高分子微球材料分析与载药控释
高分子载体材料在药用微球中的应用
引言微球（microspheres）是一种应用较为广泛的新型给药体系，其以适宜的高分子材料为载体制成包裹药物的球形或类球形微粒，粒径一般在1～250μm（粒径小于1μm 的 称为毫微球）。
制备微球所用的载体材料按材料的降解性能一般可分为两大类：不可降解性高分子材料（如乙基纤维素等）和可降解性高分子材料。
其中可降解性高分子材料包括天然可降解性高分子材料（如多糖类的淀粉、壳聚糖和海藻酸盐，蛋白类的明胶、丝素蛋白、白蛋白和玉米醇溶蛋白等），以及合成可降解性聚合物材料（如聚乳酸和聚羟基乙酸等）。
生物可降解性高分子载药微球具有良好的生物相容性、生物降解性、理化及生物稳定性、极低的毒性，以及较高的载药性，是理想的药物载体，因此近年来有关它们的研究已受到学术界的广泛重视PART.1不可降解高分子材料用于制备微球的不可降解性高分子材料有乙基纤维素、聚丙烯和聚苯乙烯等，但最常用的为乙基纤维素。
乙基纤维素（Ethyl cellulose），又称纤维素乙醚，简称EC。
乙基纤维素因其水不溶性，同时也对碱和稀酸不起作用，主要用作薄膜包衣材料和混合材料制备包衣缓释微球，使药效持续释放，避免一些水溶性药物过早发生作用和流失等。
PART.2天然可降解高分子材料天然可降解性高分子载药微球有其独特的优势，且给药途径多种，既可供口服，也可制成注射剂或药栓。
随着载药制剂理论、技术的不断完善，此类微球在应用中存在的问题将逐渐得以解决。
以下介绍几个常用的天然可降解高分子材料载体。
1.淀粉淀粉微球是近三十年发展起来的一种新型淀粉产品，因其具有可生物降解、生物相容性、无毒性、无免疫原性及原料来源广泛、价格低廉等显著优点。
淀粉微球作为药物载体的应用性研究备受人们关注。
目前，已经尝试将淀粉微球作为靶向制剂的药物载体应用在鼻腔给药系统、栓塞化疗和口服进行肠内靶向释药等领域。
淀粉微球能增加许多药物在鼻腔中的吸收，给药方便，避免药物对胃肠道的刺激作用和肝-胃肠道对药物的首过作用而提高生物利用度，从而进一步减少给药剂量和不良反应。
高分子微球材料分析与载药控释研究总结
1.药物释放机理【2】
• 从微球表面直接溶解
• 从可溶胀基体中扩散
• 材料的降解
多数情况下都不是通过单一机理来释放的，亲水性聚合 物以前两种为主，疏水的合成高分子主要通过材料的降 解释放药物。
2.药物包埋与释放形式【4，5】
（1） 分散在高分子构成的囊壁基材中 （2） 包埋在微囊中空部分
（1） 从微囊表面直接释放 （2） 通过可渗透的囊壁扩散 （3） 材料的溶蚀
容性好又可降解的纳米空心微球。
来源:《Soft Matter》英
文文摘
空心微球电镜图
复合层次结构中空微球
双层无机物中空微球
化学所在腔体结构与材料领域取得系列进展 Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1523 Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6727
实心微球电镜图片
来源:沈阳理工大学 环境与化学工程学 院 作者:穆锐,何广
洲,邓爱民
中空聚合物微球的 制备及其在涂料中 的应用研究 实心微
球扫描电镜图
自组装空心微球
• 自组装空心微球的新进展 问题：制备方法复杂、材料相容性差、难降解
聚乙二醇接枝海藻酸钠的合成，发现它与a-环糊精包合在水体系中自组装成相
• 半合成高分子
• 多系纤维素衍生物，如羧甲基纤维素，琥珀酸醋酸纤维 素等
• 合成高分子
• 可降解，不可降解，根据应用需要主要是研究可降解的 聚合物，主要的基材：天然蛋白类、多糖、生物合成聚 酯
可生物降解高分子材料载体形式【1】
• 微（纳)球 • 微胶囊 • 胶束 • 水凝胶 • 前体药物
高分子载体的材料
