缓控释制剂的药用高分子材料发展与应用高分子材料论文化学论文.docx

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缓控释制剂的药用高分子材料发展与应用高分子材料论文化学论文

缓控释制剂的药用高分子材料发展与应用-高分子材料论文-化学论文

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　　1现状

　　药用高分子材料的大概可以分为两个阶段：

第一阶段是从远古时代至20世纪30年代。

早在东汉时期，我国医学家张仲景的《伤寒论》、《金匮要略》中就把动物的胶汁和淀粉作为赋形剂应用到中药制剂；第二阶段是从20世纪30年代至20世纪60年代，产生了大量高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等材料。

1920年德国人史道丁格提出了高分子的概念，极大地推动了药用高分子材料的发展，尤其是上世纪50年代和60年代出现了缓控释制剂的药用高分子材料，为药剂学的发展奠定了坚实基础；从20世纪60年代至今，伴随着药用高分子材料和药剂学紧密结合，药用高分子材料的特性如渗透性、吸附性、降解性、生物相容性等性质，在缓控释制剂和靶向制剂得到广泛应用[1].药用高分子材料的研究让缓控释制剂进入定时、定速、定位、定量、高效、长效的准确化和精密化发展阶段，产生了口服骨架缓控释制剂、口服渗透泵控释制剂、口服胃滞留缓控释制剂、口服膜控型制剂、口服结肠定位制剂、脉冲式给药系统、环境敏感型定位释药系统等新型缓控释给药系统。

药用高分子材料的成分、性质、结构和应用对药物释放产生了重要的作用，合理和正确运用药用高分子材料，在药物生产和制备过程中具有重大的意义。

　　2天然药用高分子材料

　　2.1明胶

　　明胶（gelatine或gelatin）又称白明胶，是动物的皮、骨、腱与韧带中胶原在酸、碱或酶等温和作用下部分降解和水解而得到的主要蛋白质组分或者以上三种不同明胶制品混合物。

按用途可分为照相明胶、食用明胶、药用明胶及工业明胶四类，它具有多种良好的理化特性，如溶胀、凝胶化、黏度、荷电性、表面活性、胶体保护性、成膜性、凝胶态和溶胶态的可逆转变性、两性聚电解质特性，使其成为一种重要的天然药用高分子材料[1,2].在口服药物制剂中，明胶常常作为片剂的黏合剂；胶囊剂中空胶囊的囊材；还可作为微球纳米粒、微球、微囊等药物载体广泛使用[3].明胶还可以做成骨架，朱继翔等[4]采用固液相分离与冷冻干燥技术分别制备明胶与PLGA组织工程支架。

两种支架体外降解实验表明，明胶支架在8周内完全降解，而PLGA支架在8周的降解时间内，质量损失在5%以下。

　　2.2白蛋白

　　白蛋白（albumin）又称血清蛋白，是血浆中含量最多的蛋白质（每升人血清中含30~50g）,约占其总蛋白质量的55%,相对分子质量约为665000.人血清白蛋白（humanserumalbumin,HSA）,其平均半衰期为19d,分子中含17个二硫键和1个游离巯基（-SH）,不含糖组分。

HSA的前体（preproHSA）在肝脏中合成[5].具有非常好的溶解性、生物相容性和安全性等特点，可以作为微球材料、稳定剂、药物载体等用途。

魏言春等[6]以化学发光试剂FCLA为分子探针，研究分析了HSA和药物的相互作用及产生的影响。

发现HSA能通过与FCLA分子的结合，对FCLA的氧化产类似于酶催化效果，通过降低氧化反应所需的活化能加速了探针的氧化过程，且HSA和某些药物的结合能够引起药物抗氧化能力或抗药物交叉反应能力的改变，从而有助于揭示体内的药物动力学问题、药物分子设计、指导合理用药和开发新药。

　　2.3壳聚糖

　　壳聚糖（Chitosan）既是甲壳素脱乙酰化的产物，也是一种天然高分子化合物，为地球上最为丰富的天然聚合物之一，含量仅次于纤维素。

具有良好的药剂辅料性质，如生物相容性、可降解性、吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿性，且本身有一定的抗菌、消炎、止血等药理作用，近年来在药物制剂中的应用于缓控释骨架材料、涂膜剂膜材、药物载体等[7-10].李晓娟等[11]以壳聚糖的脱乙酰度（degreeofdeacetylation,DD）、壳聚糖质量、-甘油磷酸钠浓度（-GP）和pH,选1时间为考察指标，它具有胶凝时间短、缓释性好等优点，可满足植入给药的要求。

