疏水性药物载体的不二之选：光固化高韧性F127DA水凝胶

来源：EngineeringForLife

聚醚F127（也被称为泊洛沙姆）是一种人工合成的A-B-A型三嵌段共聚物，其分子结构为聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇。F127分子中部的聚丙二醇链段相对疏水，而两端的聚乙二醇链段相对亲水，这种亲疏水特性使其在水中可自组装为纳米胶束，常用于疏水药物的增溶和负载。此外，F127具有升温热致凝胶特性，即在低温时F127溶液为流体，而升高温度，溶液则固化为可逆的物理凝胶。以上特殊的理化性质使F127可被用作药物载体、伤口敷料、表面活性剂、3D打印墨水制备等。

聚醚F127二丙烯酸酯（Polyether F127 Diacrylate，F127DA）是通过在F127分子链上引入丙烯基团而赋予其光固化能力。F127DA光固化水凝胶在水中自组装成纳米胶束，其内核为疏水链段，外壳为亲水链段，可均匀分散在水中作为交联剂和活性药物载体，增强疏水物质的分散性。此外，该水凝胶还具有优异的力学性能，表现出高强度和高韧性的特点。

EFL团队推出的F127DA产品（EFL-F127DA系列）通过严格的原料筛选及品质检测，具有稳定的理化性质，其在可见光照射下10秒内固化成胶，材料可扩展性强，能够提供多种黏弹特性以适应不同应用领域。

1. 核磁氢谱

图1 F127DA制备过程及核磁氢谱

2. 流变测试

图2 F127DA不同浓度流变学测试：光固化过程(A)；光固化后储能模量G’(B)

图3 F127和F127DA不同浓度流变学测试：剪切稀化(A,B)；升温热致凝胶化过程(C,D)（表格中，NG=No gelation）


图4 F127和F127DA不同浓度、温度流变学测试：F127（A,B）和F127DA（C,D）黏度


图5 F127和F127DA不同浓度流变学测试：自愈合性能

3. 压缩/拉伸测试

图6 F127DA光固化水凝胶不同浓度拉伸(A,B)和压缩(C,D)测试（拉伸样品：直径4.5mm，长度6cm；压缩样品：直径8.8mm，高度5mm；固化条件：EFL-LS-1601-405型光源照射30s）

4. 载药性能展示

F127DA小分子可均匀分散在水中作为交联剂和活性药物载体，增强疏水物质的分散性。EFLers以石墨烯（EFL-Conduc-Graphene）作为疏水药物的模型，探究了F127DA增强石墨烯的分散性。试验表明，与纯水做分散相试验组相比，石墨烯在F127DA溶液中的沉淀速率更慢，分散性更好。

图7 F127DA小分子胶束化及负载疏水性药物的示意图


图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. 高韧性能展示

EFL-F127DA系列水凝胶固化迅速且具有可调的机械性能。使用浓度为10%的F127DA，经405nm光源照射30s后得到的水凝胶表现较强的高韧特性。

图9 EFL-F127DA-001光固化水凝胶性能展示（浓度10% w/v）