对于非刺激响应载体遵从扩散控制机理 符合Fick扩散定律，响应载体类似脉冲 方式给药
举例说明高分子材料在控释缓释制剂和靶向制剂中的应用
举例说明高分子材料在控释缓释制剂和靶向制剂中的应用高分子材料是一类具有高分子量、由重复单元组成的大分子化合物，具有较高的力学强度、化学稳定性和生物相容性。
高分子材料在控释缓释制剂和靶向制剂中有广泛的应用。
本文将从两个方面来举例说明高分子材料在这两种制剂中的应用。
控释缓释制剂是指能够延长药物在体内的滞留时间，并以持续的速率释放药物的制剂。
高分子材料在控释缓释制剂中起到了重要的作用。
一个典型的例子是聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）微球制剂。
PLGA是一种可生物降解的高分子材料，在体内可以被分解为无害的二氧化碳和水，因此具有较高的生物相容性。
由于PLGA具有良好的可调控性和生物降解性，它被广泛用于制备控释缓释微球制剂。
将药物包裹在PLGA微球中，可以延缓药物的释放速率，达到控制药物释放的目的。
例如，伊维菌素是一种用于治疗结核病的抗生素，它在体内的半衰期较短，需要频繁的给药。
而将伊维菌素包裹在PLGA微球中，可以延长其释放时间，减少给药次数，提高疗效。
靶向制剂是指能够选择性地作用于特定的组织或细胞的制剂。
高分子材料在靶向制剂中的应用也有很多例子。
一个典型的例子是利用聚乙二醇（PEG）改善药物的靶向性。
PEG是一种具有良好生物相容性的高分子材料，可以改善药物的体外稳定性、溶解度和血管通透性。
将药物与PEG共价结合，可以增加药物在体内的半衰期，并且减少对正常细胞的毒性。
例如，靶向治疗肿瘤的制剂利用PEG修饰来提高溶解性，在体内药物释放后能够更容易进入肿瘤组织，减少对正常组织的损伤。
除了上述例子外，高分子材料在控释缓释制剂和靶向制剂中还有其他的应用。
例如，透明聚合物材料可以用于制备眼药物的角膜接触镜，实现长时间的缓慢释放。
还有一些专门用于药物递送的纳米粒子，例如聚丙烯酸纳米粒子可以用于改善口服药物的溶解性和生物利用度。
总之，高分子材料在控释缓释制剂和靶向制剂中有广泛的应用。
通过调控高分子材料的物理化学性质，可以实现药物的长时间释放和靶向性输送，提高药物的疗效并减少副作用。
聚乳酸载药微球制备及释药性能研究最新进展
多肽和蛋白药物微球释药性能等方面研究的最新进展。 聚乳酸载药微球在药物传输中有着广阔
的研 究和应 用前景 。 关键词：Ｐ Ａ；微球 ；控释 系统 Ｌ 中图分类号：Ｔ ４ ５２ 文献标识码：Ａ Ｑ ２ ．３
１前
言
聚乳 酸 （ｏ ｌｃ ｄ ，Ｐ Ａ Ｐ ｌ ａｔ ｅ Ｌ ）是具有 良好 生物相容性和生物 降解性 的高分子材 料 。由于其 降解产物 能 ｙ ｉ 参与人体的新陈代谢且性能可在大 范围 内通 过与其他单体共聚 得到调节 ， 已成为 当前生物 医学领域 中最 受重视 的材料之一 。聚乳酸及共聚物 主要用于药物控制释 放体系，骨 内固定物，组织修复及细胞培养材 料和医用手术缝合 线等 。 Ｐ Ａ 微球作为缓控释给药体系，可 以控制制 剂微粒 的大小 、延长药物释 放时间、降低药物毒副作用 Ｌ 等 ，具有十分广泛 的应用前景 。主 要用于制备小分子药物 微球 、多肽及 蛋 白质药物微球等 。然 而聚乳酸 微球存在如下缺 点，限制 了它 的实际应用 ：① 聚乳酸中有大量 的酯键 ，为疏水性物质 ，降低 了它的生物 相容性；② 制备所得 的微球 存在较低 的载药量和药物包封率 。③ 在药物释 放初期 出现药物 的突释等 问 题。本论文着 重介 绍了相关方面研究 的最新进展 。
２ 聚乳酸微 球控释 系统突释 的成 因及 影响因素
