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。有人报道用Tween-80 作乳化剂合成聚氰基丙烯酸丁酯纳米粒子, 用于脑部靶向给药, 可以透过人体血脑屏障, 进入大脑中枢神经系统, 对治疗老年性痴呆、脑肿瘤等脑部疾病有明显效果。

2 聚合物后分散形成的纳米粒子

脂肪族聚酯类聚合物, 如聚乳酸( PLA) 、聚乙交酯( PLG) 、聚乙交酯丙交酯共聚

( PLGA) 、聚己内酯( PCL) 等, 还有一些天然高分子, 如白蛋白、壳聚糖、海藻酸盐等, 它们具有良好的可生物降解性, 现已被广泛用于给药载体。要把这些聚合物制成纳米粒子, 通常采用后分散法。以下列举文献报道的具体方法：

（1）溶剂蒸发法(solvent evaporation method)

聚合物和药物一起溶于二氯甲烷、氯仿或醋酸乙酯等有机溶剂中, 再加到含有乳化剂的水体系中进行乳化, 形成O/W 型乳液, 然后通过加温、减压或连续搅拌等方式把有机溶剂蒸发除去, 最后形成聚合物纳米粒子的水分散体系。

(2)自发乳化/溶剂扩散法(spontaneous emulsion / solvent diffusion method)

用亲水性有机溶剂( 如丙酮、甲醇等) 和疏水性有机溶剂( 如二氯甲烷、氯仿等) 形成的混合溶剂溶解聚合物和药物作为油相, 分散在水中, 由于亲水性有机溶剂会自动从油相扩散到水相, 两相之间的界面会产生湍流, 从而形成纳米粒子。动物试验证明, 与直接用胰岛素水溶液给药相比, 聚合物纳米粒子给药具有明显的降血糖效果, 且持续时间长。

一、药用生物降解性合成高分子材料

一般来说，药物载体是由高分子材料来充当的，包括天然高分子材料和合成高分子材料，由于天然高分子载体材料不能完全适合应用要求，所以生物降解性合成高分子材料愈来愈受重视，近年来国内外生物降解性合成高分子材料主要是聚乳酸和聚己内酯，作为药物缓释载体。

1 聚乳酸(PLA)

聚乳酸是一种具有优良的生物相容性和可生物降解的聚合物，是目前研究最多的聚酯类生物降解材料之一。聚乳酸无毒、无刺激性、无免疫原性并且生物相容性好，可安全用于体内，因此，被用作可生物降解的药物缓释载体，已经得到美国FDA的认可。

2 聚己内酯酸(PCL)

聚己内酯(PCL)是具有良好药物通透性能的高分子材料，在医学领域已经有广泛的应用。Pitt和Schindler早在20世纪70年代就提出PCL可用作药物控释载体，并对其药物通过性和生物降解性进行了系统研究。宋存先等研究了PCL在大鼠体内的降解情况，发现PCL的降解分两个阶段进行：第一个阶段为分子量不断下降但不发生形变和失重，起始分子量6.6万的PCL在体内可以完整保存2年；第二阶段是低分子量的PCL开始变为碎片并发生失重，最终降解物逐渐被有机体吸收和排泄而不蓄积于体内，因此可以用作体内的药物控制释放材料。

二、两个生物可降解纳米药物载体报道

1. 南京医科大学基础医学院生物技术系姚俊博士，利用味精的原料——谷氨酸，为抗癌药物打造了一辆“好车”。这辆车既能运药，又能精确打击癌细胞，降低药物的毒副作用。该发明叫作“γ－聚谷氨酸纳米药物载体”，能让药物更易在病灶组织滞留、富集，慢慢发挥效应；“车内空间”也大，能装载更多药物。从而增加药物疗效，降低毒副作用,目前已获国家专利。在癌细胞的表面，有特定的抗体受体，可以用作药物靶点。找到相应的抗体，安装在“车”上，可以自动“定位”癌细胞，并运药至癌细胞，避免对正常细胞的“误伤”.

利用微生物发酵法,采用特定的微生物将味精的主要成分谷氨酸转化为一种生物高分子——γ-聚谷氨酸。他说，由于原料易于获得，工艺绿色，可通过微生物发酵的大规模制备。而且，由于载体材料由谷氨酸单体组成，能被机体吸收、代谢和排泄，不易产生积蓄和毒副作用。这辆“车”很智能，能对“路况”作出响应。例如，人体内各组织的环境pH值各有差别，

特别是肿瘤组织的pH值一般低于正常组织。“设定遇到特定pH值环境时，再释放药物，从而可设计针对某器官或肿瘤的给药机制。

在这辆“车”的制造过程中，还可设置多种“开关”和“触发按钮”，除了上述的pH，还可让它对温度、酶等因素也有不同响应。姚俊介绍说：“例如肝脏有一种特有的酶GGT，它具有切开…车厢?卸载药物的本领，那么我们可由此设计针对肝脏组织的给药系统。”

2. 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任谭蔚泓带领课题组，研发出一种能向肿瘤细胞靶向输送大量抗癌药物的DNA“纳米火车”。其不仅可提高抗癌药物的靶向性，减少药物的毒副作用，还可大大增加药物的携带量。相关成果发表于美国《国家科学院院刊》。

据了解，这种“纳米火车”的“车体”由多条DNA短单链通过分子自组装而成，宽约3至5纳米，长度可视需要增减。其整体结构十分简单，三维结构形似火车。它的“火车头”由核酸适配体构成，可与某种特定癌细胞的膜蛋白结合，为给药系统提供“方向”和“动力”；通过分子自组装形成的DNA结构则构成了一节一节的高容量“车厢”，用于装载抗癌药物分子或其他生物试剂，比如可装载荧光成像试剂，对整个过程进行实时监测。

