Термочувствительные полимеры в системах доставки лекарств (обзор)
https://doi.org/10.33380/2305-2066-2026-15-2-2085
Аннотация
Введение. Водорастворимые полимеры, чувствительные к температуре, перспективны для использования в фармацевтической разработке для создания «умных» систем доставки лекарств.
Текст. В данной обзорной статье рассматриваются три группы термочувствительных полимеров: с нижней критической температурой растворения (LCST) и с верхней критической температурой растворения (UCST), а также полимеры, проявляющие оба типа поведения. В статье приведена их классификация, особенности разработки, примеры применения и модификаций для придания необходимых свойств.
Заключение. Полимеры с LCST- и UCST-поведением являются перспективными материалами для разработки термочувствительных систем доставки лекарственных средств, которые уже используются в биомедицине.
Об авторах
Д. О. Маслов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет» (РТУ МИРЭА)
Россия
Россия
119571, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 86
М. С. Золотарева
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет» (РТУ МИРЭА)
Россия
Россия
119571, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Список литературы
1. Gandhi A., Paul A., Sen S. O., Sen K. K. Studies on thermoresponsive polymers: Phase behaviour, drug delivery and biomedical applications. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2015;10(2):99–107. DOI: 10.1016/j.ajps.2014.08.010.
2. Bajpai A. K., Bajpai J., Saini R., Gupta R. Responsive Polymers in Biology and Technology. Polymer Reviews. 2010;51(1):53–97.DOI: 10.1080/15583724.2010.537798.
3. Fitzpatrick S. D., Fitzpatrick L. E., Thakur A., Jafar Mazumder M. A., Sheardown H. Temperature-sensitive polymers for drug delivery. Expert Review of Medical Devices. 2014;9(4):339–351. DOI: 10.1586/erd.12.24.
4. Tan S., Saito K., Hearn M. T. W. Stimuli-responsive polymeric materials for separation of biomolecules. Current Opinion in Biotechnology. 2018;53:209–223. DOI: 10.1016/j.copbio.2018.02.011.
5. Hoffman A. S. Stimuli-responsive polymers: Biomedical applications and challenges for clinical translation. Advanced Drug Delivery Reviews. 2013;65(1):10–16. DOI: 10.1016/j.addr.2012.11.004.
6. Jain K. K. Drug Delivery System. Basel: Jain PharmaBiotech; 2014.
7. Tian H.-Y., Yan J.-J., Wang D., Gu C., You Y.-Z., Chen X.-S. Synthesis of Thermo-Responsive Polymers With Both Tunable UCST and LCST. Macromolecular Rapid Communications. 2011;32(8):660–664. DOI: 10.1002/marc.201000713.
8. Zarrintaj P., Jouyandeh M., Ganjali B. S. Hadavand D. S., Mozafari M., Sheiko S. S., Vatankhah-Varnoosfaderani M., Gutiérrez T. J., Saeb M. R. Thermo-sensitive polymers in medicine: A review. European Polymer Journal. 2019;117:402–423. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2019.05.024.
9. Sponchioni M., Palmiero U. C., Moscatelli D. Thermo-responsive polymers: Applications of smart materials in drug delivery and tissue engineering. Materials Science and Engineering: C. 2019;102:589–605. DOI: 10.1016/j.msec.2019.04.069.
10. Xin S. A review of thermoresponsive drug delivery systems based on LCST/UCST polymer nanofibers. Journal of Physics: Conference Series. 2023:2539. DOI: 10.1088/1742-6596/2539/1/012032.
11. Di Y., Ma X., Li C., Liu H., Fan X., Wang M., Deng H., Jiang T., Yin Z., Deng K. A New Thermosensitive Poly(N-propionyl-aspartic acid/ethylene glycol) with No Cytotoxicity and Tunable UCST. Macromolecular Chemistry and Physics. 2014;115:365−371. DOI: 10.1002/macp.201300687.
12. Boustta M., Colombo P.-E., Lenglet S., Poujol S., Vert M. Versatile UCST-based thermoresponsive hydrogels for loco-regional sustained drug delivery. Journal of Controlled Release. 2014;174:1–6. DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.10.040.
13. Käfer F., Liu F., Stahlschmidt U., Jérôme V., Freitag R., Karg M., Agarwal S. LCST and UCST in One: Double Thermoresponsive Behavior of Block Copolymers of Poly (ethylene glycol) and Poly(acrylamide-co-acrylonitrile). Langmuir. 2015;31(32):8940–8946. DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b02006.
14. Seuring J., Agarwal S. Polymers with Upper Critical Solution Temperature in Aqueous Solution. Macromolecular Rapid Communications. 2012;33(22):1898–1920. DOI: 10.1002/marc.201200433.
15. Flemming P., Münch A. S., Fery A., Uhlmann P. Constrained thermoresponsive polymers – new insights into fundamentals and applications. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 2021;17:2123–2163. DOI: 10.3762/bjoc.17.138.