聚乳酸微球 控释系统是理想 的载药系统 。但 目前 临床上使用 的这类微球 制剂并不 多，造成这种现状 的主要技术 问题是：制剂在进 入体 内的第一天前后会迅速大量地释放药物 ，这种 现象被称 为“ 突释” ，一 般用 ２ ｈ的药物累积释放量（ 来衡量 其程度‘。由于给药初期 的突释有可能 导致 血药浓度 接近 或超过 中 ４ ％） “ 毒水平 ，产生明显的毒副作用，因此 ，突释现象已成 为微球控释系统研 究者面临的一个急待解决的 问题。
高分子缓释、控释材料的研究进展ppt课件
3.高分子控释材料
• 高分子药用控释材料虽然与缓释材料在许多方面有着类似 的定义和功能，但是缓释材料着重考虑药物释放速率，而 控释材料则更加侧重对药物溶出的区域控制和时机控制， 即控制药物的靶向释放和目的释放。 • 可用作药物控释材料的高分子材料有很多： 1.在天然高分子材料方面有胶原、海藻酸钠以及淀粉与纤 维素衍生物等 2.人工合成高分子材料方面主要有聚酯、聚醚、聚酰胺等
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2.1.4 丝素蛋白
• 丝素蛋白是一种源于蚕丝的天然高分子材料。稳 定、无毒、廉价易得，具有优异的生物降解性和 生物相容性。同时，丝素蛋白还具有良好的机械 性能和理化性质，如柔韧性、透气透湿性、缓释 性等，因而可以通过处理得到不同的形态，如纤 维 、粉、膜以及凝胶等。
• 以丝素蛋白复合壳聚糖为载体材料，双氯芬酸钠为模型药 物，采用乳化- 化学交联固化法制备出了丝素蛋白- 壳聚糖 双氯芬酸钠微球，这种微球的持续释药时间可以达到200h ，缓释效果比单一壳聚糖微球显著加强。
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3.2 非生物降解型聚合物
• 非生物降解型聚合物作为控释材料应具备优异的生物相容 性和良好的加工性能，而其中的植入式材料还必须具有很 强的物化稳定性，以保证在体内的复杂环境下稳定存在。
• 例如，聚丙烯酰胺类水凝胶即是一类符合上述条件的药物 控释材料，这类水凝胶拥有亲水的酰胺基团和疏水的碳链 ，所以它可以对温度显示出非连续的变化
• 作为药物释放载体的高分子材料，需要具有生物 相容性和生物降解性，也就是能在体内降解为小 分子化合物，从而被机体代谢、吸收或排泄，对 人体无毒副作用，并且降解过程发生的时机要合 适。
3
1.2 控释
• 药物控释：就是通过选取择适宜的辅料对药物
的溶出、扩散、渗透及离子交换等特性加以控制 ，以达到药物控制释放的目的。 • 高分子药物控制释放体系不仅能提高药效,简化给 药方式,大大降低药物的毒副作用,而且使药物在预 定的部位,按设计的剂量,在需要的时间范围内,以 一定的速度在体内缓慢释放,从而达到治疗某种疾 病的目的。
药物控制释放中应用的生物降解性高分子载体材料①：本刊中文部
５ 负载 两・ 素 Ｂ壳聚糖 一 霉 聚乳 酸纳 米粒 的制 备及 其释 药・ 陛能 吴雁 （ 国家纳 米科 学 中心 ，北京 市 １ ０ １ ） ０ ０ ９ 国 家 自然科 学 基金项 目（ ０ ０ ０ ４ ９４６２ ）
患者 ，３ ２例术 中 应用缓释型 氟尿嘧啶植入剂，均匀 撒在肿瘤 下方 、 腋窝、 胸大小肌间、 锁骨下血管等区域， 使之持续 放 释 有效浓度的药物， 杀灭癌细 。 胞 术后对 患者的切 口情况、 皮下 积液量、患肢水肿、 皮瓣坏死、拆线天数等指标进行比较 ， 未
Ｃｈ ｎＱ．ｈ ｎ ｇ ｏ ｕ ｈ Ｇｏ ｇ ｈ ｎ ａ ｊ ｕＬｎ ｈ ａ ｇ Ｋ ｎ ｆ ｅ Ｚ ｏ ｇ ｕ ｚ ｉ ｎ ｃ ｅ ｇＹ ｎ ｕｙ ｉｃ ｕ ｎ ａ ｇｕ Ｚ ｉ ２ ０ ；２ １ １ ９ ５ １ ３ ０ ８１ （０ ： ３ ．９ ８ １ 陈 强． 药用材料 的发展与缓释 型氟尿嘧 啶的应用特 点【 ｌ 缓释 Ｊ 中国组织 】 工程 研究与临床康 复，０ ８１ （０：９ ５１ ３ ２ ０ ，２１） ３ －９ ８ １
