《生物大分子》可注射自愈壳聚糖/瓜尔胶水凝胶

通过可注射水凝胶局部递送抗癌药物可能是实现药物释放的时空控制以及最小化与全身给药模式相关的缺点的一种有前景的方法。牢记这一点，印度科学家们报告了 N,O-羧甲基壳聚糖 (N,O-CMCS)-基于瓜尔胶的可注射水凝胶的开发，用于持续递送抗癌药物。水凝胶是通过多醛瓜尔胶 (MAGG) 和 N,O-CMCS 通过动态席夫碱键化学交联合成的，不需要任何外部交联剂。

首次报道了通过席夫碱交联制备涉及 N,O-CMCS 和 MAGG 的可注射水凝胶。水凝胶表现出 pH 响应性溶胀行为和良好的机械性能，储能模量约为 1625 Pa。由于席夫碱键的可逆性质，水凝胶显示出优异的自修复和触变性。阿霉素 (Dox) 是一种抗癌剂，被加载到这些水凝胶上，并在 pH 7.4（生理）和 pH 5.5（肿瘤）下进行释放研究。在 pH 5.5 下 5 天后观察到从水凝胶中持续释放约 67.06% Dox，在 pH 7.4 下持续释放约 32.13%。对人胚胎肾细胞系 (HEK-293) 的 3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基溴化四唑测定和溶血测定证明了水凝胶的生物相容性。载有 Dox 的水凝胶对乳腺癌细胞 (MCF-7) 表现出显着的杀伤作用，细胞毒性约为 72.13%。所提供的所有数据都支持合成的 N,O-CMCS/MAGG 水凝胶作为一种生物材料的效率，可以在抗癌药物递送中找到有希望的应用。

示意图1. (a) 利用席夫碱键从 N,O-CMCS 和 MAGG 制备 N,O-CMCS/MAGG 水凝胶；(b) N,O-CMCS 水溶液的数字图像，(c) 通过小瓶倒置程序确认 N,O-CMCS/MAGG 水凝胶的形成，以及 (d) 确认加载 Dox 的 N,O-CMCS/MAGG 通过小瓶倒置法形成水凝胶

图 5. N,O-CMCS/MAGG 水凝胶的自修复和可注射性：（a）将两部分新鲜制备的水凝胶切成两个片段（一个片段含有亚甲蓝染料，另一个片段未加载），（b-d ) 分别在 1、2 和 4 小时的染料扩散和愈合，(e) 愈合 N,O-CMCS/MAGG-10 水凝胶，具有平衡染料扩散，(f-h) N,O-CMCS/的可注射性和可挤出性 MAGG-10，(i,j) 支撑自身重量的自修复水凝胶，愈合的微观证据，(k) 显示可拉伸性的愈合水凝胶，以及 (l,m) 自愈合的微观证据。

相关论文以题为Injectable, Self-Healing, and Biocompatible N,O-Carboxymethyl Chitosan/Multialdehyde Guar Gum Hydrogels for Sustained Anticancer Drug Delivery发表在《Biomacromolecules》上。通讯作者是Shree Guru Gobind Singh Tricentenary大学Sharif Ahmad教授。

参考文献：

doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00537