新型给药系统:聚合物胶束和泡囊共69页
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DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2021.02.010·综述·白消安纳米给药系统研究进展杨思琪,夏桂民,刘秀均白消安是一种抗肿瘤的烷基磺酸盐,化学名为1,4-丁二醇二甲磺酸酯(图1),白色结晶固体,不溶于水,微溶于丙酮和乙醇。
1959 年首次用于治疗慢性粒细胞白血病,能有效缓解症状及改善患者状态。
现广泛用于造血干细胞移植前的预处理方案中。
所谓预处理就是指在输入健康的造血干细胞以前,对患者进行大剂量化疗以清除患者体内的异常细胞及肿瘤细胞,并破坏患者的免疫系统以减少对移植的排斥反应,这是造血干细胞移植的中心环节之一。
造血干细胞移植是目前治疗急性髓系白血病、地中海贫血和NK/T 细胞淋巴瘤等血液学恶性肿瘤和免疫缺陷等疾病不可或缺的治疗手段[1]。
白消安对造血干细胞的抑制杀灭作用是骨髓移植成功的重要环节之一。
基于白消安和环磷酰胺合用组成的清髓方案由于不需要特定的设备和专业人员操作等原因,具有耐受性好及毒性低等优点成为标准的预处理方案[2]。
传统上,大多数骨髓移植方案中使用白消安的标准剂量为4 mg/(kg·d),为期4 d。
由于白消安治疗范围较窄且药动学参数个体差异较大,适宜的血药浓度对其药效的发挥有重要影响。
白消安的血浆暴露量过高会发生肝静脉闭塞性疾病、间质性肺炎和细胞因子风暴等致死性不良反应,而系统暴露量不足又会导致移植失败或复发,缩短患者的生存时间[3]。
对白消安的药物浓度进行监测可更好发挥其作用并减少不良反应发生的概率。
但由于白消安在不同患者体内的吸收清除速率存在较大差异,其不可预测的生物利用度和药代动力学分布对建立普适性的药物浓度检测方法带来困难[4]。
目前需要进行更多药效学研究以建立全身暴露白消安和疗效之间的量效关系,尤其是在接受骨髓移植的儿童中,基于已知药理学参数精确且有效的白消安血浆水平监测与剂量调整相结合可改善接受骨髓移植患者的临床治疗效果。
聚合物纳米囊泡聚合物囊泡作为新型纳米载体在肿瘤治疗中的应用[摘要] 很多药剂学纳米载体,如纳米球、纳米囊、脂质体、胶束、囊泡等,已经被用于治疗性和诊断性物质的实验性或临床性递送[1]。
聚合物囊泡是由合成或天然改性的双亲分子自组装的一种超分子聚集体,类似于细胞膜结构,作为一种新型的纳米载体具有很多的优势,能够通过被动靶向、主动靶向及物理化学敏感等方式递送药物至靶位并控制释药,稳定性好、渗透性高、可降低药物毒副作用等,应用广泛[2]。
本文首先对聚合物囊泡的基本特性和制备方法等进行简单介绍,并举例了聚合物囊泡作为一种新型纳米载体在肿瘤治疗与诊断方面的应用,为肿瘤的治疗提供新的思路和依据。
[关键词] 聚合物囊泡,纳米载体,肿瘤治疗,自组装[引言] 纳米技术是研究结构尺度在0.1~100nm范围内材料的性质及其应用。
随着纳米技术的迅速发展,其迅速渗透到生命科学、材料、化工等各个领域并发挥着关键性的作用。
近年来由于大分子自组装技术的飞速发展,聚合物囊泡作为一种新型纳米载体,已经吸引了越来越多研究者的积极关注,成为当前分子自组装新型药物载体研究的热点。
1、聚合物囊泡的制备方法在许多的自组装制备聚合物囊泡方法中,最重要的方法是溶剂切换技术和聚合物再水化技术。
溶剂切换技术即溶剂置换法,是将两亲性共聚物先溶解在良溶剂中,然后溶于水相并充分水化成囊泡。
聚合物再水化技术即无溶剂法,是先将聚合物溶解在有机溶剂中,除去有机相形成聚合物薄膜,加水使薄膜水化,自组装形成聚合物囊泡[3、4]。
最近几年还有文献[5]报道层-层静电自组装法和改变pH值诱发的自组装和氢键诱发的自组装微囊泡。
层层自组装技术是基于静电相吸原理,即聚电解质阴阳离子间相互作用形成聚电解质多层膜[6]。
滕伟[7]等人发现载基因载基因脂多糖胺纳米囊泡/透明质酸通过层层自组装构建具有独特三维纳米结构的聚电解质多层膜,其增长方式为指数型,具有纳米级粗糙度和非致密性的特点。
超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束的制备与磁靶向载药体系性能研究一、概述随着医学领域的深入发展,癌症治疗已成为当代医学面临的重大挑战之一。
尽管传统的手术、放疗和化疗等手段在一定程度上能够控制病情,但其对正常细胞的损伤以及药物的非特异性分布等问题仍亟待解决。
探索新型的、具有靶向性的药物传输体系成为了当前的研究热点。
