介紹

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯是一種關鍵的有機化合物，廣泛應用于合成具有特定功能的oxanorbornadiene(OND)連接體。這些連接體在可注射水凝膠的制備中發(fā)揮著核心作用，通過 Michael 加成反應與硫醇基團反應，形成具有可控降解和釋放特性的水凝膠網絡。

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯

水凝膠制備

4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯與其他反應物混合，通過一系列化學反應生成OND連接體。這些連接體隨后被用于修飾dextran，形成具有特定功能的水凝膠。通過改變連接體的結構和比例，研究者能夠實現不同的藥物釋放模式，包括爆發(fā)釋放、線性釋放和延遲釋放。通過調整OND連接體的結構和比例，可以精確控制水凝膠的交聯速度。例如，使用具有不同取代基的OND連接體可以改變Michael加成反應的速率，從而影響水凝膠的形成速度。不同OND連接體的降解速率可以通過retro-Diels-Alder (rDA) 反應和酯鍵水解來調控。通過組合不同的OND連接體，可以實現對病毒樣顆粒 (VLP) 的不同釋放模式，包括爆發(fā)釋放、線性釋放和延遲釋放。這種化合物的使用確保了水凝膠的生物相容性，使其適用于皮下注射和長效藥物釋放應用。

實驗結果

研究結果表明，使用4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯合成的OND連接體能夠實現高效的VLP封裝和釋放。水凝膠的降解速率和藥物釋放模式可以通過選擇不同的OND連接體來精確控制，從而為開發(fā)具有可編程釋放功能的生物醫(yī)學材料提供了重要的理論和實驗基礎。研究發(fā)現，使用具有不同取代基的OND連接體可以顯著影響水凝膠的交聯速度。例如，R1=H的結構(2a, 3a, 4a)交聯速度較快，而 R1 = CH3的結構 (2b, 3b, 4b) 交聯速度較慢，這可能是由于位阻效應的影響。通過調整這些連接體的比例，可以實現對水凝膠交聯速度的精細控制。

降解和釋放機制

水凝膠的降解主要通過rDA反應和酯鍵水解兩種機制實現。rDA反應的速率不依賴于pH或其他生理條件，而酯鍵水解則對pH敏感。通過組合這兩種機制，可以實現對水凝膠降解速率的精確調控。通過選擇不同的OND連接體，可以實現對 VLP 的不同釋放模式。例如，使用較慢降解的OND連接體 (3a vs 2a) 可以實現延遲釋放，而使用較快降解的連接體 (2a+2b或3a+3b) 則可以實現線性釋放。4,4,4-三氟-2-丁炔酸乙酯在可注射水凝膠的研究中具有關鍵作用，為實現生物分子的長效緩釋提供了一種新的策略。通過精確控制水凝膠的交聯速度和降解特性，可以實現對藥物釋放模式的精確調控，從而提高藥物療效并減少注射頻率。這種材料的開發(fā)不僅為生物醫(yī)學領域提供了新的策略，也為未來的研究提供了重要的參考[1]。

參考文獻

[1]Shi, Wenting; Ying, Xi; Sheng, Xinyi; Das, Soumen; He, Dongjing; Collins, Kasie; Hu, Yuhang; Finn [Advanced Functional Materials, 2025, vol. 35, # 1, art. no. 2409796]