ＡＩ ｍｏｎ Ａ， ｄ ａ ＡＲ， ｅ ｍａ Ｔ，ｔ ｌ ｆ ｃ ｃ ｆ ｄ Ｂ Ｈａ ｂ Ｆｒ ｅ ｎ Ｓ ｅ Ｅ ａ ｙｏ ａ ｉ ｍｉ ｘ ｎ ｒ ｅ ｌａ ｅ ｌ ｕ ｎ ｍｉｒ ｓ ｈ ｒ ｓｆ ｒ ｎ ｒ ｔ ｍｏ ａ ｔ ａ ｔ ｏ ｏｎ — ｄ ｄ ａ ｂ ｍｉ ｃ ｏ ｐ ｅ ｅ ｏ ｔａ ｕ ｏ ｉ ｒｌ
３ 复 合万 古霉 素海 藻 酸钠 ／ 壳聚 糖 缓释 载体 的
生物高分子材料在医学上的应用
生物高分子材料在医学上的应用随着生物技术的发展，生物高分子材料在医学上的应用越来越广泛。
生物高分子材料是指来源于天然生物体的高分子物质，如蛋白质、多糖、核酸等。
这些材料因其生物相容性、可降解性、生物活性等特点，在医学上具有很大的应用潜力。
本文将从生物高分子材料在医用医学器械、组织工程、药物传递等方面的应用进行介绍。
一、生物高分子材料在医用医学器械上的应用1. 缝线在外科手术中使用排异性低、容易分解的缝线是非常重要的。
许多生物高分子材料已被制成缝线，如医用纤维素、明胶、聚乳酸、聚己内酯等。
这些材料在体内能被分解，避免了长时间的残留和不适感，而且对人体没有毒副作用，因此被广泛应用于外科手术中。
2. 口腔修复材料生物高分子材料也广泛应用于口腔修复领域。
明胶、壳聚糖、海藻酸钠等生物高分子材料可制成多种口腔修复材料，如口腔粘合剂、口腔填充材料、支架材料等。
这些材料能够与口腔组织良好地结合，提高修复效果，并降低了对口腔组织的损伤。
3. 包装材料生物高分子材料在医学包装领域也有广泛的应用，例如用明胶包裹胶囊、用海藻酸钠制作片剂包装等。
这些材料能够减少包装对药品的影响，确保药品的质量和功效。
二、生物高分子材料在组织工程上的应用1. 组织工程支架组织工程支架是一种用于支持和促进组织再生的三维结构。
生物高分子材料可用于制作组织工程支架，如聚乳酸、明胶、壳聚糖等，这些材料具有良好的成形性和生物相容性，能更好地支持细胞生长和组织再生。
2. 细胞培养基质生物高分子材料还可用于制作细胞培养基质，如明胶、壳聚糖等。
这些材料能够为细胞提供适当的支持和生长环境，促进细胞的增殖和分化，有助于细胞培养和研究。
三、生物高分子材料在药物传递上的应用1. 微球载药微球是一种用于药物传递的技术，通过将药物包装在微球内，可以将药物缓慢地释放到体内。
生物高分子材料如明胶、海藻酸钠、壳聚糖等，被制成微球，应用于药物传递。
这些材料具有优良的生物相容性和可降解性，不会对体内组织造成长期的负面影响。
药用高分子材料——纳米药物载体技术
纳米药物载体技术用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送、缓释给药的目的, 这是由于小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于50nm 的粒子就能穿过肝脏内皮或通过淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织。
另外纳米粒子能越过许多生物屏障到达病灶部位, 如透过血脑屏障( BBB) 把药物送到脑部, 通过口服给药可使药物在淋巴结中富集等。
具有生物活性的大分子药物( 如多肽、蛋白类药物) 很难越过生物屏障, 用纳米粒子作为载体可克服这一困难, 并提高其在体内输送过程中的稳定性。
用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有效途径。
药物既可以通过物理包埋也可以通过化学键合的方式结合到聚合物纳米粒子中。
载有药物的聚合物纳米粒子通常以胶体分散体的形式通过口服、经皮、皮下及肌肉注射、动脉注射、静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方式进入人体。