超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束作为一种新型的磁靶向载药体系,因其独特的磁响应性和生物相容性,在肿瘤治疗中显示出巨大的潜力。
超顺磁性Fe3O4纳米粒子,作为一种重要的磁性材料,具有优异的磁响应性能,能够在外部磁场的作用下实现定向移动。
与此其超顺磁性质使得粒子在去除外部磁场后能够迅速失去磁性,从而避免了对生物体的潜在危害。
将Fe3O4纳米粒子与聚合物载药胶束相结合,不仅可以实现药物的靶向输送,还能通过调控聚合物的性质和结构,优化药物在体内的释放行为。
本研究旨在制备具有优良磁靶向性能的超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束,并对其性能进行深入研究。
我们将通过化学合成法制备出粒径均匀、磁性能稳定的Fe3O4纳米粒子。
利用聚合物反应合成不同分子量的嵌段聚合物,并通过适当的方法将Fe3O4纳米粒子与聚合物相结合,形成稳定的磁性聚合物载药胶束。
在此基础上,我们将进一步探讨载药胶束的制备工艺、药物释放行为以及磁靶向性能等关键问题。
通过本研究的开展,我们期望能够为磁靶向载药体系的设计和优化提供新的思路和方法,为癌症等重大疾病的治疗提供更为安全、有效的药物传输手段。
我们也期望通过本研究的成果,推动磁性纳米材料在生物医学领域的广泛应用,为人类的健康事业做出更大的贡献。
1. 介绍药物传输系统的重要性及磁靶向载药体系的研究背景在现代医学领域,药物传输系统的重要性日益凸显。
药物传输系统不仅关乎药物的治疗效果,更直接影响患者的生存质量。
一个高效、精准的药物传输系统能够确保药物准确到达病灶部位,发挥最大的治疗作用,同时减少药物在非病灶部位的分布,从而降低副作用,提高患者的生活质量。
聚合物胶束作为药物载体的研究进展柴云;许凯;常海波;张普玉【摘要】聚合物胶束是具有疏水核心和亲水壳的自组装纳米颗粒.作为一种新型的药物载体,聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、体内滞留时间长、毒副作用小等特点.可以通过肿瘤组织的高通透性和滞留效应被动地富集在癌组织中,也可以通过修饰聚合物胶束的表面基团来实现药物靶向给药.本文总结并分析了聚合物胶束作为药物载体的研究进展,包括聚合物胶束的功能特点、制备、应用和药物的包载.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】7页(P522-528)【关键词】聚合物胶束;药物载体;靶向给药【作者】柴云;许凯;常海波;张普玉【作者单位】河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】R94与普通制剂药物相比,纳米药物载体具有特异性、靶向性、药物作用时间长、毒副反应小、载药范围广[1-3]等优点. 随着医药技术的发展,一些生物和基因药物比如DNA蛋白质等的应用完全依赖于有效的药物传递系统[4-6],比如聚合物胶束(PMs)、纳米脂质体[7]、固体脂质纳米粒[8]、纳米囊和纳米球[9]、纳米磁性颗粒等.图1 聚合物胶束的自组装Fig.1 Self-assembly of polymer micelles聚合物胶束是近年来在众多疾病的诊断和药物治疗中研究最多的纳米载体之一. 制备聚合物胶束的“经典”方法是用两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中其中一种嵌段不溶形成胶束的核,另一种嵌段可溶形成胶束的壳(如图1所示),这种热力学驱动过程发生在临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)以上[10]. 除此之外还可以通过氢键络合作用、静电相互作用、金属配位作用、化学反应诱导等原理制备.作为一种新的载体,聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、组织渗透性好、体内滞留时间长、能使药物有效到达靶点等特点. 其中刺激响应性纳米胶束可根据外界环境的微小变化,如温度、pH、氧化还原性、离子强度、磁、光、电、生物酶等作出响应,产生相应的结构形态、物理性质、化学性质等变化甚至突变[11]. 