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  炎癥性腸病 (IBD) 是一種慢性炎癥綜合癥，并會導(dǎo)致許多并發(fā)癥，如腸梗阻、慢性腹瀉、直腸出血和結(jié)直腸癌。IBD是全球第三大常見疾病，目前全球有超過500萬人罹患炎癥性腸病。對于IBD的治療，常規(guī)策略依賴于抗生素和免疫抑制劑。然而，由于缺乏靶向遞送能力和低的生物利用度，需要通過大劑量給藥來維持腸道炎癥區(qū)域的有效藥物濃度，這也將導(dǎo)致嚴重的副作用和耐藥性。口服給藥時遇到的強胃酸環(huán)境會影響藥物的穩(wěn)定性和藥效。盡管通過直腸給藥可以提供有效的藥物濃度，但這種方法總是伴隨著劇烈疼痛。因此，急需開發(fā)一種腸道炎癥靶向給藥系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)胃酸耐受和可控釋放，以最大限度地提高治療效果并減少副作用。

  近年來，智能微凝膠作為藥物載體，不僅能實現(xiàn)藥物的可控釋放，還能提高負載藥物對惡劣環(huán)境的耐受性。其中，殼聚糖因其優(yōu)異的生物相容性已被FDA批準(zhǔn)用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。此外，作為自然界中唯一的陽離子多糖，殼聚糖具有出色的抗菌和抗炎功能。其次，因其具有粘膜粘附特性，可以通過與腸上皮分泌的粘蛋白形成氫鍵來實現(xiàn)腸道靶向遞送。目前，一些pH響應(yīng)的微凝膠已經(jīng)被設(shè)計用于腸道區(qū)域的可控藥物釋放。令人遺憾的是，這些智能載體無法更精準(zhǔn)地識別和響應(yīng)腸道炎癥區(qū)域。新型的智能載體不僅需要具有靶向遞送，還應(yīng)該能夠精準(zhǔn)識別炎癥區(qū)域并釋放藥物（Nat. Rev. Mater., 2022, 7:39-54），從而增強治療效果和減少毒副作用。

  在最近的工作中，Bel等人發(fā)現(xiàn)腸道病原體可以破壞細胞功能，從而導(dǎo)致腸腔內(nèi)異常分泌溶酶菌來抵抗細菌入侵（Science, 2017, 357:1047-1052）。根據(jù)炎癥性腸道特異性微環(huán)境，德國亞琛工業(yè)大學(xué)Andrij Pich教授團隊、東華大學(xué)史向陽教授團隊和浙江工業(yè)大學(xué)大學(xué)蘇為科教授團隊開發(fā)了一種電荷反轉(zhuǎn)和生物降解的殼聚糖基微凝膠，可用于口服抗生素遞送和特異性響應(yīng)腸道炎癥微環(huán)境的藥物釋放（圖1）。首先，將不同含量的苯胺接枝到殼聚糖，形成聚苯胺接枝的殼聚糖。接著，通過反相微乳液法，利用戊二醛交聯(lián)得到殼聚糖基微凝膠。該微凝膠用 NaCl 溶液處理之后，表現(xiàn)出兩性電解質(zhì)和電荷反轉(zhuǎn)性能。制備得到帶負電的微凝膠可用于負載陽離子的萬古霉素，且具有較高的負載效率。值得一提的是，該載藥微凝膠不僅具有胃酸抵抗性，還可以防止萬古霉素在健康胃腸道中過早滲漏。與其他用于 IBD治療的pH 響應(yīng)載體相比，該載藥微凝膠的關(guān)鍵優(yōu)勢在于它們能進一步特異性識別健康和發(fā)炎的腸道區(qū)域，實現(xiàn)抗生素在腸道炎癥區(qū)域的精準(zhǔn)釋放，增強IBD的治療效果并減少副作用�；谶@些出色的性能，該研究開發(fā)的智能微凝膠可用作IBD治療的潛在口服藥物遞送平臺。

圖1.電荷反轉(zhuǎn)和可降解的殼聚糖基微凝膠用于溶菌酶觸發(fā)的抗生素釋放：高的藥物負載、優(yōu)異的胃酸耐受性和特異的腸道炎癥響應(yīng)性。

  該研究成果近日以“Charge-reversible and biodegradable chitosan-based microgels for lysozyme-triggered release of vancomycin” 為題，在線發(fā)表在Journal of Advanced Research（DOI: 10.1016/j.jare.2022.02.014）上。文章第一作者為DWI-萊布尼茲交互材料研究所李鑫博士，通訊作者為DWI-萊布尼茲交互材料研究所Andrij Pich教授、東華大學(xué)史向陽教授和浙江工業(yè)大學(xué)李和霖博士。該論文得到了中德中心項目、德國科學(xué)基金會DFG和國家自然科學(xué)基金的支持。

  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.02.014