孙佳丽等[12]通过体外实验研究在壳聚糖-多聚磷酸盐（CS-GP）温敏溶胶混聚乙烯醇（PVA）、甲基纤维素（MC）、明胶（GL）组成的共混高分子，发现3种高分子均可加速凝胶转化，研究效果可有效减少体内细胞对凝胶的侵蚀，保持凝胶结构，对有效控制药物释放。

　　3半合成药用高分子材料

　　3.1乙基纤维素

　　乙基纤维素（EC）是纤维素的乙基醚，是应用最广泛的水不溶性纤维素的衍生物之一，在药剂中有多种用途。

具有较好的溶解性、吸湿性、黏性、稳定性、安全性和缓控释性等性质，主要用于片剂粘合剂、薄膜包衣的材料、微囊材料、也可用作骨架材料膜制备多种不同类型的骨架缓释片，还可作为载体材料广泛地用于制备固体分散体等。

王新霞等[13]选用乙基纤维素为载体，加入羟基乙酸，制备了羟基乙酸乙基纤维素微球，它的包封率和载药量相对较高，微球外观和成球性也较好。

钦富华等[14]用乙基纤维素进行缓释包衣，制备银杏叶提取物-蒺藜总皂苷缓释微丸结果缓释包衣微丸在1h释放量约为20%,无明显突释现象；4h释放量约为55%,8h可达80%以上，工艺制备GBE-GSTT缓释微丸可行，操作简便，质量稳定，在体外释放实验中选择了银杏总黄酮作为指标性成分，测得缓释微丸中该成分呈现良好的缓释性，体外释放符合一级动力学模型，符合缓释制剂的基本要求。

　　3.2微晶纤维素

　　微晶纤维素（MCC）是纯棉纤维经水解制的由多孔微粒组成的晶体粉末，也是一种纯化的、部分解聚的纤维素。

不同的微粒大小和含水量有不同的特性，当使用浓度不同时，表现出不同的功能。

　　它无臭无味，具有很好的溶解性、缓控释性、吸湿性、可压性、崩解性和安全性等性质，常被作为填充剂、缓释材料、崩解剂等应用[1,15].袁瑜等[16]根据冠心病发病时间具有时辰节律性的特点，运用现代药剂学制药新技术和新方法，把控释给药系统与脉冲给药系统相结合，把复方丹参制成两步释放给药系统（零级释放和脉冲释放）,即分别制备复方丹参泡腾性渗透泵片和脉冲片。

复方丹参泡腾性渗透泵片和脉冲片的释放曲线均具有高度相似性，且该两步释放给药系统的制备工艺具有良好的稳定性，可收到预防和治疗冠心病的有一定效果。

　　3.3羟丙甲纤维素

　　羟丙甲纤维素（HPMC）是碱纤维素与环氧丙烷、氯甲烷共同醚化而成，为白色、类白色或微黄色颗粒，无毒、无臭、无味，对热、光、湿均有相当的稳定性。

由于HPMC具有溶解性、吸湿性、黏性、凝胶化、稳定性、安全性等性质，因此广泛用于缓控释骨架材料、包衣材料、润湿剂、黏合剂、空心囊囊材、乳化剂、混悬剂、口服制剂的膜材、崩解剂等。

许国琴等[17]研究发现100mPas以下的粘度主要用于湿法制粒的黏合剂、常规的薄膜包衣材料，4000mPas以上的粘度主要用于缓控释制剂的骨架材料。

　　此外，HPMC还具有不同种类的衍生物，如：

羟丙甲纤维素酞酸酯（HPMCP）、羟丙甲纤维素丁二酸酯（HPMCS）、羟丙甲纤维素偏苯三甲酸酯（HPMCT）、醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯（HPM-CAS）、醋酸羟丙甲纤维素四氢酞酸酯（HPM-CATH）、醋酸羟丙甲纤维素甲基四氢酞酸酯（HPMCAMT）、醋酸羟丙甲纤维素顺丁烯二甲酸酯（HPMCAM）等衍生物[18].