聚合物胶束增加了疏水性和脂溶性药物的溶解性和稳定性,并且聚合物胶束的体积小不易被网状内皮细胞(reticulo-endothelial system,RES)吸收及肾排泄,又可以通过EPR效应选择性分布在肿瘤组织中,减少药物副作用.1 聚合物胶束的功能特点聚合物胶束是两亲性聚合物在选择性溶剂中在分子间氢键、静电相互作用和范德华力等作用推动下自组装而成. 聚合物胶束可以增加难溶性药物的溶解度,低CMC的胶束在血液中具有较长的循环时间. 由于聚合物胶束表面容易修饰,可以制备成和肿瘤细胞特异性结合的药物载体,可以降低药物对正常组织的毒副作用,也可以制备成对细胞内不同pH、温度、还原性具有响应作用的聚合物胶束从而实现聚合物胶束对病变部位的靶向作用.WANG等[12]分两步合成了两亲性嵌段共聚物聚-(N,N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺)-b-己内酯[P-(N,N-isopropylacrylamide-co-N-hydroxymethylacrylamide)-b-caprolactone][P-(NIPAAm-co-NHMAAm)- b-PCL](如图2所示),首先通过自由基聚合制备羟基封端的P-(NIPAAm-co-NHMAAm),然后通过P-(NIPAAm-co-NHMAAm)的羟基端基作为引发剂的己内酯(CL)的本体开环聚合来制备P-(NIPAAm-co-NHMAAm)- b-PCL. 体外细胞毒性实验表明,空白胶束对QBC939细胞的毒性很小,而载有DOX的胶束能够有效地抑制QBC939细胞的生长并诱导其凋亡. 体内实验表明,DOX负载的胶束通过诱导细胞凋亡显著抑制裸鼠的肿瘤生长.图2 P-(NIPAAm-co-HMAAm)-b-PCL的合成图Fig.2 Synthesis diagram of P-(NIPAAm-co-HMAAm)-b-PCLPANJA等[13]制备了聚乙烯醇缩丁醛叶酸(FA),FA共轭嵌段共聚物自组装成接近球形的聚合物胶束,具有足够低的临界胶束浓度范围(0.59×10-2~1.52×10-2g/L)可以作为有效的药物载体. 以共轭热响应嵌段共聚物PE-PCL-b-PNIPAM和PE-PCL-b-PNVCL为模板连接FA合成PE-PCL-b-PNIPAM-FA和PE-PCL-b-PNVCL-FA(如图3所示),临界溶解温度(LCST)范围为30~39 ℃,具有高的阿霉素(DOX)载药量(24.3%). 与正常细胞(HaCaT)相比,细胞摄取研究证明FA-PM选择性内化至癌细胞(C6神经胶质瘤),负载DOX的FA-PMs体内施用到C6神经胶质瘤大鼠肿瘤模型中并在肿瘤细胞中积累,相对于对照,显著地抑制了肿瘤生长. 图3 FA-共轭热响应嵌段共聚物PE-PCL-b-PNIPAM-FA和PE-PCL-b-PNVCL-FA的合成Fig.3 Synthesis of FA-conjugated thermoresponsive block copolymers PE-PCL-b-PNIPAM-FA and PE-PCL-b-PNVCL-FA2 聚合物胶束的制备2.1 直接溶解法当两亲性嵌段共聚物中亲水嵌段占比较高即水溶性较好时,将共聚物直接溶解于水中,也可采用加热、搅拌等方式促使共聚物溶解,通常在共聚物浓度高于CMC时,疏水链段难溶于水在水中聚集形成胶束的核,亲水链段易溶于水向水中伸展形成胶束的壳而形成胶束.AZUMA等[14]用尿素、苯胺和甲基丙烯酸酯合成了一种新的单体(如图4(a)所示),通过尿素在二氯甲烷溶剂中的分子间作用力而高效地自组装成胶束. 亚胺作为动态的共价键可以响应外部刺激,比如pH的变化(如图4(b)所示). 通过调节混合溶剂组分的比例、嵌段共聚物的结构、单体的浓度可以精确地控制胶束的相对分子质量,在药物载体方面具有较大的潜力.2.2 透析法透析法一般适用于溶解性较差的共聚物. 首先将嵌段共聚物溶解在溶剂中,待完全溶解后将其转入透析袋,放进选择性溶剂中进行透析操作. 在透析过程中,原溶剂逐渐被选择性溶剂置换,亲溶剂部分形成胶束的壳,疏溶剂部分形成胶束的核,共聚物发生自组装从而形成胶束[15].2.3 溶剂诱导法将两亲性共聚物溶解在亲疏水链段共溶的低沸点有机溶剂中,搅拌状态下将水溶液滴加到混合溶液中,随着水溶液的加入,亲水链段溶于水向水中伸展形成胶束的壳,疏水链段则慢慢聚集形成胶束的核,随后将有机溶剂蒸发除去,得到核-壳结构的聚合物胶束[16].3 聚合物胶束作为药物载体的应用3.1 药物增容作用具有小颗粒尺寸,高负载能力,长循环时间和在体内病理部位累积能力的生物相容性和生物可降解药物载体的开发对于难溶性药物的递送尤其重要[17]. 