介紹

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯是一種關(guān)鍵的有機(jī)化合物，廣泛應(yīng)用于合成具有特定功能的oxanorbornadiene(OND)連接體。這些連接體在可注射水凝膠的制備中發(fā)揮著核心作用，通過(guò) Michael 加成反應(yīng)與硫醇基團(tuán)反應(yīng)，形成具有可控降解和釋放特性的水凝膠網(wǎng)絡(luò)。

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯

水凝膠制備

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯與其他反應(yīng)物混合，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)生成OND連接體。這些連接體隨后被用于修飾dextran，形成具有特定功能的水凝膠。通過(guò)改變連接體的結(jié)構(gòu)和比例，研究者能夠?qū)崿F(xiàn)不同的藥物釋放模式，包括爆發(fā)釋放、線性釋放和延遲釋放。通過(guò)調(diào)整OND連接體的結(jié)構(gòu)和比例，可以精確控制水凝膠的交聯(lián)速度。例如，使用具有不同取代基的OND連接體可以改變Michael加成反應(yīng)的速率，從而影響水凝膠的形成速度。不同OND連接體的降解速率可以通過(guò)retro-Diels-Alder (rDA) 反應(yīng)和酯鍵水解來(lái)調(diào)控。通過(guò)組合不同的OND連接體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒樣顆粒 (VLP) 的不同釋放模式，包括爆發(fā)釋放、線性釋放和延遲釋放。這種化合物的使用確保了水凝膠的生物相容性，使其適用于皮下注射和長(zhǎng)效藥物釋放應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

研究結(jié)果表明，使用4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯合成的OND連接體能夠?qū)崿F(xiàn)高效的VLP封裝和釋放。水凝膠的降解速率和藥物釋放模式可以通過(guò)選擇不同的OND連接體來(lái)精確控制，從而為開發(fā)具有可編程釋放功能的生物醫(yī)學(xué)材料提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，使用具有不同取代基的OND連接體可以顯著影響水凝膠的交聯(lián)速度。例如，R1=H的結(jié)構(gòu)(2a, 3a, 4a)交聯(lián)速度較快，而 R1 = CH3的結(jié)構(gòu) (2b, 3b, 4b) 交聯(lián)速度較慢，這可能是由于位阻效應(yīng)的影響。通過(guò)調(diào)整這些連接體的比例，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水凝膠交聯(lián)速度的精細(xì)控制。

降解和釋放機(jī)制

水凝膠的降解主要通過(guò)rDA反應(yīng)和酯鍵水解兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)。rDA反應(yīng)的速率不依賴于pH或其他生理?xiàng)l件，而酯鍵水解則對(duì)pH敏感。通過(guò)組合這兩種機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水凝膠降解速率的精確調(diào)控。通過(guò)選擇不同的OND連接體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì) VLP 的不同釋放模式。例如，使用較慢降解的OND連接體 (3a vs 2a) 可以實(shí)現(xiàn)延遲釋放，而使用較快降解的連接體 (2a+2b或3a+3b) 則可以實(shí)現(xiàn)線性釋放。4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯在可注射水凝膠的研究中具有關(guān)鍵作用，為實(shí)現(xiàn)生物分子的長(zhǎng)效緩釋提供了一種新的策略。通過(guò)精確控制水凝膠的交聯(lián)速度和降解特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物釋放模式的精確調(diào)控，從而提高藥物療效并減少注射頻率。這種材料的開發(fā)不僅為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了新的策略，也為未來(lái)的研究提供了重要的參考[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]Shi, Wenting; Ying, Xi; Sheng, Xinyi; Das, Soumen; He, Dongjing; Collins, Kasie; Hu, Yuhang; Finn [Advanced Functional Materials, 2025, vol. 35, # 1, art. no. 2409796]