局部应用广谱抗生素是治疗细菌性角膜炎的主要临床选择。不幸的是，眼睛的特定结构和生理特征减少了眼科药物的眼部潴留。为了提高药物的生物利用度，目前提出了各种策略，特别是水凝胶，当制剂从溶液变为水凝胶时，保留时间几乎可以延长三倍。然而，传统的眼用凝胶通常使用不可降解的聚合物进行制备，可能会对眼组织造成刺激。因此，本研究利用非共价相互作用，设计了由天然小分子组装形成的超分子水凝胶，递送抗生素妥布霉素，治疗细菌性角膜炎。

具体而言，本研究提出了一种由鸟苷-5′-单磷酸二钠盐（GMP）和抗生素妥布霉素（TOB）组装而成的全小分子超分子水凝胶：

（1）GMP是RNA的基本成分；GMB通过氢键和π-π堆叠组装成鸟苷四方纳米纤维；

（2）妥布霉素是临床治疗细菌性角膜炎的一线抗菌药物；利用TOB的伯胺基团与GMP纳米纤维上带负电的磷酸盐基团的静电相互作用促进超分子GMP/TOB凝胶（GT Gel）的形成。

其优势在于，GT Gel具有出色的流变学特性，包括剪切稀化和触变特性，使其能够得到特定的应用，包括可注射和可喷涂配方。此外，这些超分子凝胶不需要预先合成聚合物支架，且天然存在的小分子成分通常能确保良好的生物相容性和生物降解性。因此，GT Gel在药物输送系统中显示出巨大的前景

结果表明：

（1）GT Gel具有剪切稀化和触变性，使得凝胶在遇到剪切力（如眨眼）时变得不那么粘稠并沿着眼表面扩散；

（2）GT Gel在25 h内逐渐降解；对于TOB浓度较高的GT Gel，观察到凝胶降解速度较慢，同时，显示出较慢的TOB释放速率且凝胶透明度逐渐降低；考虑到透明度是眼科凝胶的重要参数，研究中使用含有30 mM GMP和3 mM TOB的GT凝胶；

（3）体外实验表明GT Gel能有效杀死铜绿假单胞菌且对人角膜上皮细胞（HCEC）的毒性降低；

（4）体内实验表明，GT Gel具有良好的生物安全性，施用于健康小鼠没有观察到角膜组织中明显的炎症和凋亡；此外，GT Gel在由铜绿假单胞菌诱导的细菌性角膜炎上表现出出色的治疗效果，好于TOB滴眼液，归因于凝胶在眼表持续的TOB释放。

综上，本工作提出了一个简便的策略来制备由天然小分子组成的超分子凝胶，为临床治疗细菌性角膜炎提供了一个有前途的凝胶候选物。

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说明：

本研究结果以题为“All-small-molecule supramolecular hydrogels assembled from guanosine 5′-monophosphate disodium salt and tobramycin for the treatment of bacterial keratitis”发表在《Bioactive Materials》杂志上。第一作者为Xuejing Cheng，通讯作者为程义云。

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时简