高分子缓释、控释材料的研究进展.ppt

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高分子缓释、控释材料的研究进展ZMC1 目录1234缓释与控释简介高分子缓释材料高分子控释材料现状与趋势2 1.缓释与控释简介药物缓释：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、渗透等控制方式，将小分子药物以适当的浓度持续地释放出来，从而达到充分发挥药物功效的目的。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。1.1缓释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。4 近年来，为了提高药物使用效率，缩短治疗时间，减少频繁用药给病人带来的痛苦和不便，人们研究发明了药用高分子缓、控释材料，这些材料最大的特点在于：能较长时间维特体内有效的药物浓度，从而可以大大提高药效和降低毒副作用，使病人得到最佳治疗。其中高分子类药物缓、控释材料是这方面研究课题的热点。5 2.高分子缓释材料目前正在开发的生物降解型药用缓释高分子材料主要是天然高分子和合成高分子。天然高分子主要有：多糖类（如壳聚糖及其共混物、环糊精及其衍生物等）蛋白质类（如白蛋白、丝素蛋白等）；合成高分子主要有：聚乳酸、聚酸酐、多肽与氨基酸类聚合物等。6 2.1天然高分子壳聚糖是甲壳素脱乙酰化产物，广泛存在于植物细胞壁和甲壳类动物及昆虫的甲壳中，其降解产物无毒，且能被生物体完全吸收。但单纯的壳聚糖作为药用辅料效果不是非常理想。为获得综合性能优异的载体材料，可以将壳聚糖与其它材料通过交联、接枝以及共混的方式复合在一起使用。2.1.1壳聚糖及其共混物7 2.1.2环糊精及其衍生物环糊精（Cyclodextrin，简称CD，）是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称。通常含有6～12个D-吡喃葡萄糖单元。由于CD分子立体结构为环状中空圆筒，外部是亲水性的表面，内部则是一个具有一定尺寸的手性疏水管腔，因此CD是天然的“分子胶囊”，能将一定大小的疏水性药物分子包含在其环状空筒中，从而可以改变药物的溶出速率，达到缓释的效果。8 9 2.1.3白蛋白白蛋白（又称清蛋白）是一种球蛋白，由肝实质细胞合成。它在人体内最重要的作用是维持胶体渗透压。这种可以生物降解的天然高分子材料，在被制备成缓释微球载体后，除具备相当的缓释作用外，还拥有一定的靶向性，能针对性地将药物运载至病灶区释放。在治疗肿瘤、癌症方面作用明显。10 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。11 12 2.2合成高分子聚乳酸也称为聚丙交酯，是由多个乳酸分子在一起脱水缩合而成。聚乳酸除具备优良的生物降解性和生物相容性外，还拥有很好的热稳定性与抗溶剂性，使得在制备成装载药物的缓释载体时，选择制备方法或方式的余地更大。另外，聚乳酸还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，增强了其制品的储存性能。2.2.1聚乳酸及其共聚物13 2.2.2聚酸酐聚酸酐是一类新型生物可降解高分子合成材料，分子中含有的酸酐键具有不稳定性，能水解成羧酸，具有生物降解特性。聚酸酐分为脂肪族聚酸酐、芳香族聚酸酐、杂环族聚酸酐、聚酰酸酐、聚酰胺酸酐等，它们均具有良好的表面溶蚀降解性、降解速度可调及易加工性等优异性能。但到目前为止，能应用于药物控释等领域的仅有少数几类聚酸酐，所以针对药用聚酸酐载体的研究还有待拓宽和深化。14 2.2.3多肽与氨基酸类聚合物多肽通常是指一种或几种氨基酸或其衍生物通过聚合反应得到均聚物或共聚物。由于人工合成的多肽与蛋白质有着相类似的结构，因此能显示出良好的生物相容性，又因为多肽能在人体内降解生成无毒的小分子多肽或氨基酸，所以还具备优异的生物降解性。不同组成的氨基酸类共聚物及多肽的降解性不同，因此应用于药剂载体时可调节聚合物配比来控制其降解性能，形成可调节的缓释系统此外，利用氨基酸改性的聚乳酸也是一种重要的药物缓释材料。近来有聚乳酸-丙氨酸共聚物成功应用于植入性药物甲钴胺缓释载体的报道15 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16 3.高分子控释材料控释材料依据其物理化学性质及其释放机理的不同进行划分，可分为：1.溶解型聚合物2.非生物降解型聚合物3.生物降解型聚合物17 3.1溶解型聚合物溶解型聚合物主要用于口服药物控释材料，这些聚合物通常带有羟基、胺基和羧基等极性基团，由于在胃液、肠液、组织液以及血液中溶解性的不同，使药物能够在需要的器官或组织中释放出来。这类材料主要包括聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸共聚物等18 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存在问题：待药物溶出释放完后，载体材料会留在体内，必须人工将其取出。这势必会给病人带来不必要的麻烦和痛苦。19 3.3生物降解型聚合物使用生物降解型聚合物作药物载体除能够提高用药稳定性和药物利用率之外，更重要的是当药物释放完毕后载体不必从体内取出，便可在体内降解并代谢排出体外。所以生物降解类聚合物已成为药物控释材料研究和开发的热门方向。分类：天然生成材料人工合成材料共混复合材料20 海藻酸钠是天然多糖类化合物，可生物降解，毒性低，生物相容性良好。由海藻酸钠得到的海藻酸盐凝胶如海藻酸钙凝胶具有pH依赖特性、可防止突释、口服无毒等特点，可作为酸敏感性药物的控释载体材料。21 尽管目前针对缓、控释药物的研制已得到相当的重视并取得了可喜的成果，但就药物缓、控释材料的改造还没有取得突破性的进展，未能完全达到高效，速控甚至智能化的要求，同时药物控释的靶向性还远不如人们设想得那么精准。对于其中被重点研究的生物降解性缓、控材料，要真正在此类药物剂型的制备上取得重大突破，就必须清楚这些降解材料的结构性质、降解规律及降解产物对机体的影响。因此，针对高分子缓、控释材料的研究仍需长期深入下去。4.现状与趋势Stillalongwaytogo!22 谢谢聆听·23