该“纳米火车”可大幅提高抗癌药物的携带量。由于传统给药系统是“一个萝卜一个坑”，一次往往只能携带一个药物分子，不足以杀死癌细胞。采用“火车”式设计，则可一次性携带约300至1000个药物分子。这有助于缩短病人的治疗周期，降低治疗成本。

同时，由于核酸适配体可与目标物质或细胞高特异性地结合，由它构成的“火车头”可精准地将药物输送至癌变区域，从而避免对正常细胞的“误伤”，精准性大大高于传统的化学抗癌药物。此外，由于整列“火车”由生物分子组成，不存在传统的无机或高分子材料在生物体内难降解的问题，从而减少了对人体潜在的毒副作用。

谭蔚泓透露说，该团队已针对白血病、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和肝癌等癌细胞的特有生物标志物，筛选出不同的核酸适配体。这意味着运用“纳米火车”成果，将来还有望开发出一

次靶向不同类型癌症的“多弹头”药物。

三、高分子纳米药物载体系统

目前, 人们已经成功研制尺寸在1~ 1000nm 的多种形态的高分子纳米药物如高分子纳米微球、高分子纳米凝胶、高分子蛋白复合物、高分子纳米囊泡、树枝状大分子载体等。如图2 所示。

Figure 2 Polymeric nanomedicine carrier

与其它胶体载体相比，聚合物纳米颗粒在与生物体液接触时稳定性更高，它们的聚合物性质可控，可实现持续的药物释放。他们有非常好的理化性质如大小，表面电位，亲水-疏

水平衡，等等，基于这个原因，聚合物纳米颗粒可作为潜在的药物载体用于生物活性成分如抗肿瘤药物、疫苗、寡核苷酸、肽等。

生物可降解聚合物纳米载体（例如胶束和囊泡）在药物和蛋白质的控制和释放上展现了广阔的应用前景。

理想的纳米靶向药物释放系统应该能够在血液中保持稳定，具有较长的循环时间，其通过主动或被动靶向方式富集到肿瘤组织后，可被肿瘤细胞高效内吞，在肿瘤细胞内载体会快速分解，快速释放药物，实现肿瘤特异性高效治疗，同时降低药物的毒副作用。

以下是癌症/肿瘤的靶向治疗（含纳米载体技术）：

Fig. 2. Targeting strategies for cancer therapy. (1) Passive targeting can be achieved by enhanced permeation and retention (EPR) effect mediated by leaky vascular structures. Accumulation of macromolecular drugs or nanoparticles increases local drug concentration by degradation of drug carriers at the extracellular space or inside cells after endocytosis. (2) Active targeting mediated by targeting ligands specifically localizes drug carriers at desired cells or tissues. Due to the ligands, primary action mechanism is drug release inside cells after endocytosis. (3) Smart polymer systems loading therapeutic drugs also can be localized by EPR effect. Depending on disease, disintegration or degradation of drug carrier to release drugs can occur. (4) Combination of targeting ligands and smart polymer systems provides more effective release of encapsulated

drugs. By environmental signals, drugs can be liberated at the extracellular space or inside target cells according to predetermined program.

3.1纳米聚合物胶束载体

1.聚合物纳米药物载体的应用

基于聚合物的药物传递系统自从20世纪90年代以来就被作为治疗人类重大疾病的有效手段开始研究, 包括聚合物胶束, 脂质体, 纳米球, 纳米囊等, 统称为纳米药物。其粒径可能超过100 nm, 但通常应小于500 nm。作为一种新型的载体, 聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、优良的组织渗透性、体内滞留时间长、能使药物有效地到达靶点等特点, 是很有发展前景的药物载体。

（1）自聚集胶束

把两亲性聚合物溶解到水中, 当浓度高于临界胶束浓度( critical m icelle concentration, CMC)和临界胶束温度( critical m icelle temperature, CMT ) 时, 可自聚集形成纳米聚集体, 即自聚集聚合物胶束。憎水链段之间由于憎水相互作用而聚集形成粒子的内核, 外壳则由亲水链段形成刷状结构, 这些亲水链段通常具有生物相容性并对粒子分散在水中起立体稳定作用, 在亲水链段末端还可引入具有靶向功能的组分。在水中溶解度低的两亲性聚合物也可以先溶解在有机溶剂中, 然后在水性缓冲液中透析。

两亲性二嵌段(亲水- 疏水)或三嵌段(亲水- 疏水- 亲水) 共聚物最常用于制备自聚集聚合物胶束用于药物的传输, 也有应用接枝聚合物的报道。亲水性嵌段通常由PEG （聚乙二醇）或PEO（聚氧乙烯）组成,疏水性嵌段的选择主要取决于药物与疏水核的相容性和胶束的动力学稳定性，组成二嵌段共聚物疏水嵌段如: 聚- L - 氨基酸; L-生物可降解聚酯, 包括聚乙醇酸, 聚- D - 乳酸, 聚- D, L- 乳酸, 乳酸/乙醇酸共聚物, 和聚-ε- 己内酯; 磷脂/长链脂肪酸；组成三嵌段共聚物的疏水嵌段如聚氧丙烯。

当嵌段共聚物胶束化形成的纳米粒子用于给药载体时, 其特点是内核载药量大, 在人体内分布主要由粒子大小和粒子表面性质决定, 与内核包裹的药物无关。与小分子表面活性剂相比, 聚合物的临界胶束浓度( CMC) 很低, 在水溶液中离解速度慢, 因此药物可在载体内停留较长时间, 保证有足够量的药物到达人体病灶部位。