首先低水溶性的药物容易导致吸收不良,生物利用度低,尤其是口服给药时;其次静脉给药时难溶性药物可能导致各种并发症比如栓塞,严重的可能导致呼吸系统衰竭,并且还可能导致局部药物浓度过高. 通过高通量筛选技术,大量高活性的药物约有一半在水中的溶解度较低,这就导致很多被鉴定有高潜在价值的药物没有进入下一步开发. 而胶束的疏水核心为难溶性药物提供了适合的环境,增加了药物的溶解度.图4 (a)通过氢键嵌段共聚物胶束在有机溶剂中亚胺官能团交联合成亚胺微凝胶星形聚合物 (b)星形聚合物的官能化Fig.4 (a) Synthesis of imine-microgel star polymers via the Imine-Crosslinking of hydrogen-bonding block copolymer micelles in organic media and (b) functions of the star polymers LUO等[18]合成了pH响应的环氧化的PMAA2-b-epoHTPB-b-PMAA2多嵌段共聚物. 实验结果表明,氧化作用形成的共聚物胶束纳米粒子更稳定,具有较低的临界胶束浓度,较小的胶束尺寸,较高的载药量和药物包封率. 环氧化可以显著提高载药量和药物包封率,并且随着氧化程度的增加而增加.3.2 作为药物的缓释载体聚合物胶束可以通过物理包载、静电作用、化学结合等方法将药物牢固地限制在疏水内核中,低CMC的聚合物胶束在血液中具有较长的循环时间,被包载的药物通过共聚物胶束的降解或者共聚物载体的微孔释放等方法发挥药效,大大延长了药物的作用时间,提高了药物的生物利用度[19].MEI等[20]通过pH敏感的腙键和疏水基团脱氧胆酸盐,将药物阿霉素(DOX)和肝素合成为一个自组装胶束纳米粒子,在此过程中,肝素本身不仅作为载体的亲水部分,而且还具有抗血管生成和抗转移作用等多种生物学功能. 胶束纳米粒子HD-DOX具有良好的稳定性和酸性pH引发的药物释放性能. 全身给药后,肝素胶束纳米粒子半衰期延长,通过增强的通透性和保留作用增强了DOX在肿瘤中的蓄积,从而拥有更有效的抗肿瘤作用.3.3 用作靶向药物聚合物胶束可以通过EPR效应被动聚集在肿瘤组织中. 除此之外,由于聚合物胶束有容易改性的表面基团,因而可以通过对聚合物胶束表面进行修饰合成可以和肿瘤细胞特异性结合的药物载体[21]. 也可以根据肿瘤组织不同于正常组织的微环境,比如pH、温度、还原性等,合成pH响应、温度响应、还原响应的聚合物胶束. YANG等[22]合成了一种新型的具有靶向功能的接枝聚合物胶束AS1411,该胶束是具有双重pH /氧化还原敏感性和靶向效应的壳聚糖-β-聚乙烯亚胺-尿刊酸(CPU). 体外实验表明,在生理条件下,Dox-siRNA负载的胶束具有良好的药物释放特性,该体系具有良好的双重pH /氧化还原敏感性,细胞内药物释放快,对A549细胞具有较好的体外细胞毒性.4 聚合物胶束的药物包载4.1 化学结合法可以将需要包载的药物通过化学键与疏水核心结合,当聚合物胶束进入细胞内化学键断裂,活性药物从胶束中释放出来发挥药效[23]. 根据化学键的性质,药物可以响应不同的细胞内部条件,比如pH、温度、离子强度、还原性等[24]. Hedfehog(Hh)信号通路在胰腺导管腺癌(PDAC)的发生和转移中起重要作用,吉西他滨(GEM)被用作PDAC的一线治疗药物,但其快速代谢和短半衰期限制了其作为单一化学疗法的使用. KARACA等[25]合成了缀合GEM并包封Hh抑制剂vismodegib (GDC-0449)的甲氧基聚(乙二醇)-嵌段-聚(2-甲基-2-羧基-碳酸亚丙酯)-接枝-十二烷醇(mPEG-b-PCC-g-DC). 结合后,GEM体内稳定性的显著增加提升了抗肿瘤能力,几乎80%包封率的GDC-0449和19%缀合率的GEM在pH5.5的条件下在48 h内持续释放,胶束混合物携带GEM和GDC-0449可显著抑制MIAPaCa-2细胞的侵袭,迁移和集落,与单一治疗相比,这种联合治疗有效地抑制了肿瘤生长,加速了肿瘤细胞的凋亡.4.2 物理包载法与化学结合法相比,使用物理方法对药物进行包载要简单得多,因为物理包载不需要对药物结构进行改变[26]. 影响聚合物胶束载药量的最主要因素是药物分子和形成聚合物内核的疏水嵌段的相容性[27]. 物理包载法操作简单,适用范围广,包括直接溶解法、透析法、O/W乳化法和溶剂蒸发法等[28].4.3 静电作用带电的药物可以通过和带相反电荷的疏水内核之间的静电作用紧密结合而载入嵌段共聚物胶束中[29],可以通过控制疏水内核链段的长度、带电密度和溶液的离子强度来控制胶束的载药量[30].