天然生物降解高分子材料在药物缓释领域应用

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1、天然生物降解高分子材料在药物缓释领域应用【摘要】天然生物降解高分子材料来源广泛，成本低廉，具有良好的生物相容性与可降解性，是药物缓释载体的首选材料。本文筒要综述了常见的天然生物降解高分子材料在药物缓释领域的应用，并对其发展趋势进行了展望。【关键词】生物降解；天然；高分子；药物缓释近年来，高分子材料被越来越多地应用于生物医药领域，其中尤以可生物降解高分子材料最为引人关注。这类材料不仅具备可生物降解性和生物相容性，还能在体内降解成小分子化合物，从而被基体代谢、吸收或排泄，对人体无毒副作用［1］。生物降解高分子材料被广泛用于药

2、物缓释载体、医用手术缝合线、骨内固定材料、组织工程材料等，其中尤以用作药物缓释载体的研究最为广泛而深入。药物缓释就是将小分子药物与高分子载体以物理或化学方法结合，在体内通过扩散、渗透等方式，将小分子药物以适当的浓度持续的释放出来。药物缓释体系有利于提高药物疗效、降低毒副作用，使药物能在指定时间内按预定的速度释放到指定的部位，使药物在体内能够保持有效浓度，减小或消除副作用［2］。目前，用于充当药物缓释载体的生物降解高分子材料主要包括天然高分子与合成高分子两大类。本文主要综述了天然生物降解高分子材料在药物缓释领域的应用，并将

3、其分为以下几类：1、蛋白质类（1）丝素蛋白丝素蛋白是一种源于蚕丝的天然高分子材料，其性质稳定、无毒、廉价易得，具有良好的生物降解性和生物相容性。目前，丝素蛋白作为药物缓释载体的研究主要集中于丝素微球、丝素凝胶以及丝素膜三类。丝素蛋白与其他天然高分子材料可以复合制得缓释微球/微囊。韩龙龙等［3］研究了丝素蛋白-海藻酸盐缓释微胶囊的结构和释药性能。研究发现，复合微囊中的丝素蛋白与海藻酸盐分子间有静电和氢键作用，交联剂戊二醛对微嚢外层的丝素蛋白也有交联固化作用，使得丝素蛋白与药物间的物理交联作用加强，药物包封率提高。水凝胶药物

4、释放系统中，药物通常以包埋或吸附的方式固定在凝胶中。当环境（如温度、pH值或离子强度等）改变时，凝胶表面的孔洞变大，药物便能从孔洞中释放出来［4］。卢敏等［5］制备出具有交联结构的丝素蛋白/聚氨酯（SF/PU）水凝胶。通过扫描电子显微镜（SEM）观察到SF/PU水凝胶具有多孔结构，药物释放时间迗到10h以上。马晓晔等［6］通过自由基聚合的方法合成制备了自膨胀PAAS-SFsemi-IPN水凝胶（聚丙烯酸钠-丝素半互穿网络水凝胶），发现随着水凝胶中丝素蛋白含量的增加，凝胶的膨胀率增大，压缩强度减小，药物释放速率加快。丝素蛋

5、白膜是一种多孔网状结构的天然聚氨基酸膜。吴莉［7］以盐酸利多卡因为模型药物，丝素蛋白为膜材，制备了盐酸利多卡因丝素蛋白双层膜。实验证明，双层丝素膜比单层膜有更明显的缓释作用。陈建勇等［8］研究认为离子化药物在丝素膜上的渗透性对外部溶液的pH值有良好的响应性能。当丝素膜荷电与药物离子荷电不同时，药物的渗透速度变慢；当丝素膜的荷电与药物荷电相同时，药物的透过速度加快。因此，可将丝素膜制成药物渗透速度调控膜。(2)胶原胶原是人体内含量最丰富的蛋白质，胶原具有生物相容性和弱的免疫原性，并且具有高度亲水性、透氧性等优点，因此是优良

6、的药物载体。胶原膜可解决非水溶性药物的局部给药问题，可将非水溶性药物颗粒均匀分散在胶原基质中，制成混合药膜。廖红胜等［9］制备了纳米羟基磷灰石/胶原材料复合硫酸庆大霉素缓释系统(nano-HA/C-GM-DDS)，并观察其体内释药效力。研究证实，nano-HA/C-GM-DDS在体内有较好的缓慢释放效应，是一种较好的治疗骨组织感染的生物材料。梁兴宇等［10］采用煅烧挂浆法制备了胶原缓释微球复合硫酸钙/冻干骨支架，并且研究该种植体的细胞相容性。结果发现，制得的支架能促进成骨细胞的生长，并且发现细胞有向空隙内部长入的趋势，经

7、过表面修饰后的支架较原来的细胞相容性有了明显提高。（3）纤维蛋白纤维蛋白粘合剂是由多种血浆蛋白成分组成的一种复合制剂，其主要成分为纤维蛋白原/凝血VIII因子（主体胶）和凝血酶（催化剂），经过简单处理后便可形成纤维蛋白凝胶。该凝胶为三维网状结构，网眼可以形成储药库，将治疗用的药物包合在凝胶内［11］。随着凝胶被逐渐吸收和降解，药物便可缓慢释放，从而产生理想的药物定向缓释作用。张宏伟等［12］探讨了在大鼠坐骨神经损伤后，局部应用纤维蛋白凝胶（FG）-他克莫司（FK506）药物缓释系统对神经再生的影响。研究证明，FG-FK5

8、06药物缓释系统在大鼠坐骨神经再生中起到明显促进作用。Kawasaki等［13］在生物胶缓释作用的体外实验中发现，胶内所含抗肿瘤药物的释放与胶内外药物的浓度差密切相关。白波等［14］认为纤维蛋白凝胶的浓度及含水量对药物的释放有影响，凝胶浓度过高，则网孔越致密，药物贮存效果降低，影响药物的释放速度和时间。2、壳聚糖类壳