图 3 两亲性嵌段共聚物自组装形成纳米粒子

Kataoka 等人为了把抗癌药物阿霉素用聚合物纳米粒子作为载体输送到肿瘤细胞, 他

们首先合成出聚乙二醇( PEG) 与聚天冬氨酸( PAsp) 的嵌段共聚物( PEG—PAsp) , 然后利用PAsp链段上的羧基与阿霉素( DOX) 分子上的伯氨基发生缩合反应, 就可以通过化学结合的方式把DOX 连接到PAsp链段的侧链上( 见图4) 。

图 4 接有阿霉素的聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段共聚物的结构为获得具有靶向功能的聚合物纳米粒子, 在合成两亲性嵌段共聚物时常在亲水链段端基引入可反应性基团, 如缩醛基。类似的，还可以把糖基固定在聚合物粒子表面, 作为具有特异性识别功能的组分。

如果接枝共聚物是由疏水的骨架链和亲水的支链构成, 该接枝共聚物分散在水中就会自组装形成具有核壳结构的纳米粒子, 如图 6 所示, 粒子内核由疏水骨架链组成, 而外壳则是亲水的支链。

图 6 两亲性接枝共聚物自组装形成的纳米粒子

一般来说, 像多肽、蛋白类亲水性较强的生物大分子药物很难通过口服而被胃肠道吸收, 一方面是由于生物大分子药物易被胃肠道中的酶分解, 稳定性差, 另一方面是由于肠道表面粘膜是亲脂性的, 水溶性好和极性高的药物很难透过。如果采用上述接枝共聚物形成的纳米粒子作为给药载体, 由于粒子表面存在大量离子基团或亲水基团, 亲水性药物通过静电相互

作用或氢键作用结合在粒子表面, 载有药物的粒子可以吸附在肠道黏膜上, 释放药物进入上皮细胞, 并最终到达毛细血管, 见图8。

图8 包裹在聚合物纳米粒子内的降血钙素被肠道黏膜吸收的机理

（2）单分子胶束

单分子胶束从形貌上类似于自聚集胶束, 但由单一的聚合物分子组成, 该聚合物分子通过共价键和两亲链链接。例如, 取决于它们的结构和组成, 共聚物可能具有星状或树枝状结构,这些共聚物可能会聚集形成多分子, 或以单分子胶束形式存在。树枝状大分子被广泛用作制备单分子胶束的嵌段, 因为它们高度支化, 具有明确的球状形态而且表面功能可控。树枝状的核可包载各种药物分子。但是, 由于在树枝状聚合物合成过程中的结构限制, 以及树枝状聚合物的相对紧凑的结构, 这种胶束的载药能力是有限的。为增加载药量, 可用疏水嵌段修饰树枝状的内核, 然后再附加上PEO链。例如, 有人合成了一个两亲性的含有聚氨基胺树枝状内核的星形聚合物,分支的内部为亲脂的聚己内酯嵌段, 外部为PEO嵌段。研究表明, 这些单分子胶束可以包封疏水性药物依托泊苷, 而且载药量较高。

四、聚合物复合物作为抗癌纳米药物

一个例子：

2 高分子偶联药物作用机制

Figure 2 | Current understanding of the mechanism of action of polymer–drug conjugates. A | Hydrophilic polymer–drug conjugates administered intravenously can be designed to remain in the circulation —their clearance rate depends on conjugate molecular weight, which governs the rate of renal elimination. a | Drug that is covalently bound by a linker that is stable in the circulation is largely prevented fom accessing normal tissues (including sites of potential toxicity), and biodistribution is initially limited to the blood pool. b | The blood concentration of drug conjugate drives tumour targeting due to the increased permeability of angiogenic tumour vasculature (compared with normal vessels), providing the opportunity for passive targeting due to the enhanced permeability and retention effect (EPR effect). c | Through the incorporation of

cell-specific recognition ligands it is possible to bring about the added benefit of

receptor-mediated targeting of tumour cells. d | It has also been suggested that circulating low levels of conjugate (slow drug release) might additonally lead to immunostimulation. e | If the polymer–drug linker is stable in the circulation, for example,

N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide (HPMA) copolymer–Gly-Phe-Leu-Gly–doxorubicin, the relatively high level of renal elimination(whole body t1/2 clearance >50% in 24 h) compared with free drug (t 1/2clearance ~50% in 4 days) can increase the elimination rate. B | On arrival in the tumour interstitium, polymer-conjugated drug is internalized by tumour cells

through either fluid-phase pinocytosis (in solution), receptor-mediated pinocytosis following

non-specific membrane binding (due to hydrophobic or charge interactions) or ligand–receptor docking. Depending on the linkers used, the drug will usually be released intracellularly on exposure to lysosomal enzymes (for example, Gly-Phe-Leu-Gly and polyglutamic acid (PGA) are cleaved by cathepsin B) or lower pH (for example, a hydrazone linker degrades in endosomes

and lysosomes (pH 6.5–<4.0). The active or passive transport of drugs such as doxorubicin and paciltaxel out of these vesicular compartments ensures exposure to their pharmacological targets. Intracellular delivery can bypass mechanisms of resistance associated with membrane efflux pumps such as p-glycoprotein. If >10-fold, EPR-mediated targeting will also enable the circumvention of other mechanisms of drug resistance. Non-biodegradable polymeric platforms must eventually be eliminated from the cell by exocytosis. Rapid exocytic elimination of the conjugated drug before release would be detrimental and prevent access to the therapeutic target. In general, polymeric carriers do not access the cytosol. MRP, multidrug resistance protein.