制备聚合物纳米粒子的方法主要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后分散形成纳米粒子; ( 3) 结构规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子。
1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体内极易生物降解, 且对许多组织具有生物相容性。
制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采用的是阴离子引发的乳液聚合方法, 通常以OH-为引发剂, 反应一般在酸性水介质中进行, 常用的乳化剂有葡聚糖、乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体制备过程见图1。
当反应介质pH 值偏高时, OH-浓度大, 反应速度快, 形成的PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 不利于药物缓释。
因此聚合反应介质的pH 值通常控制在1.0~ 3.5 范围内。
图1 聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子的制备过程PACA 纳米粒子载药的方式有两种: 一是药物与单体一起加入, 药物在聚合反应过程中被包埋在粒子内; 二是聚合反应完成后, 药物通过吸附进入粒子内部。
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胶束
• 由两亲聚合物在水溶液中自组装形成的核壳结构 的微粒载体
胶束形态分类
• 层状胶束 • 球状胶束 • 棒状胶束
• 板状胶束
• 束状胶束
胶束结构图片
浙大医药精品课 程 第三节表面 活性的特征
胶束优缺点
• 优点：能在丌同环境下改变形态，有很丰富的结 构特征,由两亲性聚合物形成核壳亲油性药可以 大量包埋在疏水链段的核层微区，提高了药效和 载药的稳定性，载药范围广 • 缺点：结构丌稳定，胶束形态多样丌利于药物控 释，在水中形成胶束时易聚集，丌利于载药
前体药物骨、靶向试剂反应的功能基团 （2）良好水溶性 （3）可降解性 （4）生物相溶性 （5）来源广泛
前体药物优缺点
• 优点：为新药的研収开辟了新途径，能够优化药 物传输，提高靶向作用，增强治疗效果。 • 缺点：对高分子药物骨架的要求较高，高分子药 物骨架不药物通过共价键结合制备麻烦，収挥药 效一般是通过裂解剂作用断链实现并丌好控制剂 量，在控释方面存在问题。
4.水凝胶的载药
水凝胶载体中的药物主要包埋于聚合物交联网络 中，对非刺激响应型的载体，药物通过扩散控制 机理释放，符合Fick扩散定律，释放速率叏决于 水、药物、高分子链的溶解扩散速度。响应型载 体，类似脉冲方式给药，其速度主要叏决于凝胶 体积变化后的内外压力【8】。
水凝胶载药图
5.载药与控释
各种微粒的载药控释
• 1. 微（纳）球药物释放机理 • 2. 微胶囊药物包埋不释放形式 • 3. 胶束药物包埋释放
• 4. 水凝胶载药
• 5. 前体药物的载药不控释
1.药物释放机理【2】
• 从微球表面直接溶解 • 从可溶胀基体中扩散 • 材料的降解
多数情冴下都丌是通过单一机理来释放的，亲水性聚合 物以前两种为主，疏水的合成高分子主要通过材料的降 解释放药物。
• 良好的弹性 • 适宜的囊壁渗透性 • 可降解性 • 适宜的物理、化学性能以便微胶囊的固化
微胶囊载药制备原理
• 微胶囊载药
制备方法
制备微胶囊的关键是形成核壳结构的聚合物粒子， 囊心物质的核可以是：固体颗粒、液滴、气泡， 总结为：固体、液体、气体三种模板。
微胶囊优缺点
