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离子液体“上大分”,提高口服药物递送效率发Small!

EngineeringForLife  · 公众号  ·  · 2025-03-21 00:00

正文

蛋白质类药物因其高效性和特异性在医学领域具有重要应用前景,但口服给药面临巨大挑战。由于蛋白质稳定性差且难以穿透肠道黏液屏障,开发高效的口服蛋白质药物制剂成为研究热点。黏液层作为肠道的重要屏障,其流变学特性决定了药物的传递效率。黏蛋白是黏液层的主要成分,其结构复杂且富含糖链,能够选择性地吸收营养物质并阻止病原体入侵。然而,黏蛋白的高黏度和复杂的分子间相互作用限制了蛋白质药物的扩散。因此,调节黏液层的流变学特性以提高药物渗透能力成为关键。近年来,离子液体因其独特的物理化学性质被提出用于改善药物的传递效率,但其与黏蛋白及药物之间的相互作用机制尚不清楚。



印度理工学院Dipankar Bandyopadhyay团队 采用了一种模型药物传递系统,包含离子液体、黏蛋白和牛血清白蛋白(BSA,作为模型药物)。通过微流变学实验(如扩散波光谱)和密度泛函理论(DFT)模拟,研究了BSA、黏蛋白和IL在不同阶段的分子间相互作用,如静电、范德华力、空间位阻和氢键等。



本文亮点:

(1) 揭示离子液体与黏蛋白的相互作用机制: 通过微流变学实验和密度泛函理论(DFT)模拟,系统性地揭示了离子液体如何通过非共价相互作用(如氢键、静电作用和范德华力)调节黏蛋白的流变学特性,为理解黏蛋白屏障的分子机制提供了重要见解。

(2) 开发“黏液芯片”装置模拟人体肠道环境 :研究者构建了一种模拟人体肠道黏液环境的“黏液芯片”装置,成功验证了离子液体处理后的黏蛋白层中抗体的扩散效率显著提高。这一创新装置为研究黏蛋白屏障的药物传递行为提供了新的实验平台。







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