16. Zhang Q., Weber C., Schubert U. S., Hoogenboom R. Thermoresponsive polymers with lower critical solution temperature: from fundamental aspects and measuring techniques to recommended turbidimetry conditions. Materials Horizons. 2017;4:109–116. DOI: 10.1039/c7mh00016b.
17. Bansal K. K., Upadhyay P. K., Saraogi G. K., Rosling A., Rosenholm J. M. Advances in thermo-responsive polymers exhibiting upper critical solution temperature (UCST). Express Polymer Letters. 2019;13:974–992. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2019.85.
18. Chen I.-C., Su C.-Y., Chen P.-Y., Hoang C., Tsou Y.-S., Fang H.-W. Investigation and Characterization of Factors Affecting Rheological Properties of Poloxamer-Based Thermo-Sensitive Hydrogel. Polymers. 2022;14(24):5353. DOI: 10.3390/polym14245353.
19. Yu Y., Cheng Y., Tong J., Zhang L., Wei Y., Tian M. Recent advances in thermo-sensitive hydrogels for drug delivery. Journal of Materials Chemistry B. 2021;9(13):2979–2992. DOI: 10.1039/d0tb02877k.
20. Bordat A., Soliman N., Chraït I. B., Manerlax K., Yagoubi N., Boissenot T., Nicolas J., Tsapis N. The crucial role of macromolecular engineering, drug encapsulation and dilution on the thermoresponsiveness of UCST diblock copolymer nanoparticles used for hyperthermia. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2019;142:281–290. DOI: 10.1016/j.ejpb.2019.07.001.
21. Sun W., An Z., Wu P. UCST or LCST? Composition-Dependent Thermoresponsive Behavior of Poly(N-acryloylglycinamide-co-diacetone acrylamide). Macromolecules. 2017;50(5):2175–2182. DOI: 10.1021/acs.macromol.7b00020.
22. Shunjin P., Bhushan B. Smart polymer brushes and their emerging applications. RSC Advances. 2012;2(23):8557–8578. DOI: 10.1039/c2ra20451g.
23. Talelli M., Hennink W. E. Thermosensitive polymeric micelles for targeted drug delivery. Nanomedicine. 2011;6(7):1245–1255. DOI: 10.2217/nnm.11.91.
24. Xu Z., Liu W. Poly(N-acryloyl glycinamide): a fascinating polymer that exhibits a range of properties from UCST to high-strength hydrogels. Chemical Communications. 2018;54:10540–10553. DOI: 10.1039/c8cc04614j.
25. Yingying D., Xin M., Chunxiu L., Hongmei L., Xueying F., Meng W., Heying D., Ting J., Ziming Y., Kuilin D. A New Thermosensitive Poly(N-propionyl-aspartic acid/ethylene glycol) with No Cytotoxicity and Tunable UCST. Macromolecular Chemistry and Physics. 2014;215(4):365–371. DOI: 10.1002/macp.201300687.
26. Zhao C., Dolmans L., Zhu X. X. Thermoresponsive Behavior of Poly(acrylic acid-co-acrylonitrile) with a UCST. Macromolecules. 2019;52(12):4441–4446. DOI: 10.1021/acs.macromol.9b00794.
27. Jia Y.-G., Yu Q., Ma Z., Zhang M., Zhu X. X. Tunable Upper Critical Solution Temperatures for Acrylamide Copolymers with Bile Acid Pendants. Biomacromolecules. 2017;18(8):2663–2668. DOI: 10.1021/acs.biomac.7b00860.
28. Черникова Е. В., Сивцов Е. В. Полимеризация с обратимой передачей цепи по механизму присоединения–фрагментации: фундаментальные основы и практическая реализация. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2017;59(2):93–123. DOI: 10.7868/s2308113917020139.
29. Hou L., Wu P. Understanding the UCST-type transition of P(AAm-co-AN) in H<sub>2</sub>O and D<sub>2</sub>O: dramatic effects of solvent isotopes. Soft Matter. 2015;11(35):7059–7065. DOI: 10.1039/c5sm01745a.
30. Li W., Huang L., Ying X., Jian Y., Hong Y., Hu F., Du Y. Antitumor Drug Delivery Modulated by A Polymeric Micelle with an Upper Critical Solution Temperature. Angewandte Chemie International Edition. 2015;54(10):3126–3131. DOI: 10.1002/anie.201411524.
Дополнительные файлы
|
|
1. Графический абстракт | |
| Тема | ||
| Тип | Прочее | |
Посмотреть
(1MB)
|
Метаданные ▾ | |
Рецензия
Для цитирования:
Маслов Д.О., Золотарева М.С. Термочувствительные полимеры в системах доставки лекарств (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2026;15(2):72-80. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2026-15-2-2085
For citation:
Maslov D.O., Zolotareva M.S. Thermosensitive polymers in drug delivery systems (review). Drug development & registration. 2026;15(2):72-80. (In Russ.) https://doi.org/10.33380/2305-2066-2026-15-2-2085
Просмотров:
1219
JATS XML
Послать статью по эл. почте 