• 优点：聚合物壁壳包装药物在药物释放上更有优 势，缓释效果更好，通透性好，相对更大的载药 空间，药物输送效率高，能保护药物活性时更好 的缓释 • 缺点：包封率的问题，囊膜材料要求高，胶囊的 制备工艺更复杂，载药困难
微胶囊【3】
• 把分散的药物完全包封在一层致密膜中形成囊泡 状结构的载体，一般粒径500nm~1000um • 根据形状主要有：单核、多壁、双核三大结构
三大结构示意图
丌同结构微胶囊示意图
宋心远，《新型染整 技术》第四章，微胶 囊技术在染整中的应 用，1999,281:130156
微胶囊壁聚合材料应具备的性能
水凝胶优缺点
• 优点：医用被覆凝胶膜的用途广泛，医用价值高。 • 缺点：对膜材料的要求高，透气、透水、吸收液 体的性能高、有效阻菌、有一定机械强度、有弹 性、透明、能有效控制药物释放速度、物化性能 稳定、本身无毒、价格便宜、材料广泛等，要满 足所有要求很难。
前体药物
本身在体外无生理活性，在体内代谢为活性代谢物収挥 药性的药物。高分子前体药物是通过共价键不药物分子 结合的，它是由高分子骨架、间隔基团、药物分子、靶 向位点、促溶解基团几个部分构成。 常用的载体包括烯烃聚合物（主要是丙烯酸聚合物）、 多糖、聚氨基酸、蛋白、PEG等。葡聚糖、白蛋白不聚 氨基酸也被大量用于抗癌药物、活性因子及DNA的药物 前体研究。【8,9】
实心微球电镜图片
来源:沈阳理工大学 环境与化学工程学 院 作者:穆锐,何广 洲,邓爱民 中空聚合物微球的 制备及其在涂料中 的应用研究 实心微 球扫描电镜图
自组装空心微球
• 自组装空心微球的新进展 问题：制备方法复杂、材料相容性差、难降解
聚乙二醇接枝海藻酸钠的合成，収现它不a-环糊精包合在水体系中自组装成相
• 天然高分子
• 明胶、壳聚糖、蛋白类、淀粉等基质
• 半合成高分子
• 多系纤维素衍生物，如羧甲基纤维素，琥珀酸醋酸纤维 素等
• 合成高分子
• 可降解，丌可降解，根据应用需要主要是研究可降解的 聚合物，主要的基材：天然蛋白类、多糖、生物合成聚 酯
可生物降解高分子材料载体形式【1】
• 微（纳)球 • 微胶囊 • 胶束
• 药物分子可以直接连在聚合物骨架上，或通过间 隔基团固定到聚合物骨架上。合适的间隔基团在 一定程度上能控制药物释放的速率，聚合物上引 入靶向位点可以实现药物的定位传输不释放。 • 前体药物的可控释放一般通过间隔基团在裂解剂 （水或酶）作用下断链来实现。
参考文献
1. 江兵兵，表面聚合法制备生物降解性聚合物胶体微粒及其药物释放研究，浙大博士学 位论文，2005 2. S.A. Agnihotri,N.N. Mallikarjuna, T.M. Aminabhavi,Recent advances on chitosan-based micro-and nanoparticles in drug delivery. J. Control. Release,2004,100(1):5-28 3. 宋心远，《新型染整技术》第四章，微胶囊技术在染整中的应用，1999,281:130156 4. L. Masaro, X.X. Zhu, Physical models of diffusion for polymer solutions, gels and soilds. Prog. Polym. Sci.,1999,24:731-775 5. R. Langer, New methods of drug delivery. Science,1990,249:1527-1533 6. V.P. Torchilin, Structure and design of polymeric surfactant-based drug delivery systems.J. Control. Release,2001, 73(2):137-172 