五、微凝胶/纳米凝胶交联聚合物颗粒在药物传输系统中的研究：

纳米水凝胶是一种水溶胀性的，具有交联结构的亲水纳米高分子材料，因其含水量高、溶胀快、生物兼容性好等优点得到广泛研究及应用。纳米水凝胶，作为一种药物传递载体主要应用于易被生物酶类降解、生物半衰期短的多肽、蛋白质及核酸类等生物大分子药物的口服给药或注射给药。“智能纳米水凝胶”可以响应环境的微小变化而发生可逆性相变，实现药物在体内的定点、定时、定量释放，从而减少用药次数，提高药物疗效、降低患者用药成本、减少药物的不良反应。

制备方法：光刻和微成型方法、微流体法、生物聚合法（水包油（O / W）乳化异构方法、水均相凝胶化法、喷雾干燥法、葡聚糖的化学交联）、非均相自由基聚合、异构控制/活性自由基聚合.

Fig. 15. Illustration of unique features of stable biodegradable nanogels of well-controlled water-soluble polymers in the presence of a disulfide-functionalized dimethacrylate for effective

targeted drug delivery.

纳米药物载体构建哪家好

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纳米药物载体构建厂家

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纳米药物载体与缓释

纳米药物载体的制备与药物缓释 廖凡 PB12206262 摘要： 根据已有知识设计了共聚物的结构，合成路线，合成步骤和实验方案，综合表征分析方法，确定了聚合条件和产品性能。 前言： 一般的给药方式，使人体内的药物浓度只能维持较短的时间，血液中或是体内组织中的药物浓度上下波动较大，有时超过病人的药物最高耐受剂量，有时又低于有效剂量，这样不但起不到应有的疗效，而且还可能产生副作用。频繁的小剂量给药可以调节血药浓度，避免上述现象，但往往使患者难以接受，实施起来有很多困难。因此，制备能够缓慢释放药物成分的缓释性长效药品在治疗中经常是非常需要的。要制备缓释长效药品，关键是要制备能使被承载的药物缓慢释放的载体材料。 温敏性水凝胶是一种亲水的聚合物网络，对其大量的研究发现，其在凝胶形成过程中不涉及化学反应，分子链间的交联通过分子间相互作用力(范德华力、疏水相互作用及氢键等)形成。通过改变温度就可以影响并改变这些疏水相互作用以及氢键作用，在水中经过简单的可逆性相转变(溶胶一凝胶) 即可形成水凝胶．因此温敏性水凝胶的制备过程更为简单，且不需要有机溶剂，将更有利于药物的传递。目前一些研究表明，温敏性PLGA／PEG水凝胶具有比较理想的凝胶特性，可在温度低于30 ℃时装载药物，在体温条件下发生溶胶一凝胶相变，并由于其良好的生物可降解性和安全性而受到广泛的关注。但这种给药体系仍存在一些尚未解决的问题，如载药时须在较低温度下操作，且药物的缓释周期较短(仅为7 d)，给临床应用带来了不便和局限。另外，从材料角度看，提高疏水的PLGA 嵌段长度会引起蛋白药物的聚集。众所周知，聚己内酯(PCL)是一种被广泛研究的可生物降解的结晶聚合物，共聚物可呈粉末状形态，相比于其它材料在临床使

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 围。

医用高分子载体材料

医用高分子载体材料 Medical polymer carrier materials 摘要：药物高分子载体是随着药物学研究、生物材料科学和临床医学的发展而新兴的给药技术。高分子材料优良的生物相容性、生物可降解性、降解速率的可调节性以及良好的可加工性能，都为药物制剂的创新提供了便利和可能。高分子载体材料的合成，高分子材料和所载药物分子的结构关系，提高载药效率，以及药物载体材料的结构，在性能方面，不仅要考虑高分子材料的生物适应性，而且考虑它在体内的分布情况和生物降解性能、降解产物对机体的影响等问题都需要深入研究。本文结合国内有关医用高分子载体材料方面的研究论文, 阐述了医用高分子载体的概念、种类、作用机理、研究现状、应用以及发展前景。 关键词: 医用高分子载体高分子载体药物控制释放肿瘤给药系统应用 Abstract：The development of pharmacology, biomaterials and clinical medicine brings on a new administration method, namely medical polymer carriers. The excellent biocompatibility, bio-degradability, adjusted degradation velocity and processing property of polymer materials facilitate the pharmaceutical preparation. Many problems, such as biocompatibility of polymer materials, in vivo distribution, in vivo degradability, and effect of degradable products, all need further researches in the fields regarding the synthesis of polymer carriers, the correlation between polymer materials and carrying drug molecules, raising the efficiency of drug carrying, the structure and property of the drug carriers. Based on the relevant domestic medical polymer carrier material research papers, expounds the concept of medical polymer carrier, type, function mechanism and research status quo, application and development prospect. Keywords：medical polymer carrier polymer drug carrier control release tumor drug delivery system application 1. 引言 20世纪60年代化学家们提出将高分子材料应用于生物药物领域，制备高分子药物是改善药物最有效的方法之一。高分子载体药物可以通过剂型改变，控制药物释放速度，避免间歇给药使血药浓度呈波形变化，从而使释放到体内的药物浓度比较稳定，还可以通过释放体系使药物送达体内特定部位，而对身体其它部位不起作用。载体药物技术的关键是

