝膠內(nèi)的聚合物鏈，從而使其在3D致密膠原網(wǎng)絡(luò)中形成固體顆粒沉淀。
通過此方法，該論文成功開發(fā)了將高濃度膠原水凝膠（40 mg/ml）和高達(dá)50 wt％的具有不同疏水性和鏈長(zhǎng)的聚酯締合的兩親性復(fù)合材料平臺(tái)。與純膠原蛋白水凝膠相比，由聚乳酸-乙醇酸（PLGA）和聚乳酸（PLA）而非聚己內(nèi)酯（PCL）制成的復(fù)合材料具有更高的機(jī)械性能，同時(shí)保持了高水合度。螺內(nèi)酯（一種用作藥物模型的親脂類固醇）的釋放動(dòng)力學(xué)可以在一個(gè)月內(nèi)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。與摻入預(yù)成型微納米顆粒不同，新工藝既可以改善膠原蛋白水凝膠的物理性能，又可以控制藥物的輸送。更重要的是，該工藝同樣適用于海藻酸鈉、殼聚糖等水凝膠體系。該復(fù)合水凝膠體系易加工、原料易獲取、安全性佳，將有望在藥物輸送和組織工程等廣泛領(lǐng)域中轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。
該項(xiàng)目由澳門科技大學(xué)藥學(xué)院中藥質(zhì)量研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、法國(guó)索邦大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)院巴黎凝聚態(tài)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris）、巴黎納米科學(xué)研究院（Institut des NanoSciences de Paris）多個(gè)科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合完成，其中澳門科技大學(xué)王曉琳助理教授為論文的第一作者，法國(guó)巴黎索邦大學(xué)（Sorbonne Université）研究員Christophe Hélary為通訊作者。
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https://doi.org/10.1002/advs.202004213
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