　　4合成药用高分子材料

　　4.1聚丙烯酸树脂

　　聚丙烯酸树脂（Polyacrylicacidresin）是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸酯等单体按不同比例共聚而成，并应用于药剂领域的一大类药用高分子材料。

由于聚丙烯酸树脂的构成、比例和聚合度的不同，产品型号和规格各异。

　　它们具有不同的溶解性、成模性、渗透性和安全性等性质，应用于缓控释骨架材料、包衣材料、透皮给药系统骨架材料、固体分散体材料、微球和微囊材料、植入剂载体材料、靶向制剂载体材料等用途。

陆仕华等[19]采用聚丙烯酸树脂Ⅱ为囊材，用溶剂-非溶剂法制备PNS肠溶微囊，并对其包封率、载药量及其体外释放性能进行了考查，发现溶剂-非溶剂法制备PNS肠溶微囊方法简单，体外释放符合药典对肠溶制剂的要求，三七总皂苷肠溶微囊有效避免药物在胃液中的破坏，增加药物在肠道的吸收，减少用药频率，对心脑血管疾病有临床应用价值。

　　4.2聚乙烯醇

　　聚乙烯醇（PVA）由聚醋酸乙烯醇解而得到的一种水溶性的聚合物。

它具有良好的溶解性、黏性、混溶性、成膜性、稳定性和安全性等性质，应用于缓控释骨架材料、成膜材料、凝胶材料、眼用制剂辅料、巴布剂基质、乳化剂、囊材等用途。

陈福等[21]采用高效液相色谱法能有效控制该制剂的质量，通过药膜用于牙周炎或冠周炎的治疗与对照组比较，该药膜工艺稳定、质量可控，对牙周炎、冠周炎有较好治疗作用。

以聚乙烯醇为乳化剂，乙酸乙酯和二氯甲烷混合液为油相，采用乳化溶剂挥发法制备20（S）-原人参二醇聚乳酸-羟基乙酸微球，并进行体外释放特性研究，具有明显的缓释效果。

　　4.3聚乳酸-羟基乙酸共聚物

　　聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）由两种单体-乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，是一种可降解的高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、降解性、无毒、工艺稳定、质量可控、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。

魏俊花等[22]使用微量锥形双螺杆混合机，采用HPLC测定川芎嗪植入剂植入兔眼后玻璃体的浓度，载药量为10%~30%时，可制备得到川芎嗪植入剂，含量均匀度均符合规定，缓释效果良好，体外释放符合零级释放模型。

林丽等[23]采用O/W型乳化-溶剂挥发法制备伊潘立酮PLGA微球，运用正交实验设计优化处方组成和制备工艺，并对微球的外观形态、粒径、包封率、载药量和体外释放等理化性质进行了考察。

　　此方法法制备的伊潘立酮PLGA微球的包封率和载药量高，达到较好的缓释效果。

BSA-PLGA缓释微球的成功制备及优化工艺探索，为BMP2-PLGA微球的制备提供依据。

　　5结论

　　随着科技的快速发展，我国药用高分子材料发展和应用得到了很大的提高，在药物制剂中广泛应用，尤其在缓控释制剂、靶向制剂、脉冲制剂等剂型，作用更为突出。

药品行业发展的同时，带动了药用高分子材料的革新。

进入21世纪之后，药用高分子材料的发展进入了黄金发展阶段，其品种和规模每年都以20%的速度向前发展，很多科研院所和制药企业对新型的药用高分材料研发力度也相应增强，无论是数量还是质量，相对21世纪之前的状况，都有较大提高。

　　药用高分子材料的发展，虽然取得了一定的成绩，但是还存在一些不足，诸如我国药用高分子材料的生产厂家专业性较低，规模小，品种少，相当一部分药用高分子材料还要靠进口；药用高分子材料质量标准不规范，致使一些不法分子投机取巧，生产一些低质、劣质、不合格的药用高分子材料，影响药品生产企业的正常使用；药用高分材料应用水平相对偏低，仍然停留在药用辅料的初始阶段；开发和研究的力度不够，致使一些传统的药用高分子材料长期使用，影响药效和生物利用度。

药用高分子材料存在问题和不足，今后将成为我国药用高分子材料研发的重点和难点。

　　参考文献

　　[1]刘文.药用高分子材料学[M].：

中国中医药出版社，2010:

6.

　　[2]姚日生.药用高分子材料[M].：

化学工业出版社，2010:

143-146.

　　[3]欧丽红，崔升淼.明胶在口服药物制剂中的应用[J].广东药学院学报，2013,29（6）:

678-681.

　　[4]朱继翔，陈晓明，彭晔，等.可降解明胶支架与PLGA支架的性能比较[J].合成材料老化与应用，2014,43

（1）:

1-3.

　　[5]季秀峰，石莉，邓意辉.白蛋白纳米粒药物传递系统的研究进展[J].沈阳药科大学学报，2010,27（12）:

968-978.

　　[6]魏言春，宋佳兴.人血清白蛋白药物输运过程中的催化作用研究[J].激光生物学报，2013,22

（1）:

53-57.