纳米药物载体用于治疗关节炎-PEI修饰的磁性纳米颗粒可实现siRNA递送并提升关节炎治疗效果

近日，东南大学研究者在实验视频期刊发表了文章。视频展示了关于聚乙烯亚胺包覆的超顺磁性氧化铁纳米颗粒制备及其作为载体进行靶向递送siRNA到巨噬细胞的研究工作。 这是该研究团队继2014年发表文章之后，通过实验视频的方式向广大科研工作者介绍基于磁性纳米颗粒的基因转染和递送研究。 研究背景 由于巨噬细胞在调节免疫反应方面的重要作用，巨噬细胞一直是研究的热点，并在许多疾病中，如自身免疫性疾病、动脉粥样硬化和癌症中，成为一个有希望的治疗靶点。 RNAi介导的基因沉默是探索和调控巨噬细胞功能的一种有价值的方法; 然而，用siRNA转染巨噬细胞通常被认为在技术上非常具有挑战，目前很少有专门研究siRNA转染到巨噬细胞的方法。 这里，我们提出了一种使用聚乙烯亚胺包覆的超顺磁性氧化铁纳米颗粒（PEI-SPIO）作为载体进行靶向递送siRNA到巨噬细胞的方案。 具体方案

当Fe: siRNA重量比达到4及以上时，PEI-SPIO能够结合siRNA并完全浓聚siRNA。在体外，这些纳米颗粒可以有效地将siRNA递送到原始巨噬细胞，以及类似巨噬细胞的264.7细胞系中，并且在较佳转染剂量下不影响细胞活力，最终诱导siRNA介导的靶基因沉默。 PEI-SPIO除了用于体外siRNA转染外，也是一种很有前途的将siRNA递送到体内巨噬细胞的工具。 鉴于PEI-SPIO/siRNA颗粒复合的磁性和基因沉默能力，系统地应用PEI-SPIO/siRNA颗粒不仅可以调节巨噬细胞的功能，还可以实现巨噬细胞的成像和跟踪。 从本质上讲，PEI-SPIO是一个简单、安全、有效的非病毒平台，可以在体内和体外实现巨噬细胞的siRNA递送。 对大鼠关节炎的治疗效果 在先前的研究工作中，同样以PEI-SPIO纳米颗粒为载体，研究靶向IL-15受体β亚基（IL-15Rβ）的siRNA对佐剂型关节炎（AA）大鼠在体治疗效果。 ●PEI-SPIO纳米颗粒与siRNA在Fe: siRNA质量比≥4时可紧密结合， 普鲁士蓝染色和流式检测结果表明PEI-SPIO/siRNA 纳米颗粒可以被巨噬细胞有效摄取。 ●MTS实验说明PEI-SPIO/siRNA 纳米颗粒在0~100 μg Fe/mL范 围内不具有细胞毒性。 ●血清稳定性实验说明PEI-SPIO纳米颗粒确实可保护siRNA不被降 解。

高分子载体材料

高分子载体材料 载体是指能载带微量物质共同参与某种化学或物理过程的常量物质。高分子载体则是以高分子聚合物来充当反应中此类常量物质。随着科技飞速发展高分子载体日益备受关注，广泛应用于医药载体、载体催化剂、固相组合合成技术、固相萃取等领域。 高分子载体材料十分广泛, 按来源可分为天然高分子材料、半合成高分子材料、合成高分子材料。常用的天然高分子载体材料稳定、无毒、成膜性较好, 特别是适合作为药物载体材料。其中主要包括胶原、阿拉伯树胶、海藻酸盐、蛋白类、淀粉衍生物。近年来研究较多的是壳聚糖、海藻酸盐, 而源于蚕丝的丝素蛋白则显示出巨大的潜力[ 2]。半合成高分子包括羧甲基纤维素、邻苯二甲酸纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、丁酸醋酸纤维素、琥珀酸醋酸纤维素等, 其特点是毒性小、粘度大、成盐后溶解度增大, 由于易水解, 故不宜高温处理, 需临时现用现配《资料》。合成高分子材料如聚碳酯、聚氨基酸、聚乳酸、聚丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚氰基丙烯酸烷酯、乙交酯一丙交酯共聚物、聚乳酸一聚乙二醇嵌段共聚物，e一己内酯与丙交酯嵌段共聚物、聚合酸酐及羧甲基葡萄糖等，其特点是无毒、化学稳定性高。《资料》 按应用范围来分，可分为药物高分子载体、催化剂高分子载体、固相反应高分子载体及固相萃取高分子载体。 药物高分子载体 高分子载体药物是指将本身没有药理作用、也不与药物发生化学反应的高分子作为药物的载体，依靠二者间微弱的氢键结合形成、或者通过缩聚反应将低分子药物连接到聚合物主链上而得到的一类药物。其中高分子化合物充当低分子药物的传递系统，而发挥药理作用的仍是低分子药物基团。《资料》高分子载体不会在体内长时间积累，可排出或水解后被吸收。《资料》 以高分子作为药物载体的主要目的是为了提高药物的选择性。通常采用三种方法提高高分子药物的选择性:①通过改变小分子药物与高分子载体的连接方式和连接基团,达到有选择性的目的。例如身体某一部位具有亲核性的细胞壁或含有氨基(巯基)等,都可以水解连接小分子药物的酯基,从而可在靶区内把小分子药物从高分子载体上接下来;②给高分子载体装上“导向装置”,从而使高分子药物直接进攻靶区。例如身体正常组织的pH值为7. 2,而某些肿瘤组织的pH值为5.9~6.9。利用这种差别,给高分子药物安上磺胺衍生物侧基,则聚合物在pH≈6. 6时沉淀,从而实现了药物专门进攻靶区的目的;③利用高分子药物的高分子量能引起体内某些细胞对它的特异吸取,使具有活性的高分子在病变区积聚,达到有选择性的目的[3] 《资料》将低分子药物与高分子结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。接枝主要分为两种类型：通过偶联将一种聚合物接枝到另一种聚合物表面；将带功能基团的单体接到聚合物表面，然后引发单体聚合（也叫原位聚合)。而工艺方法又可分为：氧化处理（表面涂饰，火焰电晕放电或酸蚀等)；等离子固定法；高能辐射法；光化学方法等。《资料》} 催化剂高分子载体 均相催化剂的固载化是催化剂研究的方向之一，将具有催化活性的低分子负载于高分子上可制成固载化催化剂．与一般低分子催化剂相比，具有以下优点：(1)对设备无腐蚀性； (2)催化剂容易处理和储存；(3)反应后易与反应液分离；(4)易实现生产的连续化；(5)可消除废酸的环境污染；(6)稳定性良好，能够重复使用．因此，在有机合成中日益受到人们的关注．高分子载体Lewis酸催化剂具有催化活性高、性能稳定、使用方便、无污染、制备简便、成本低廉、重复使用性能优越、可回收再生等一系列优点，是一类良好的环境友好催化剂，对于资源综合利用和环境友好具有重大意义．高分子载体Lewis酸是将Lewis酸固载于高分子载体上的一种固体酸催化剂，是高分子金属催化剂中的一种，是利用高分子骨架中的不饱和pai键配位的金属高分子催化剂如：三氟化硼型催化剂：聚苯乙烯一三氟化硼复合物

