水凝膠具有良好的生物相容性和物理性質且可持續(xù)的進行藥物釋放，將其作為藥物遞送平臺優(yōu)于傳統(tǒng)的有全身毒性和重復給藥的方法。水凝膠含水量高、多孔結構、可調的物理性質適于高載藥負荷和促進藥物控釋以使藥物用量最小化，達到較高的局部濃度，并使治療效果最大化。水凝膠對酶、pH、熱、光刺激的響應性使其成為方便和多功能的傳遞平臺，可將特定藥物遞送至所需位點。在各種給藥水凝膠中，原位形成的水凝膠可通過注射將藥物遞送至所需部位，使被包封的藥物分子釋放，因而備受關注。原位水凝膠制備便捷、多樣和多功能，已成為智能給藥系統(tǒng)而應用于各種生物醫(yī)學領域，如組織再生、癌癥、傷口愈合、抗菌或抗真菌治療。由于大多數藥物分子是疏水的，水凝膠的親水聚合物結構不能容納藥物分子，利用水凝膠作為藥物遞送系統(tǒng)仍存在挑戰(zhàn)。開發(fā)可增強疏水藥物分子溶解度的水凝膠體系對藥物遞送技術的發(fā)展至關重要。
PAMAM 樹枝狀大分子具有明確的結構和表面活性官能基。由于其水溶性、生物相容性和可修飾的表面胺基，PAMAM 樹枝狀大分子已在成像、癌癥靶向治療、藥物遞送等生物醫(yī)藥領域應用。此外，PAMAM 樹枝狀大分子可通過靜電相互作用或與藥物分子之間形成氫鍵，或將藥物分子封裝在樹枝狀結構的疏水口袋，改善疏水藥物的溶解性。因此，PAMAM 樹枝狀大分子介導的原位水凝膠將是持續(xù)遞送疏水藥物的有效系統(tǒng)。
二氟尼柳是水楊酸和非甾體抗炎藥（NSAID）的二氟衍生物，具有解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎性能，類似于阿司匹林。它作為環(huán)氧合酶-1（COX-1）和-2 的抑制劑，對COX-1 具有較高的親和力，并隨后阻止花生四烯酸向前列腺前體的轉化。這會抑制前列腺素的形成，而前列腺素與疼痛、炎癥和發(fā)燒有關。
美國 Charleston 南方大學的 Xiangdong Bi 等開發(fā)了一種用于疏水藥物緩釋的PAMAM-PEG原位水凝膠體系。PAMAM樹枝狀大分子具有雙重功能，其一是用于顯著提高疏水藥物的溶解度；其二是用交聯劑功能化以形成水凝膠。結果顯示，PAMAM 使模型藥物二氟尼柳在水中的溶解度比已報道的研究結果提高了 129-193倍。丙烯酸或二乙烯砜（DVS）功能化的 PAMAM 樹枝狀分子與硫代 PEG 交聯形成水凝膠，該水凝膠對二氟尼柳的包封率高且可持續(xù)釋放。載藥水凝膠在水中或通過小鼠皮膚對二氟尼柳的釋放可達 7 天，所釋放濃度比報道的二氟尼柳溶解度高 12倍，所包封藥物的釋放達到 87%，并在 72 小時后達到其最大值。研究表明，該水凝膠具有優(yōu)異的增溶、緩釋和生物相容性，可作為疏水藥物的遞送系統(tǒng)。
文獻來源：Zachary Kegley, Michael Makay, Joshua Rogers, Katrina Phelps, Colleen Malcom, David Hellmig, Anna Kroninger, Xiangdong Bi*. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2022, 104:160-168.
