425 / 2021-06-16 23:05:32

微凝胶修饰MOFs的仿生水润滑和热响应性药物释放研究

骨关节炎（OA）是一种常见的慢性退行性关节疾病，主要表现为软骨破坏，滑膜增厚，关节间隙变窄，骨赘以及钙晶体沉积等，影响全球数亿人的健康。协同疗法可以提供长效的关节润滑而不会剪切变稀并可抑制口服药物治疗引起的潜在毒性，是OA治疗的新兴策略。协同疗法的核心是关节内注射由多孔药物载体作为核以及界面软物质润滑层作为壳的润滑药物递送载体。目前，OA协同疗法中的药物载体主要集中在纳米凝胶，水凝胶微球，中空/介孔二氧化硅纳米颗粒以及二氧化钛纳米管等，由于比表面积小，孔径尺寸大，其难以实现高的负载量和长效药物释放。金属有机框架（MOFs）材料是一种由金属离子或离子簇与有机配体通过配位键自组装而成的纳米多孔材料，其具有大的表面积，可设计的孔径尺寸和结构以及可调的表面功能性，已被作为递送载体用于骨关节炎的抗炎药物递送。然而，如何赋予MOFs药物载体良好的水润滑性能以及刺激响应性药物释放存在很大挑战。鉴于此，本工作提出了一种金属有机框架纳米药物载体表面生长热响应性微凝胶（nanoMOFs@PNIPAm）的策略，可实现水介质下的润滑增强和热响应性药物释放。与纯水相比，nanoMOFs@PNIPAm微凝胶作为水润滑添加剂的摩擦系数和磨损体积分别可降低超过50%和70%；进一步负载抗炎药物双氯芬酸钠(DS)后，通过调控温度可实现装载DS的nanoMOFs@PNIPAm微凝胶的热响应性药物释放。该项工作为如何构筑MOFs/聚合物软硬纳米多孔复合材料用于骨关节炎的协同治疗提供了设计基础和理论依据。