纳米药物载体系统解析

纳米药物载体系统 年级: 2012级 专业: 材料科学与工程 姓名: 俞 学号: 3**

摘要: 着科技的发展，纳米生物技术越来越受到关注，物技术是国际生物技术领域的前沿和热点问题，在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景，特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等，将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。本文着重介绍纳米药物载体系统。纳米药物载体的属性纳米药物载体种类纳米药物载体的制备方法及纳米生物技术的发展前景。 关键词：纳米生物技术纳米药物载体纳米粒子 纳米技术是一种新兴的科技,它的基本涵义是在纳米尺寸(10-9~10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创制新物质。由于物理空间的改变,物质的理化特性、生物学特性发生令人惊奇的变化,其在药学领域中的应用,已成为本世纪崭新的前沿科学[1] 纳米药物载体是指粒径大小在10~1000nm的一类新型载体,通常由天然或合成高分子材料制成。它是以纳米颗粒作为药物载体,将药物治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面,通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合,在细胞摄取作用下进入细胞内,实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。纳米 载体技术是纳米生物技术的重要发展方向之一[2] 一、纳米药物载体的性质 作为药物载体的纳米材料，是粒径大小介于10~1000nm的固态胶体颗粒，包括纳米粒子、纳米囊、纳米胶束和纳米乳剂等。 其中较常见的是纳米粒子，一般指由天然或合成的高分子材料制成的、粒度在纳米级的固态胶体颗粒。 纳米粒子表面的亲水性与亲脂性将影响纳米粒子与调理蛋白吸附结合力的大小，从而影响吞噬细胞对其吞噬的快慢。一般而言，纳米粒子的表面亲脂性越大，则其对调理蛋白的结合力越强，吞噬细胞对其吞噬的速度越快。所以要延长纳米粒子在体内的循环时间，需增加其表面的亲水性，这是对纳米粒子进行表面修饰时选择材料的一个必要条件[3] 二、纳米药物载体的属性 1 具有较高的载药量 2 具有较高的包封率

天然温敏性高分子药物载体材料

天然温敏性高分子药物载体材料摘要：对环境刺激响应的刺激性响应材料在药物运输方面有重要的作用。本文旨在介绍几种天然温敏性高分子在药物运输方面的应用，并对此天然高分子与合成高分子在药物运输中的优缺点。 关键词：天然高分子药物载体温敏性 一．前言 刺激性响应材料因其对环境有特殊的响应而得到人们的关注，随着近几年医用高分子材料的发展，人们已可以根据特定的生理需求来制造药物载体[1]。刺激性响应高分子也叫智能高分子、环境响应高分子，当外界环境发生微小变化时，它们能迅速地发生相应的物理化学变化，根据响应因素的不同，可以分为光响应高分子、超声响应高分子、PH响应高分子、温度响应高分子等等。这些高分子在外界因素发生改变时，它们可能发生疏水/亲水转变、构象转变、溶解度改变、胶束化等等[2]。因此可以将高分子做为药物载体，从而对药物释放进行有效的控制。这这些刺激性响应材料中，温敏性高分子是研究最广泛的，所以本文将重点介绍几种温敏性天然高分子在药物载体上的应用（见表1）。 二．温敏性高分子在控制药物释放上的应用

温敏性高分子是在微观上分子随着温度发生微小改变，从而达到宏观上材料性能的改变的一类材料。这些材料一般都具有低临界溶液温度（LCST），或高临界溶液温度（UCST）。LCST的材料在温度较低时可以溶解，当加热至LCST以上时，分子从溶液中析出，经历一个溶胶-凝胶的相转变；而UCST材料正好相反，在低温时材料不能溶解，当加热至UCST以上时，材料溶解[3]。LCST和UCST 材料都可以作为药物载体，LCST共聚高分子可以简单地与药物混合，然后再室温下，用注射器将溶液注入体内，人体温度的加热作用使材料经历一个溶胶-凝胶转变，将药物包裹在材料内，从而在需治疗的位置上提供一种药物缓释作用[4]。而UCST材料则需要在病变部位加上红外激光或超声来辅助加热，从而将药物才材料中释放出来[5-7]。 温敏性药物载体有许多优点，如不需要侵入性手术植入和绕过生理障碍，从而达到特定的治疗位点[8]。另外，载体可以防止药物被酶或体内环境降解，体内药物的溶度也可以通过控制药物的释放速度来调节，因此可以避免简单注射所带来的治疗低效和体内药物浓度过高而导致的毒化作用等问题。理想的药物治疗情况如图1所示。 三．几种天然温敏性高分子 1. 弹性蛋白多肽（ELPs）

