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  炎癥性腸病 (IBD) 是一種慢性炎癥綜合癥，并會導致許多并發癥，如腸梗阻、慢性腹瀉、直腸出血和結直腸癌。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域的有效藥物濃度，這也將導致嚴重的副作用和耐藥性。口服給藥時遇到的強胃酸環境會影響藥物的穩定性和藥效。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，急需開發一種腸道炎癥靶向給藥系統，能夠實現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，不僅能實現藥物的可控釋放，還能提高負載藥物對惡劣環境的耐受性。其中，殼聚糖因其優異的生物相容性已被FDA批準用于生物醫學應用。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腸道靶向遞送。目前，一些pH響應的微凝膠已經被設計用于腸道區域的可控藥物釋放。令人遺憾的是，這些智能載體無法更精準地識別和響應腸道炎癥區域。新型的智能載體不僅需要具有靶向遞送，還應該能夠精準識別炎癥區域并釋放藥物（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等人發現腸道病原體可以破壞細胞功能，從而導致腸腔內異常分泌溶酶菌來抵抗細菌入侵（Science, 2017, 357:1047-1052）。根據炎癥性腸道特異性微環境，德國亞琛工業大學Andrij Pich教授團隊、東華大學史向陽教授團隊和浙江工業大學大學蘇為科教授團隊開發了一種電荷反轉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腸道炎癥微環境的藥物釋放（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，利用戊二醛交聯得到殼聚糖基微凝膠。該微凝膠用 NaCl 溶液處理之后，表現出兩性電解質和電荷反轉性能。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 響應載體相比，該載藥微凝膠的關鍵優勢在于它們能進一步特異性識別健康和發炎的腸道區域，實現抗生素在腸道炎癥區域的精準釋放，增強IBD的治療效果并減少副作用。基于這些出色的性能，該研究開發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.電荷反轉和可降解的殼聚糖基微凝膠用于溶菌酶觸發的抗生素釋放：高的藥物負載、優異的胃酸耐受性和特異的腸道炎癥響應性。

  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、東華大學史向陽教授和浙江工業大學李和霖博士。該論文得到了中德中心項目、德國科學基金會DFG和國家自然科學基金的支持。

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