疏水性藥物載體的不二之選：光固化高韌性F127DA水凝膠

來源：EngineeringForLife

聚醚F127（也被稱為泊洛沙姆）是一種人工合成的A-B-A型三嵌段共聚物，其分子結構為聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇。F127分子中部的聚丙二醇鏈段相對疏水，而兩端的聚乙二醇鏈段相對親水，這種親疏水特性使其在水中可自組裝為納米膠束，常用于疏水藥物的增溶和負載。此外，F(xiàn)127具有升溫熱致凝膠特性，即在低溫時F127溶液為流體，而升高溫度，溶液則固化為可逆的物理凝膠。以上特殊的理化性質使F127可被用作藥物載體、傷口敷料、表面活性劑、3D打印墨水制備等。

聚醚F127二丙烯酸酯（Polyether F127 Diacrylate，F(xiàn)127DA）是通過在F127分子鏈上引入丙烯基團而賦予其光固化能力。F127DA光固化水凝膠在水中自組裝成納米膠束，其內核為疏水鏈段，外殼為親水鏈段，可均勻分散在水中作為交聯(lián)劑和活性藥物載體，增強疏水物質的分散性。此外，該水凝膠還具有優(yōu)異的力學性能，表現(xiàn)出高強度和高韌性的特點。

EFL團隊推出的F127DA產(chǎn)品（EFL-F127DA系列）通過嚴格的原料篩選及品質檢測，具有穩(wěn)定的理化性質，其在可見光照射下10秒內固化成膠，材料可擴展性強，能夠提供多種黏彈特性以適應不同應用領域。

1. 核磁氫譜

圖1 F127DA制備過程及核磁氫譜

2. 流變測試

圖2 F127DA不同濃度流變學測試：光固化過程(A)；光固化后儲能模量G’(B)

圖3 F127和F127DA不同濃度流變學測試：剪切稀化(A,B)；升溫熱致凝膠化過程(C,D)（表格中，NG=No gelation）


圖4 F127和F127DA不同濃度、溫度流變學測試：F127（A,B）和F127DA（C,D）黏度


圖5 F127和F127DA不同濃度流變學測試：自愈合性能

3. 壓縮/拉伸測試

圖6 F127DA光固化水凝膠不同濃度拉伸(A,B)和壓縮(C,D)測試（拉伸樣品：直徑4.5mm，長度6cm；壓縮樣品：直徑8.8mm，高度5mm；固化條件：EFL-LS-1601-405型光源照射30s）

4. 載藥性能展示

F127DA小分子可均勻分散在水中作為交聯(lián)劑和活性藥物載體，增強疏水物質的分散性。EFLers以石墨烯（EFL-Conduc-Graphene）作為疏水藥物的模型，探究了F127DA增強石墨烯的分散性。試驗表明，與純水做分散相試驗組相比，石墨烯在F127DA溶液中的沉淀速率更慢，分散性更好。

圖7 F127DA小分子膠束化及負載疏水性藥物的示意圖


圖8 石墨烯在F127DA水溶液中的分散性能展示（F127DA: 1% w/v; Graphene: 0.1% w/v）

5. 高韌性能展示

EFL-F127DA系列水凝膠固化迅速且具有可調的機械性能。使用濃度為10%的F127DA，經(jīng)405nm光源照射30s后得到的水凝膠表現(xiàn)較強的高韌特性。

圖9 EFL-F127DA-001光固化水凝膠性能展示（濃度10% w/v）