纳米药物载体在医药领域中的研究进展

第29卷第2期济宁医学院学报2006年6月Vol129,No12JOURNAL OF JINING MEDICAL COLLEGE Jun,2006 纳米药物载体在医药领域中的研究进展 钱倩综述王伯瑶审校 (四川大学基础医学与法医学院基础医学系) 纳米本身是个长度单位,1nm等于10-9m,纳米颗粒的粒径比毛细血管通路还要小12个数量级。当一种物质被不断切割至一定程度,其粒子小至纳米量级即为纳米材料。纳米材料往往会产生一些新的理化特性,正是这些特有的特性,使其在药物和基因输送方面有许多优越性:1许多半衰期短的药物可能需要每天重复给药多次,制备成缓释药物后,将极大延长药物作用时间o能解决口服易水解药物的给药途径问题,大大降低药物与胃蛋白酶等消化酶接触的机会?可进行靶向给药:纳米载体经特殊加工后可达到靶向输送的目的,更加准确地对准组织或器官,减少药物对人体的不良反应?载药纳米粒可以改变膜转运机制,增加药物对生物膜的透过性,有利于药物透皮吸收与细胞内药物发挥?可在保证药物作用的前提下,减少给药剂量,减少药物的副作用?可消除特殊生物屏障对药物作用的阻碍?能携带多种化学药物à载体及其生物学降解产物易被消除。 纳米药物载体在医药领域的应用极为广泛,提高药物的利用率疗效和减少药物的副作用已成为医药研究领域的一项重要课题。一种理想的纳米药物载体应具备以下特征:1具有较高的载药量,>30%o具有较高的包封率,>80%?制备和纯化方法简便,容易放大至工业化生产?载体材料可生物降解,毒性较低或没有毒性?具有适当的粒径与粒型?具有较长的体内循环时间。 1纳米药物的种类 111纳米粒 纳米囊和纳米球统称为纳米粒(nanopar ticles),是直径为10-1000nm的一类聚合物胶体系统,纳米球有高分子基质骨架,药物分散其中。纳米囊由高分子材料形成的外壳和液状(水或油状)内核构成,药物通常被聚合物膜包封在内核层[1]。理想的纳米粒载体是无毒和可生物降解的,纳米粒的特异靶向性使药物和靶基因被定向释放出来,载体则被生物降解,避免在转运过程中在其他组织释放,产生副作用或过早被灭活。用于纳米粒载体研究的生物可降解聚合物主要有合成聚合物如:聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸共聚乙醇酸(PL-GA)以及天然高分子材料,如普鲁兰、壳聚糖、明胶、海藻酸钠以及其他亲水性生物可降解聚合物[2]。 参考文献 11程雪梅,边旭明,郎景和,等.妊娠期宫颈涂片细胞学检查.中国医学科学院学报,2000,22(2):174 21Palle C,B angsboll S,Andreas son B.Cervical intraepithelial neoplasia i n pregnan cy.Acta Obstet Gynecol Scand,2000,79(4):306 31Bristow RE,F.J.Montz1Cervical cancer i n pregnancy.Lippi ncott Willi ams and Wi lkins,19991157~175 41Nobbenhuis MAE,Helmerhorst TJM,van-den-B rule AJC,et al. High-risk human papill omavirus clearance in pregnant women: trends for lower clearance during pregnancy with a catch-up post2 partum..B r J Cancer,2002,87(1):75 51Arena S,Marconi M,Ubertosi M,et al.H PV and pregnancy:diagnos2 tic methods,transmission and evoluti on.Minerva Ginecol,2002,54 (3):225 61Si lverberg MJ,Thorsen MP,Lindeberg H,et al.Condyloma i n preg2 nancy is strongly predictive of juvenile onset recurrent respiratory pa2 pillomatosis.Obstet Gyn ecol,2003,101(4):645 71邓东锐,闻良珍,凌霞珍.亚临床型人乳头瘤病毒感染垂直传播途径的研究.中国实用妇科与产科杂志,2005,21(1):45 81Mikhail MS;Anyaegbunam A;Romney https://www.sodocs.net/doc/a9687233.html,puteried colposcopy and conservative managem ent of cervical intraepi theli al n eoplasia i n pregnan cy.Obstet Gynecol Survey,1996,51(3):169 91Baldauf JJ;Dreyfus M;Ritter J.et al.Benefits and ri sks of directed biopsy in pregnancy.Obstet Gynecol Survey,1998,53(2):81 101郎景和.子宫颈上皮内瘤变的诊断与治疗.中华妇产科杂志, 2001,36(5):261 111Richard RM,Barron B A.A follow-up study of patients with cervi2 cal dysplasia.Am J Obstet Gynecol,1969,105:386121David A,Van Nos trand KM,Nguyen NJ,et al.T he effect of rout of deli very on regression of abnormal cervical cytology fi n dings in the postpartum period.Am J Obstet Gynecol,1998,178(6):1116 131Paraskevaidis E;Koliopoulos G;Kalantaridou S;et al.Management and evoluti on of cervical intraepitheli al neoplasia during pregnancy and pos tpartum.Eur J Obstet Gynecol Reprod Bi ol,2002,104(1): 67 141Howard MJIII.Pos tpartum evoluation of cervical squamous i ntraep2 ithelial lesions wi th respect to the route of delivery.Obs tet Gyn ecol Survey,2003,58(2):109 151Vlahos G;Rodolakis A;Di akomanolis E;et al.Conservative manage2 ment of cervical intraepith elial neoplasia(CIN(2-3))i n pregnant women.Gynecol Obstet Invest,2002,54(2):78 161Murta EFC;de-Souza FH C;de-Souza MAH,et al.High-grade cervi cal squamous intraepithelial lesion during pregnancy.Tumori, 2002,88(3):246 171Gentry DJ,B uggish MS,Brady K,et al.The effect of loop ex i sion of the transformation zone on cervical length:i m plication for pregnan2 cy.Am J Obstet Gynecol,2000,182(3):516 181Robinson WR,Webb S,Tirpack J.et al.Managem ent of cervical i n2 traepithelial neoplasia duri ng pregnancy wi th loop exision.Gyn ecol Oncol,1997,64:153 191M i tsuhashi A,Sekiya S.Loop electrosurgical excision procedure (LEEP)during first trimester of pregnancy.Int J Gynecol Obstet, 2000,71:237 201Dunn TS,Ginsburg V,Wolf D.Loop-cone cerclage in pregnancy:a 5-year review.Gynecol Oncol,2003,90:577 (收稿日期2006-04-20) # 82 #