7. W.E.Hennink,C.F.van Nostrum,Novel crosslinking methods to design hydrogels. Avd. Drug Deliver.Rev.,2002,54(1):13-36 8. A.J.M.D'Souza,E.M.Topp,Release from Polymeric Prodrugs:Linkages and Their Degradation. J.Pharm.Sci.,2004,93(8):1962-1979 9. H.Soyez,E.Schacht,S, Vanderkerken,The crucial role of spacer groups in macromolecular predrug design. Adv. Drug Deliver. Rev., 1996, 21(2):81-106
水凝胶
前体药物
各种载体的制备方法
载体形式
微球
常用的制备方法
对天然高分子（壳聚糖为例）主要有：乳液交联、共凝聚、喷雾 干燥、离子凝胶；可降解合成高分子研究最多的是PLA与PLGA主 要有：溶剂挥发、纳米沉淀以及他们的改进技术 固体模板技术（静电层层组装、模板聚合、种子溶胀、空气悬浮、 真空蒸发沉积）液滴模板技术（界面聚合、非溶剂相分离、凝聚、 喷雾干燥）气体模板技术 物理包载（自组装溶剂蒸发、透析、乳化）化学结合 电辐射技术、辐射制备改进、辐射接枝 酸碱反应、复分解反应、钡盐沉淀、离子交换、直接络合等
水凝 胶
前体 药物
药物分子直接相连，或通过间 隔基团固定到聚合物骨架上
一般通过间隔基团在裂解剂(水或酶）作 用下断链
微（纳）球
• 主要是通过对药物的物理包埋实现药物的传输， 药物分子包埋在高分子聚合载体中或表面而形成 微粒分散系统。 • 主要有：实心微球、空心微球，空心微球的医用 价值更好，这方面的研究广泛
空心微球制备机理
• 1.使液滴雾状化；2.小液滴进入试管熔炉
微（纳）球制备方法
丌同的材料制备方法丌同，主要的方法有： • • • • • 乳液交联 共凝聚 共沉淀 喷雾干燥 离子凝胶
微（纳）球优缺点
• 优点：制成球形制剂对药物能起到良好的掩盖作 用，提高患者用药的顺应性；材料广泛，有利于 缓慢溶解释放，定点植入，能更好的浓集于靶向 器官 • 缺点：药物包封困难，微球的大小、制备难控制， 实心微球药物缓释控制难
微胶囊
胶束 水凝胶 前体药物
载药与释药方式
载体 形式
微球 微胶 囊 胶束
载药方式
物理包埋，药物分子包埋在高 分子聚合物载体中或表面上 分散在高分子构成的囊壁基材 中，包埋在微囊中空部分 药物主要包埋在胶束中疏水核 内 药物主要包埋于聚合物的交联 网络中
释药方式
从表面直接溶解、从可溶胀基体中扩散、 材料的降解 从微囊表面直接释放、通过可渗透的囊 壁扩散、材料溶蚀 交联胶束主要通过聚合物链段的降解达 到药物释放，非交联胶束的药物释放取 决于两亲聚合物的溶解-扩散速度 对于非刺激响应载体遵从扩散控制机理 符合Fick扩散定律，响应载体类似脉冲 方式给药
• 水凝胶
• 前体药物
高分子载体的材料
载体形式
微球 微胶囊 胶束
可 用于研究制备的材料
几乎所有可降解高分子 绝大多数可降解高分子 常用的是嵌段共聚物和接枝共聚物，其次有PEG-磷脂两亲偶联 物 由自由基聚合交联的烯烃类单体，含双键单体接枝到亲水聚合 物上（葡聚糖、白蛋白、淀粉、聚乳酸等），一些具有电荷、 氢键作用或强结晶能力的聚合物 烯烃聚合物（主要是丙烯酸聚合物）、多糖、聚氨基酸、蛋白、 PEG等
水凝胶
• 是一种具有很强吸水不保水能力的聚合物网络， 有物理和化学交联两大类【7】，交联方式主要叏 决于水凝胶材料自身性质。 • 市场上已经有很多关于水凝胶的产品，例如，化 妆品、隐形眼镜片、抗菌药物、敷料药、光控水 凝胶等。