川大李建树教授/徐心源副研究员等《AM》: 自组装共析凝胶——牙周炎治疗新策略

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2024-11-21 07:37

正文

深共晶溶剂（DES）由至少一种氢键受体（HBA）和一种氢键供体（HBD）组成，这些化合物以特定摩尔比混合，主要通过氢键存在于共析混合物中。水也常被用作 DES 的组分之一，主要为了降低 DES 的密度和粘度。DES 因其优异的热稳定性、可调节的结构特征等以及简便的制备方法和规模经济性，广受关注。以 DESs 为有效液体活性成分的共析凝胶也已广泛应用于各种工业领域；然而，目前共析凝胶的生物应用很有限。DES 固有的生物相容性以及加速药物溶解和渗透的卓越能力，有可能解决传统水凝胶在扩散性和渗透性方面的局限性，使共析凝胶在治疗炎症疾病方面具有很大的优势。四川大学高分子科学与工程学院李建树教授团队通过研究，开发了一种具有生物功能的共析凝胶，将其应用于慢性牙周炎的治疗，并且从细胞膜渗透性的角度深入探究了小分子药物生物利用度提高的根本原因。

研究团队利用氯化胆碱 ([Ch]Cl) 和甘露糖 (Mannose) 制备ChCl/M DES，然后引入溶菌酶纤维 (Fly) 和没食子酸 (GA)，通过氢键和亲水/疏水相互作用自组装成可注射的共析凝胶。这种共析凝胶对三种菌株的杀菌活性几乎达到100%，并具有显著的免疫调节作用，CD86表达细胞占比从64.02%下降到18.17%，CD206表达细胞占比从2.53%提高到29.96%。在慢性牙周炎大鼠模型中，由于 ChCl/M DES 促进了细胞膜渗透性，增强了没食子酸的药物利用度，共析凝胶有效抑制了牙槽骨流失，缓解了局部炎症。因此，自组装共析凝胶具有通过促进小分子药物的细胞渗透作用来杀灭细菌、清除活性氧和调节巨噬细胞，从而提高炎症疾病的治疗效果，为牙周炎治疗提出了新策略和方法。

图1. 共析凝胶的制备、形貌表征、成胶机理以及机械性能表征。

图2. 共析凝胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及牙龈卟啉单胞菌的抗菌性能表征。

图3. 共析凝胶的体外抗氧化、抗炎性能表征。

图4. 共析凝促进小分子药物渗透机理表征及示意。

图5. 大鼠慢性牙周炎的造模方案以及共析凝胶对牙槽骨流失的抑制效果。

图6. 共析凝胶的体内抗炎性能。

图7. 利用16S rRNA高通量扩增子目标测序评估慢性牙周炎的口腔微生物群。

论文以“Self-assembled eutectogel with cell permeation and multiple anti-inflammatory abilities for treating chronic periodontitis”为题发表在《Advanced Materials 》上，四川大学高分子学院2022级硕士生成子颖为第一作者, 李建树教授（四川大学华西口腔医院双聘教授）/徐心源副研究员为共同通讯作者，该研究得到国家杰出青年科学基金、青年基金等项目的支持。

来源：高分子科学前沿

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