图5 胶束过量(N/P>1)或DNA过量(N/P<1)的胶束结构示意图Fig.5 Schematic illustrations of micelleplex structures with micelles (N/P>1) or DNA (N/P<1) in excessJIANG等[31]用聚(甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯)——甲基丙烯酸正丁酯嵌段共聚物合成了一种阳离子胶束(见图5),与线型DNA和环形质粒碱基对复合. 阳离子胶束核平均半径为(8±1) nm,平均流体动力学半径为(34±1) nm. 实验表明阳离子胶束和DNA络合后产物的结构和稳定性取决于DNA分子的长度而不是它们的拓扑结构. 在胶束过量的情况下,较长的DNA链可以桥接更多数量的胶束并形成更大的多重胶束,而较短DNA的胶束形成与单一胶束相似大小的较小复合物. DNA过量时,较短DNA的胶束形成更大的聚集体,最终从溶液中沉淀出来,而较长DNA的胶束复合体相对稳定.5 结论聚合物胶束具有很好的溶解难溶于水的药物并提高其生物利用度的能力[32-35]. 此外,胶束由于粒径小,通过增强的渗透性和滞留作用在肿瘤组织中表现出非常有效的自发性聚积. 也可以通过将特异性靶向配体分子(如特异性抗体,转铁蛋白或叶酸)修饰到胶束表面从而使聚合物胶束精确定位到病变区域,减轻药物对正常组织的毒副作用,提高药物的生物利用度[36-38]. 由于可以控制胶束疏水性和亲水性嵌段的性质,所以可以较容易地控制胶束的粒径大小、载药能力、在血液中的循环时间等[39-40]. 由于聚合物胶束显示出优异的生物相容性、低毒性、制备过程简单以及容易改性的表面基团,并且能够溶解疏水性核心中的许多药物,所以聚合物胶束是很有前景的用于靶向递送各种治疗剂的纳米载体.参考文献:【相关文献】[1] ZHANG Q, LIN J P, WANG L Q, et al. Theoretical modeling and simulations of self-assembly of copolymersin solution [J]. Progress in Polymer Science, 2017, 75: 1-30.[2] DESHMUKH A S, CHAUHAN P N, NOOLVI M N, et al. Polymeric micelles: Basic research to clinical practice [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2017, 532: 249-268.[3] TORCHILIN V P. Micellar nanocarriers: Pharmaceutical perspectives [J]. Pharmaceutical Research, 2007, 24(1): 1-16.[4] CAGEL M, TESAN F C, BERNABEU E, et al. Polymeric mixed micelles as nanomedicines: Achievements and perspectives [J]. 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纳米药物递送系统的设计与优化在现代医学领域,纳米技术的应用为药物递送带来了革命性的变化。
纳米药物递送系统凭借其独特的优势,如提高药物的溶解性、稳定性和生物利用度,实现药物的靶向输送,减少药物的副作用等,成为了研究的热点。
本文将详细探讨纳米药物递送系统的设计与优化。
一、纳米药物递送系统的类型纳米药物递送系统的类型多种多样,常见的有脂质体、聚合物纳米粒、纳米胶束、纳米乳、金属纳米粒子等。
脂质体是由磷脂双分子层组成的封闭囊泡,具有良好的生物相容性和可降解性。
它能够包裹水溶性和脂溶性药物,通过增强药物的渗透性和滞留效应(EPR 效应),实现药物在肿瘤组织的富集。
聚合物纳米粒通常由可生物降解的聚合物材料制成,如聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)。
其可以通过控制粒径和表面性质,实现药物的缓慢释放和靶向输送。
纳米胶束是由两亲性聚合物在水溶液中自组装形成的核壳结构。
外壳亲水,内核疏水,能够有效地增溶难溶性药物,并通过修饰表面配体实现靶向给药。
