日前，藥學(xué)院劉東飛教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Functional Materials（IF：19）雜志發(fā)表了題為“Plugging the Leak of Nanoparticles by Interfacial Polymer Adsorption Enables an Efficient Protein and Peptide Encapsulation”的研究論文。藥學(xué)院博士后霍青青、2020級碩士研究生高玥為論文的共同第一作者，劉東飛教授為該論文的獨(dú)立通訊作者，中國藥科大學(xué)是論文的唯一通訊單位。
微粒制劑通過將藥物封裝入球形載體材料中，形成藥物釋放的屏障，從而精準(zhǔn)調(diào)控藥物在體內(nèi)的吸收和分布過程，進(jìn)而改善其藥動學(xué)特性。高效的藥物封裝是微粒制劑實(shí)現(xiàn)藥物體內(nèi)動力學(xué)調(diào)控的先決條件之一，微粒制劑一直受到藥物包載種類局限和載藥量低等共性工程難題的制約，阻礙了其臨床治療潛力的充分發(fā)揮。有研究表明，兩親性聚合物能夠顯著提高多肽蛋白類藥物的包載效率。然而，兩親性聚合物實(shí)現(xiàn)多肽蛋白類藥物高效包載的作用機(jī)制仍不明晰，為充分發(fā)揮微粒制劑的臨床價(jià)值，并解決長期困擾該領(lǐng)域的工程難題，迫切需要對兩親性聚合物的作用機(jī)制進(jìn)行深入研究。
該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用石英晶體微天平、自主研發(fā)的藥物跨界面擴(kuò)散實(shí)時監(jiān)測裝置等實(shí)驗(yàn)手段，結(jié)合全原子和粗粒化的分子動力學(xué)模擬，對兩親性聚合物抑制藥物膠體顆粒相轉(zhuǎn)移的作用機(jī)制進(jìn)行了多層次分析。研究結(jié)果顯示，具有高表面活性的兩親性聚合物不僅能在藥物膠體顆粒表面形成穩(wěn)定的吸附層，還能快速在油水界面自組裝成致密的界面膜。這兩種由聚合物形成的界面結(jié)構(gòu)共同阻擋了藥物膠體顆粒接近油水界面，從而有效抑制了其相轉(zhuǎn)移過程。通過對兩親性聚合物在整個體系中分布狀態(tài)的分析，確認(rèn)了游離狀態(tài)是兩親性聚合物在油相中的主要存在形式。這一機(jī)制在不同種類的聚合物材料及藥物組成中都展現(xiàn)出了較高的通用性。該研究為我們理解兩親性聚合物如何實(shí)現(xiàn)多肽蛋白類藥物的高效包載提供了一個更為全面和深刻的視角。
這項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)杰出青年基金的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310146
兩親性聚合物實(shí)現(xiàn)高效包載作用機(jī)制示意圖及主要結(jié)果
（供稿單位：藥學(xué)院，撰寫人：劉華，審稿人：黃欣、鄭詩翌）
