基于树枝状大分子凝胶的新型药物递送系统：打破青光眼局部给药的瓶颈

青光眼是以眼内压 (IOP) 升高为特征的慢性眼部疾病，已成为导致不可逆转失明的主要原因。由于青光眼病因的复杂性，通常需要两种或多种药物来达到长期降眼压的目的。滴眼液是青光眼治疗中最被广泛使用的制剂形式，但眼部的生理特性使药物很难在眼前房蓄积，限制了其治疗效果。开发药物递送效率更高，潴留时间更长的载体将有望提高青光眼的治疗效能。

2023年2月20日，科罗拉多大学Uday B. Kompella团队和密苏里科技大学杨虎团队在Wiley发行的MedComm – Biomaterials and Applications发表了题为“Dendrimer and dendrimer gel-derived drug delivery systems: Breaking bottlenecks of topical administration of glaucoma medications”的前瞻性论文，系统性总结了基于聚酰胺-胺 (PAMAM) 树枝状聚合物的药物递送系统的进展[1]。该文通讯作者为美国科罗拉多大学Uday B. Kompell教授和MedComm – Biomaterials and Applications编委——密苏里科技大学杨虎教授，第一作者为四川大学王娟副研究员。

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PAMAM 树枝状聚合物是一类具有特定三维结构，尺寸和构型高度可控的大分子，具有良好的粘膜黏附性能、载药能力和抗炎效果。表面丰富的阳离子基团和结构特性使PAMAM 树枝状聚合物不仅能够同时携带多种药物，也能够增强角膜通透性以提高药物的递送效率。此外，以PAMAM 树枝状聚合物制备的水凝胶亦展现出了良好的缓释功能。最近的研究还表明，炎症是青光眼的诱发因素之一，而PAMAM 树枝状聚合物也具有抗炎功能，可在递送药物的同时发挥治疗作用。因此，PAMAM 树枝状聚合物是一种有潜力的药物载体，可用于开发新型青光眼治疗制剂。

接下来，作者介绍了基于 PAMAM树枝状聚合物制备的微/纳米水凝胶[2]。与传统的大块水凝胶相比，微/纳米水凝胶的比表面积更大，可搭载更多药物；也可以在其表面或骨架中修饰响应基团，赋予其靶向递送、响应释药等功能（图1）。例如在之前的工作中，作者团队开发了一种尺寸约为200 nm的水凝胶纳米颗粒（nDHP），并利用其共载了溴莫尼定（BT）和马来酸噻吗洛尔（TM）两种药物（图2），发现其在具有良好生物相容性和降解性的同时，也展现出了更好的药物缓释和角膜穿透性能，可以显著降低实验动物的IOP，缓解青光眼症状。

图1 基于PAMAM树枝状聚合物微/纳米水凝胶的合成、性质及应用

图2 共载BT和TM的水凝胶纳米颗粒的制备

最后作者对 PAMAM树枝状聚合物水凝胶的发展前景进行了展望。尽管仍受到比如体内长期安全性和药代动力学行为不明、难于大规模生产等因素的限制，拥有药物载荷大，角膜传统能力强，药物释放可控等优点的PAMAM树枝状聚合物微/纳米水凝胶依然是一种有良好应用潜力的药物载体，打破青光眼局部给药的治疗瓶颈。