纳米乳是由油、水、表面活性剂和助表面活性剂组成的热力学稳定体系,可提高药物的溶解度和稳定性,促进药物的吸收。
金属纳米粒子,如金纳米粒子、氧化铁纳米粒子等,具有独特的光学和磁学性质,可用于药物的诊断和治疗一体化。
二、纳米药物递送系统的设计原则1、药物负载能力纳米载体应具有足够的空间和亲和力来负载药物,以确保达到有效的治疗浓度。
同时,要考虑药物的物理化学性质,如溶解性、稳定性等,选择合适的载体材料和制备方法。
2、靶向性为了提高药物的治疗效果,减少对正常组织的损伤,纳米药物递送系统应具备靶向性。
这可以通过在纳米载体表面修饰特异性配体,如抗体、多肽等,实现对特定细胞或组织的识别和结合。
3、生物相容性和安全性纳米载体应具有良好的生物相容性,不会引起免疫反应和毒性。
材料的选择和表面修饰至关重要,要确保纳米系统在体内能够安全降解和代谢。
4、控制释放特性根据疾病的治疗需求,设计具有不同释放特性的纳米药物递送系统。
多西紫杉醇聚合物胶束的应用研究进展辛景【摘要】多西紫杉醇对多种癌症具有较好临床疗效,但市售制剂溶剂引发的不良反应使其临床应用受到一定的限制.为改善这一现状,用聚合物胶束传递多西紫杉醇的研究得到广泛关注.本文综述了近年来多西紫杉醇聚合物胶束的研究进展,以期为新型多西紫杉醇纳米制剂的开发提供参考.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】2页(P206-207)【关键词】多西紫杉醇;聚合物胶束;药物传递系统【作者】辛景【作者单位】邯郸学院,邯郸056005【正文语种】中文【中图分类】R914多西紫杉醇是紫杉醇结构改造过程中合成出来的衍生物,能够扰乱微管的解聚组装,使细胞分裂停止于有丝分裂期而抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡,具有广谱抗癌活性,已经广泛用于乳腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌等实体癌的治疗[1]。
然而,多西紫杉醇在水中溶解性极低。
市售制剂采用的吐温80增溶剂具有溶血性,容易让患者出现严重过敏反应,其临床应用受到了极大影响。
近年来,为了降低毒副反应,增强抗癌活性,纳米载体的多西紫杉醇传递系统研究取得了较大进展。
常见的纳米药物载体包括脂质体、聚合物纳米粒、脂质纳米粒、聚合物胶束、纳米乳、纳米囊等。
聚合物胶束属于纳米药物载体中的一类。
达到临界胶束浓度后,同时具有亲水和憎水基团的两亲性聚合物会在水中自组装形成胶束,具有疏水性的内核和亲水性的外壳。
与其它类型的纳米载体相比较,胶束的疏水内核可增溶难溶性药物,具有良好载药性能及药物控释能力;亲水外壳则发挥提高载药系统稳定性的作用,改善所负载药物的体内药动学行为。
此外,胶束的纳米级粒径能实现对肿瘤组织的被动靶向作用。
随着高分子材料化学的逐步发展,聚合物胶束被越来越多地应用于抗癌药物传递系统。
本文综述了多西紫杉醇聚合物胶束的研究进展,以期为新型纳米制剂的开发应用提供参考。
聚合物和药物之间通过共价键、非共价键(包括静电作用、氢键、疏水作用等)形成载药胶束。
聚合物胶束的研究新进展摘要】通过查阅近年来聚合物胶束的研究文献,对其材料、制备方法、在医药领域中的应用进行综述。
【关键词】聚合物胶束应用进展【中图分类号】R914 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2013)32-0055-02聚合物胶束(polymeric micelles)是由嵌段共聚物在水溶液中自组装形成的分子有序聚集体,具有经典的“核-壳”结构。
作为药物载体,具有稳定、低毒、缓释、靶向的优点。
很多用于治疗疾病的药物,体外活性很高,但因其溶解性能差,毒副作用大,缺乏合适的药物载体而被淘汰。
为克服这些药物在临床治疗上的不足,聚合物胶束以其独特的优势成为研究的热点。
本文就聚合物胶束的材料、制备方法及在医药领域中的应用做如下综述。
1 聚合物胶束的制备1.1 材料的选择目前,用于制备胶束的嵌段共聚物种类很多,包括两亲性嵌段共聚物、三嵌段共聚物、交联共聚物及接枝共聚物。
其中两亲性聚合物有亲水片段和疏水片段两部分组成。
常用的亲水片段有聚乙二醇((Polyethylene glycol,PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)等,他们都具有良好的生物相容性和应用安全性,疏水片段有聚丙交酯(Polylactide,PLA)、聚乙醇酸(Polyglycolic acid,PGA)等。
