J Mater Chem B:開發出一種新型快速的藥物釋放系統

2013年3月15日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，來自日本國家材料科學研究所（National Institute for Materials Science）等處的研究者通過研究成功開發了一種凝膠材料，其可以通過病人的壓力作用來及時適量地釋放藥物作用患處。相關研究成功刊登於國際雜誌Journal of Materials Chemistry B上。

藥物通常都是通過口服或者注射進入體內的，然而傳統的方法容易引起副作用或者患者不適，儘管刺激響應性藥物運輸系統是一種有效的技術來解決用藥的問題，但是科學家仍然需要一種設備來應用於刺激物。

在這項研究中，研究者開發了一種凝膠材料，其可以模擬新型藥物的管理系統，在這種新型系統中，當病人需要用藥的時候，可以給予這種凝膠材料以壓力，這樣藥物就會釋放出來在患者機體進行作用。使用含有鎮吐劑昂丹司瓊的凝膠樣品，研究者表示，當病人給予指狀壓力時，藥物就可以及時釋放，而且這種效應可以維持至少三天。儘管口服用藥對於治療經歷癌症化療病人的噁心症狀來說非常困難，如果這種凝膠材料可以用於皮下，那麼患者就可以通過按壓皮膚來達到藥物釋放的目的。

由於這種材料不需要特殊的設備以及電流等，因此當其使用的時候，基本結構很容易被一些外在的事故所幹擾破壞。這種材料對於病人來說可以根據任何環境和自己的想法來自己給藥，在許多情況下，病人希望可以快速用藥來患者癌症所帶來的疼痛、哮喘等症狀，這種材料就為患者提供了一種極為便利的用藥系統。

這種凝膠材料是通過海藻酸鈣交聯所得到的，海藻酸鈣是一種包含藻類以及環糊精（一種糖類）的天然衍生物質，所有的物質都可以用於製藥工業。環糊精可以將藥物作用客體來對待，這項研究也是首次報導了可以通過機械性的刺激來控制主體客體相互的作用。（生物谷Bioon.com）

β-Cyclodextrin-crosslinked alginate gel for patient-controlled drug delivery systems: regulation of host–guest interactions with mechanical stimuli

Hironori Izawa , Kohsaku Kawakami , Masato Sumita , Yoshitaka Tateyama , Jonathan P. Hill and Katsuhiko Ariga

Macroscopic mechanical force has attracted much attention as an existing yet novel energy source for modification of molecular interactions and molecular reactivity. Although various molecular level phenomena have been controlled by using macroscopic mechanical forces, control of host–guest inclusion has not been a research target. Here we report a novel controlled release system triggered by a mechanical stimulus. Release of ondansetron (ODN), an anti-emetic drug, from a designer hydrogel composed of a β-cyclodextrin (CyD) derivative and alginate (AL) can be controlled by mild mechanical compressions that mimic operation by a patient's hand. ODN is released in response to mechanical compressions by changing the inclusion ability of CyD moieties, which may be conformationally distorted, and/or suppressed stabilization of the inclusion complex when an external stress is applied. It is revealed that the release can be induced even by the slight conformational restriction for β-CyD due to the mechanical stimulus. This controlled release technology provides a novel dosing strategy enabling on-demand administration of medicines through a mechanical stimulus generated intentionally by the patient.