トリアジン疎水性相互作用の破壊によって駆動される刺激応答性グラフェンベースのハイドロゲル

Stimuli-responsive graphene-based hydrogel driven by disruption of triazine hydrophobic interactions.

• Jorge Leganés
• Ana Sánchez-Migallón
• Sonia Merino
• Ester Vázquez

抄録

ここで報告された研究は、ドラッグデリバリー分野でのアプリケーションのための新しいグラフェン-ジアミノトリアジン（G-DAT）ナノコンポジットヒドロゲルの調製に関するものである。この材料のハイブリッドな性質は、2つの重要な要素に基づいています。DAT骨格の存在は、疎水性領域の形成を誘導し、疎水性を高める薬剤（メトロニダゾール、ベンゾカイン、イブプロフェン、ナプロキセン、イミプラミン）の効率的なローディングを可能にすると同時に、ヒドロゲルに膨潤誘導性pH応答性を付与することができました。さらに、グラフェンを組み込むことで、疎水性ドメインが非共有結合的な相互作用を介して疎水性ドメインに干渉し、これらの凝集体を部分的に崩壊させることがわかった。その結果、グラフェンはモデル疎水性薬物イミプラミンの放出を促進し、pHトリガーとの相乗的な方法で放出を促進し、膨潤性を高め、機械的性能を向上させた。このハイブリッドハイドロゲルは、疎水性化合物の薬物送達の分野での放出のための概念実証系として構想されています。

The study reported here concerns the preparation of a novel graphene-diaminotriazine (G-DAT) nanocomposite hydrogel for application in the drug delivery field. The hybrid nature of this material is founded on two key elements: the presence of the DAT backbone induced the formation of hydrophobic regions that allowed efficient loading of a series of drugs of increasing hydrophobicity (Metronidazole, Benzocaine, Ibuprofen, Naproxen and Imipramine), while simultaneously endowing swelling-induced pH-responsiveness to the hydrogel. Additionally, the incorporation of graphene was found to interfere with these hydrophobic domains through favourable non-covalent interactions, thus leading to the partial disruption of these aggregates. As a consequence, graphene facilitated and enhanced the release of model hydrophobic drug Imipramine in a synergistic manner with the pH trigger, and increased the swelling capacities and improved mechanical performance. This hybrid hydrogel can therefore be envisaged as a proof-of-concept system for the release of hydrophobic compounds in the field of drug delivery.