三嵌段共聚物形成的胶束内核比较紧密,比如普朗尼克(商品名Pluronics)、聚氧乙烯-聚异戊二烯聚氧乙烯等都属于这一类,普朗尼克以其无毒、无刺激、无免疫原性(non-immunogenic)、可溶于体液[1]等优点应用的较为广泛。
在嵌段共聚物引入可发生交联的集团,使用交联剂将其交联即可得到交联共聚物,郭艳玲[2]等将带有双键的丙烯酸引入聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物(MePEG-PCL)中,制备胶束的同时使用过硫酸铵引发胶束内核部分的双键交联,得到核交联的胶束更加稳定。
接枝共聚物是刚刚发展起来的新材料,已有相关文献报道[3]。
新型给药系统辅料的运用发展动态综述近年来,随着药物研发技术的不断发展,新型给药系统(Drug Delivery System,DDS)的运用也在不断发展,并且在医药领域取得了广泛的应用。
DDS是指将药物以特定的方式输送到体内靶部位的系统,以提高药物的生物利用度和疗效,并降低副作用。
DDS的发展动态主要体现在辅料的运用上。
辅料是DDS中不可或缺的重要组成部分,可以改变药物的物理性质、控制释放速率、增强稳定性等。
以下是DDS辅料运用发展的综述。
1.非离子型聚合物非离子型聚合物可以用于载药微球和纳米粒子的制备,并能调节颗粒的大小和稳定性。
例如,聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)是一种常用的非离子型聚合物,可用于制备微球或纳米粒子,并控制药物的释放速率。
2.聚电解质聚电解质可以用于制备凝胶体系,将药物包裹在凝胶中,以延长药物的停留时间和控制释放速率。
例如,海藻酸钠和凝胶多糖是常用的聚电解质,可以制备黏性凝胶,用于局部给药。
3.磁性材料磁性材料可以用于制备磁性纳米颗粒,通过外加磁场来控制药物在体内的定位和释放。
磁性纳米颗粒可以通过靶向导航技术将药物送达到特定的靶部位,提高药物的疗效,并减少对正常组织的伤害。
4.脂质体脂质体是一种由磷脂构成的微粒,可以包裹药物并改善其溶解度、稳定性和生物利用度。
脂质体有多种类型,如固体脂质体、液晶脂质体和耦合脂质体等,可以根据药物的性质选择不同类型的脂质体。
5.杂化纳米材料杂化纳米材料是由不同组分的纳米颗粒组成的复合体系,可以通过改变不同组分的比例和结构来控制药物的释放行为。
例如,通过修饰纳米颗粒表面或结合其他材料,可以增强药物与材料的相互作用,从而实现更精确和可控的药物释放。
6.pH响应性材料pH响应性材料可以根据体内不同部位的酸碱环境,实现药物的定点释放。
例如,聚酰胺胶束可以在肿瘤组织中由于较低的pH值而释放药物,提高药物的疗效。
DDS辅料的运用发展主要体现在生物相容性、可控性和靶向性等方面。
新型药物递送系统的研究进展在现代医学领域,药物治疗始终是对抗疾病的重要手段之一。
然而,传统的药物递送方式往往存在诸多局限性,例如药物生物利用度低、靶向性差、副作用大等。
为了克服这些问题,新型药物递送系统应运而生,并在近年来取得了显著的研究进展。
新型药物递送系统旨在提高药物的治疗效果,减少副作用,同时实现精准的药物输送。
其中,纳米技术的应用为药物递送带来了革命性的变化。
纳米载体,如脂质体、聚合物纳米粒、金属纳米粒等,能够有效地包裹药物分子,保护其免受体内环境的影响,并通过特定的机制实现靶向递送。
脂质体作为一种常见的纳米载体,具有良好的生物相容性和可降解性。
它由磷脂双分子层组成,能够将水溶性和脂溶性药物同时包封在内部的水相和脂质双分子层中。
通过对脂质体表面进行修饰,如连接特定的抗体或配体,可以实现对肿瘤细胞等特定靶点的主动靶向,提高药物在病灶部位的富集。
聚合物纳米粒也是备受关注的药物递送载体之一。
它们可以由多种天然或合成的聚合物材料制备而成,具有良好的稳定性和载药能力。
通过控制聚合物的分子量、结构和组成,可以调节纳米粒的粒径、表面电荷等性质,从而影响其体内分布和药物释放行为。
除了纳米载体,微球和微囊技术在药物递送中也发挥着重要作用。
微球通常是由聚合物材料制成的球形实体,药物可以均匀地分散或包埋在其中。
微球的粒径可以从几微米到几百微米不等,通过肌肉注射或皮下注射等方式给药后,可以在体内缓慢释放药物,延长药物的作用时间,减少给药次数。
微囊则是将药物包裹在一个微小的囊泡中,囊壁可以起到隔离和保护药物的作用。
微囊的制备方法多样,如界面聚合法、相分离法等,能够根据不同的需求定制其性能。
