文档介绍：天然高分子药物微球载体材料的研究
主要内容
1. 背景简介
2. 微球载体材料
3. 天然高分子药物微球的制备及特点
4. 微球制剂的给药途径
5. 存在的问题
6. 展望
1. 背景简介
药物的控制释放涉及化学、医学、材料学、药物学、生物学等诸多领域,已经在医学、生物、农业、环保和日常生活中得到广泛应用。药物输送系统(drug delivery system, DDS)就是将药物或者其它生物活性物质和载体材料结合在一起使药物通过扩散等方式在一定的时间内,以某一速率释放到环境中或者是输送到特定靶组织,对机体健康产生作用;主要包括药物和载体两部分。因而除药物本身以外,药物载体材料也扮演着重要角色。它们可以同药物被加工成不同的控制释放体系,如微球、微囊和丸剂等。
微球(microspheres)是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形成的微小球状结构,粒径在1~250μm之间,属于基质型骨架微粒。
微球用于药物载体的研究开始于20世纪70年代中期,由于其对特定器官和组织的靶向性及药物释放的缓释性,已经成为了缓控释剂型研究的热点。微球可以供注射(静注、肌注)、口服、滴鼻、皮下埋植或是关节腔给药使用。
天然高分子药物微球缓释体系既具有一般药物缓释的特点,如:调节和控制药物的释放速度实现长效目的;减少给药次数和药物刺激,降低毒副作用,提高疗效;增加药物稳定性;掩盖药物的不良口味;防止药物在胃内的失活等。又由于天然材料自身的可降解性,使得材料降解速率成为控制药物释放速率的主要因素;另外,材料的降解抵消了位于体系中心的药物释放较慢的特点,使药物释放速率可以维持恒定,达到零级释放动力学模式。微球输送体系因表面积比较大,载药量增加;而且相比其它的剂型,微球和粘液具有较高的亲和性,可以增加药物吸收和靶向性,利于粘膜如眼睛、鼻腔、泌尿系统和消化系统等部位的给药;该释放体系的靶向运输还可以通过控制微球的粒径大小来实现。
2. 微球载体材料
目前正在研究的天然高分子药物微球载体材料主要包括:
丝素蛋白
白蛋白
淀粉
几丁质和壳聚糖
胶原和明胶
透明质酸
酪蛋白
海藻酸盐
玉米醇溶蛋白
丝素蛋白
丝素蛋白(Fibroin protein)来源于桑蚕,是生丝的主要成分,其多肽链在稀水溶液中呈无规则线团,溶液变浓时构象为α螺旋形式;当吐丝时变成不溶于水的β片状构象。
丝素蛋白早已被作为药物缓释载体材料,这主要基于其天然高分子材料具有的良好的生物相容性和生物可降解性,以及不易引起机体免疫反应等特点。丝素蛋白微球主要是依靠喷雾干燥的方法制备而成,~10μm之间,粒径分布不均一。
白蛋白
白蛋白(albumin)又称清蛋白,是一类分子较小,呈球状,能溶于水的蛋白质,主要存在于哺乳动物、细菌、霉菌和植物中。血清白蛋白是血清中含量最丰富的蛋白质,占血清总蛋白量的50%以上,不含糖。
白蛋白微球制剂是人或动物血清白蛋白与药物一起制成的一种制剂。自20世纪60年代,Zolle和Rhodes等最先制成含γ射线源的人血清白蛋白微球(直径5~15μm)并用于检查肺循环异常现象,其后,Scheffel等改进制法,~,用以检查网状内皮系统。这种微球在大白鼠、狗或人体内试用后均证明无毒性,用药后88%微球集中在肝和脾脏,以后该技术被广泛应用于研究抗癌药物制剂中。
药物从白蛋白微球中的释放机理比较复杂,一般认为分为两个阶段,一是快速释放阶段,二是延缓临界释放阶段。其中影响药物释放的重要因素包括:药物浓度、蛋白浓度、微球粒径大小、载体的稳定程度、药物与微球之间的作用方式、微球中的其它成份、微球中药物存在的部位和释放介质的pH值和温度、以及药物的分子量。
淀粉
淀粉(starch)是由葡萄糖构成的天然高分子,包括直链淀粉和支链淀粉,它不溶于水,但与水接触后膨胀。
直链淀粉
分子结构
支链淀粉
分子结构