在吃火锅时，一粒花椒壳竟然像“吸盘”一样牢牢地粘附在口腔上颚。一般来说，人体的黏膜结构非常光滑，无论是口腔内膜还是食道，其实并不容易被物质粘附。多年前，这种“反常”的现象引起了南方科技大学副教授罗智的注意，如果将药物埋在吸盘结构中，吸盘通过粘附黏膜是不是能够实现局部的药物递送呢？
近期，罗智团队结合机械力与化学吸收促进剂，开发了一种多肽药物递送新方法。通过新型口腔贴片技术，将口服多肽类药物的生物利用度提升 100 倍、2 个数量级，为解决大分子药物口服难吸收的问题提供了新方法。
（来源：Science Translational Medicine）
该技术通过在口腔黏膜贴片的方式（非侵入）实现局部药物递送，能够在保障药物递送效果的同时，避免打针注射带来的疼痛等负面影响，并有助于推动相关药物开发进程。有望应用于慢性疾病或对打针注射方式敏感的人群进行多肽药物递送，例如用于治疗糖尿病、肥胖症的司美格鲁肽口服给药；为儿童递送生长激素等。不止于基础学科研究，据悉，该技术即将进入临床转化阶段。
图丨相关论文（来源：Science Translational Medicine）
近日，相关论文以《利用仿生口腔拉伸贴片促进肽的全身吸收》（Boosting systemic absorption of peptides with a bioinspired buccal-stretching patch）为题发表在 Science Translational Medicine[1]。
南方科技大学罗智副教授为该论文第一作者兼通讯作者，瑞士苏黎世联邦理工学院让·克里斯托夫·勒鲁（Jean-Chrisophe Leroux）教授为论文共同通讯作者。
药物分子多肽和蛋白质类的药物面临一个共同的问题，比如胰岛素只能用注射，特别是皮下注射的方式给药，很少能够口服。在美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准的上百种多肽和蛋白质类药物中，仅有四种可通过口服实现吸收，但其由于分子量太大，生物利用度往往较低。
该课题组研究吸盘结构的生物模拟药物给药方式后发现，这种吸盘结构贴在口腔黏膜不仅效果稳定、高效。同时，它具有类似“拔火罐”的作用，即通过 100 千帕的轻微拉伸黏膜，改变黏膜的细胞结构和脂质屏障，实现药物分子更好的扩散效果。
图丨仿生吸盘贴片（来源：Science Translational Medicine）
此外，这种新型口腔贴片通过将渗透增强剂、缓释剂等辅助剂加入其中，达到药物可控释放的目的。“这种结合机械力与化学吸收促进剂，能够大幅度提高大分子药物的生物利用度。我们将去氨加压素的生物利用度从 0.12% 提升至 16.4%，实现了近 100 倍的提升，这是前所未有的。”罗智表示。
另一方面，和微针相比，这种贴片式给药方式由于可逆拉伸性，不会破坏人体皮肤或黏膜，具有无创、无痛的优势。在材料安全性方面，研究人员选择了食品级高分塑料材料，为人体表面的无毒、安全使用提供保障。
图丨人体实验证实新剂型的安全性及高接受度（来源：Science Translational Medicine）
那么，这种贴片在口腔黏膜能够贴多久呢？研究人员通过实验对比发现，在口腔黏膜贴片 10 分钟为目前的最佳时间，既能够保障药物递送的效果，也符合人体的接受程度。
罗智表示，“将一个简单的想法逐步落地应用充满了挑战。目前，我们已经在大动物模型（比格犬）及 40 名健康人体进行试验，验证了这种新型药物制剂的效果。未来，更大规模的人体试验将涉及更多的交叉学科和技术挑战。”
图丨罗智（来源：罗智）
罗智在清华大学获得学士学位，在瑞士洛桑联邦理工学院获得优等博士学位，在苏黎世联邦理工学院完成博士后研究后，于 2021 年加入南方科技大学。其课题组的主要研究方向是制备用于药物制剂和新药开发的新型生物材料。
另一方面，他们还致力于用高分子药物治疗相关疾病及解决药学领域的相关问题。作为“90 后”的罗智近期还担任国家重点研发计划“高端功能与智能材料”专项项目的首席科学家。
下一步，该团队计划针对不同的多肽分子，进行相关处理和优化。与此同时，为更好地将技术进行临床转化，研究人员还将在给药安全性、黏膜所能承受的给药频率等方面继续验证。据悉，该课题组即将成立相关公司进行临床转化。“我们目标是在两年内，通过这种给药方式制备 1 至 2 种不同的多肽药物，希望新型药物制剂能够早日走向临床。”罗智说道。
参考资料：
1.Zhi Luo et al., Boosting systemic absorption of peptides with a bioinspired buccal-stretching patch. Science Translational Medicine.15, eabq1887(2023). DOI:10.1126/scitranslmed.abq1887