高分子聚合物作为药物缓释载体的应用

高分子聚合物作为药物缓释载体的应用 董豫敏 101613 (College of material science and engineering of Tongji University, Shanghai ,201804) 摘要：通过SITP项目，研究并了解了生物医用高分子的应用和发展前景。并且简单介绍了高分子药物载体的制备方法和优点，以及所面临的问题。 关键词：微胶囊缓释靶向性 Abstract：Through the SITP project, to study and have an understanding of biomedical polymer applications and development prospects. And briefly introduce a method of the preparation and advantages of the polymeric drug carrier, and the problems faced. Keywords: Micro-Capsule Sustained-release Targeting ability 随着科学的发展，生物医用高分子在人们生活中的应用越来越广泛，尤其是在高分子缓释药物的临床医疗应用上。高分子缓释药物载体 药物的缓释是近年来人们研究的热点。高分子药物控制释放体系又称作微胶囊技术，是用成膜材料把固体或液体包覆形成微小粒子的技术,可以保护芯材物质免受环境影响。囊壁可以屏蔽囊心的颜色、气味,改变物质质量、体积、状态或表面性能,隔离活性成分,降低挥发性。这种新的技术不仅能提高药效，简化给药方式，大大降低药物的毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系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。一次性注射或口服的高分子疫苗制剂的开发，将克服普通疫苗需多次注射方能奏效的缺点，提供一个简单、无毒副作用、十分安全的新方法而受到人们的重视。基因治疗是导入正常基因于特定的细胞(癌细胞)中, 对缺损或致病的基因进行修复，或者导入能够表达出具有治疗癌症功能的蛋白质基因，或导入能阻止体内致病基因合成蛋白质的基因片段来组织致病基因发生作用，从而达到治疗的目的。基因疗法的关键是导入基因的载体，只有借助载体, 正常基因才能进入细胞核内。目前，高分子纳米材料和脂质体是基因治疗的理想载体，其中，高分子聚

纳米粒子在药物载体中的应用

纳米粒子在药物载体中的应用

纳米粒子在药物载体的研究进展 摘要：:纳米粒子作为一种新型的药物载体, 由于它的超微小体积, 能穿过组织间隙并被细胞吸收, 通过人体最细的毛细血管, 还可透过血脑屏障, 显现出极大的潜力并被广泛研究, 具有广阔的发展前景。本文从不同分类的纳米粒子着手，综述其在药物载体中的应用. 关键词：纳米粒子、药物载体、控制释放 纳米粒子( nanoparticle) 也叫超微粒子，尺寸在1—1 000 nm 之间，通常由天然或合成高分子材料制成，目前无机材料也研究得比较多。主要通过静电吸附、共价连接将药物结合在其表面，或者直接将药物分子包裹在其中，然后通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。纳米控释系统作为独特的药物新剂型得到越来越广泛的关注。本文通过从不同类别的纳米粒子着手综述对其在药物载体中的应用。 1、有机纳米粒 纳米粒使用的载体材料目前多为天然或者合成的可降解的高分子化合物。天然高分子及其衍生物可分为蛋白类（白蛋白、明胶和植物蛋白）和多糖类（纤维素和淀粉及其衍生物、海藻酸盐、壳聚糖等）。合成高分子主要有聚乳酸、聚己类酯等。 1.1天然化合物 1.1.1环糊精 环糊精是一种来自于淀粉的环状材料，其结构是葡萄糖单体通过1,4α连接的环状分子。在水相中，通过分子内氢键作用形成稳定的桶状结构，外围是亲水性表层而易溶于水溶液中，内部是疏水性的空腔，可以有效地包含疏水性的小分子，而形成主客体作用(环糊精称为主体，包含的小分子称为客体，这种通过疏水性作用的结合成为主客体作用)。李媛[1]等采用α-环糊精（α-CD）穿入两端带有可光交联基团的改性PEG链形成包含复合物，通过疏水性端基的自组装形成纳米粒子，并将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中，结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用，载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果。 张先正等制备了由α-环糊精及其经马来酸酐改性的衍生物与聚(ε-己内酯)(PCL)通过主客体包合作用形成的超分子纳米胶束，并研究了这种胶束的药