关键词：聚合物凝聚层核胶束（PCCMs），二甲基亚砜（DMSO），PEG-PDLLA，PEG-PLGA，PEG-PCL
Bridging hydrogen-bond-stabilized polymeric coacervate core micelles for high-efficiency drug encapsulation and delivery
Nature Communications (2026) Published: 08 May 2026
https://www.nature.com/articles/s41467-026-72978-5
一、研究背景与设计思路
传统高分子纳米胶束是疏水药物递送的主流载体，但普遍存在载药量低、储存稳定性差、冻融易解体、药物易析出聚集等问题，极大限制了其临床转化。常规胶束依赖疏水作用包载药物，分子间作用力单一，难以同时实现高载药率与长期结构稳定；此外，多数载体的载药流程复杂，不利于规模化制备。
受二甲基亚砜（DMSO）强氢键缔合特性的启发，本研究构建了桥接型氢键稳定聚合物凝聚层核胶束（PCCMs）。核心设计思路为：利用高分子链上的亚砜基团、水分子与药物分子三者协同构建连续桥接氢键网络，替代传统单一的疏水相互作用，从分子层面固定药物分子、抑制药物聚集，在提升载药量的同时强化胶束整体稳定性；同时简化载药工艺，开发“即混即用”的简易制备方案，打造通用性强、性能优异的新一代药物递送平台。
二、胶束制备与组装工艺
1. 载体结构与组装原理
该递送体系为聚合物凝聚层核胶束（PCCMs），以功能化两亲性嵌段共聚物为基质，聚合物骨架中引入大量亚砜官能团。两亲高分子在水相中自发组装形成典型的核-壳结构：疏水内核作为药物储存区域，亲水外壳保证胶束在水环境中的分散性与生物相容性；内核区域依靠亚砜基团搭建氢键位点，为桥接氢键网络的形成奠定结构基础。
2. 载药制备流程（Mix-and-Go简易工艺）
区别于传统胶束复杂的透析、乳化、薄膜分散等工艺，该体系采用一步混合法制备载药胶束：
A. 将疏水药物与聚合物载体共同溶解于良性有机溶剂；
B. 直接将混合溶液加入纯水相，室温简单搅拌即可完成自组装与药物包载；
C. 无需后续纯化、透析等复杂步骤，实现极简化载药，工艺适配工业化生产。
三、核心结构与作用机制
1. 桥接氢键稳定机制
胶束内核中，聚合物的亚砜基团作为氢键供/受体，以水分子为“桥梁”，与包载的疏水药物分子形成三维连续桥接氢键网络。这种多重非共价相互作用发挥两大关键作用：
A. 束缚药物分子，阻止药物长程迁移、聚集与析出，彻底解决高载药条件下的药物渗漏问题；
B. 强化胶束内核整体结构，提升胶束抵抗外界环境扰动的能力，赋予材料优异的抗冻融性能与长期储存稳定性。
2. 药物包载与释放机制
A. 广谱包载能力：氢键与疏水作用协同，可适配不同分子结构、官能团的疏水药物，不局限于单一类型药物；
B. 环境响应释放：进入肿瘤微环境后，局部微环境（极性、氢键环境改变）会逐步破坏内核氢键网络，胶束缓慢解体并释放药物，实现可控释药。
四、材料与载药性能评价
研究选取40种不同结构的疏水药物开展系统性载药测试，并与PEG-PDLLA、PEG-PLGA、PEG-PCL等商业化经典载体进行横向对比，核心性能如下：
1、超高载药量：全部受试药物载药量均高于20%，80%的药物载药量超过30%，约45%的药物载药量突破40%，远优于传统高分子胶束载体。
2、优异稳定性：以紫杉醇（PTX）为模型药物验证，PCCMs经反复冻融、长时间室温储存后，胶束形貌、粒径及载药率基本无变化，而传统载体易出现胶束团聚、药物沉淀现象。
3、通用性强：对芳香类、萜类、生物碱类等多种疏水药物均具备高效包载能力，载体普适性突出。
4、生物相容性：亲水外壳可降低体内非特异性吸附，空白胶束及载药胶束均表现出良好生物安全性，无明显细胞毒性。
五、思路借鉴
该氢键桥接稳定策略可拓展至各类两亲聚合物、多肽、脂质体等递送体系；同时可将亚砜、羟基、羧基等氢键官能团引入其他高分子载体，用于设计高稳定、高载药量的凝聚层胶束、囊泡等纳米药物。
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