在靶向递送方面,除了利用纳米载体和微球微囊的表面修饰实现主动靶向外,基于细胞的药物递送系统也展现出了巨大的潜力。
例如,红细胞可以被改造为药物载体,利用其天然的生物相容性和长循环特性,将药物输送到特定部位。
巨噬细胞也可以被“武装”上药物,通过其对炎症部位的趋向性,实现对炎症相关疾病的治疗。
聚合物囊泡作为新型纳米载体在肿瘤治疗中的应用[摘要]很多药剂学纳米载体,如纳米球、纳米囊、脂质体、胶束、囊泡等,已经被用于治疗性和诊断性物质的实验性或临床性递送[1]。
聚合物囊泡是由合成或天然改性的双亲分子自组装的一种超分子聚集体,类似于细胞膜结构,作为一种新型的纳米载体具有很多的优势,能够通过被动靶向、主动靶向及物理化学敏感等方式递送药物至靶位并控制释药,稳定性好、渗透性高、可降低药物毒副作用等,应用广泛[2]。
本文首先对聚合物囊泡的基本特性和制备方法等进行简单介绍,并举例了聚合物囊泡作为一种新型纳米载体在肿瘤治疗与诊断方面的应用,为肿瘤的治疗提供新的思路和依据。
[关键词] 聚合物囊泡,纳米载体,肿瘤治疗,自组装[引言]纳米技术是研究结构尺度在0.1~100nm范围内材料的性质及其应用。
随着纳米技术的迅速发展,其迅速渗透到生命科学、材料、化工等各个领域并发挥着关键性的作用。
近年来由于大分子自组装技术的飞速发展,聚合物囊泡作为一种新型纳米载体,已经吸引了越来越多研究者的积极关注,成为当前分子自组装新型药物载体研究的热点。
1、聚合物囊泡的制备方法在许多的自组装制备聚合物囊泡方法中,最重要的方法是溶剂切换技术和聚合物再水化技术。
溶剂切换技术即溶剂置换法,是将两亲性共聚物先溶解在良溶剂中,然后溶于水相并充分水化成囊泡。
聚合物再水化技术即无溶剂法,是先将聚合物溶解在有机溶剂中,除去有机相形成聚合物薄膜,加水使薄膜水化,自组装形成聚合物囊泡[3、4]。
最近几年还有文献[5]报道层-层静电自组装法和改变pH值诱发的自组装和氢键诱发的自组装微囊泡。
层层自组装技术是基于静电相吸原理,即聚电解质阴阳离子间相互作用形成聚电解质多层膜[6]。
滕伟[7]等人发现载基因载基因脂多糖胺纳米囊泡/透明质酸通过层层自组装构建具有独特三维纳米结构的聚电解质多层膜,其增长方式为指数型,具有纳米级粗糙度和非致密性的特点。
包合高分子长链后的环糊精可构建成一端疏水一端亲水的两亲性环糊精衍生物,这种两亲性分子在水溶液中可以自组装形成双层环糊精囊泡体系[8]。
胶束在给药方面的应用研究药物的给药方式及其载体是影响药物治疗效果的重要因素。
近年来,胶束作为一种新型药物载体,在给药方面得到了广泛的应用研究。
本文将从胶束的结构及制备、药物的载体优点、胶束在药物治疗方面的应用、胶束在癌症治疗方面的应用等方面探讨胶束在给药方面的应用研究。
一、胶束的结构及制备胶束是由两个或多个不相溶的化合物所组成,通常是由疏水性尾和亲水性头两部分构成的形成的一种类似于微胶粒的结构。
在水溶液中,由于胶束分子的疏水部分自发地聚集起来,形成了心磷脂双层结构,将药物分子包裹在内部,从而形成了一种稳定的药物载体。
制备胶束的方法包括膜法、溶解法、沸腾法、加热法等多种方法,其中以膜法和溶解法为主要的制备方法。
二、药物的载体优点药物的载体通常采用高分子材料、脂质体和胶束等。
相对而言,胶束具有以下优点:1. 药物分散性好:由于胶束中的药物分散性好,药物治疗效果更佳。
2. 生化透明性好:胶束是一种生化透明性较好的物质,可有效降低胶粘度,减少血液凝结的发生。
3. 可控性强:胶束中的药物释放速度可以通过控制胶束结构来实现。
4. 生物相容性强:胶束材料的生物相容性较好,不易发生过敏反应和毒性反应。
三、胶束在药物治疗方面的应用胶束在药物治疗方面的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:1. 转运药物:胶束以其优异的分散性和生物相容性,可以将各种不同性质的药物同步载体在胶束中,从而优化药物的治疗效果。
2. 降低药物毒性:胶束在传送药物方面,还可以减轻药物对机体的毒性。
3. 治疗肝脏疾病:胶束可以利用肝脏自身的特性,在肝脏组织中积聚,从而对肝脏疾病如肝硬化、肝肺综合症等疾病进行治疗。
四、胶束在癌症治疗方面的应用胶束在癌症治疗方面的应用已经受到了广泛的关注。
目前已经发现,胶束可以通过以下几种方式来治疗癌症:1. 通过改变药物释放方式,以达到治疗效果:将药物载体化到胶束中,可以通过改变药物释放方式,从而达到最大限度地降低药物对机体的毒性和副作用,同时也能实现更好的治疗效果。