PLA微球的研究进展
聚乳酸材料性能改进研究进展
收稿日期:2023-04-20基金项目:河北省大学生创新创业训练计划项目(课题号:S202210101005、S202210101008)作者简介:王培(1982-),女,毕业于山西师范大学,讲师,研究方向:可生物降解高分子材料的加工及应用,***************;通讯联系人:冯嘉玮(2002-),女,本科生在读,研究方向:高分子材料,*****************。
聚乳酸材料性能改进研究进展王 培,冯嘉玮,邓祎慧,刘雪微,张 帅(衡水学院 应用化学系,河北 衡水 053000)摘要:聚乳酸(polylacticacid ,PLA )是一种以植物资源为原料合成的聚酯,主要应用于医学、生物、环境保护等领域。
随着科学技术的进步,对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途,必须通过改性提高其加工与应用性能。
从物理改性、化学改性方面综述了PLA 性能改进的研究进展。
旨在保留PLA 性能的优势,为拓宽PLA 应用市场提供一定参考价值。
关键词:聚乳酸;物理改性;化学改性doi :10.3969/j.issn.1008-553X.2024.02.003中图分类号:O648.17 文献标识码:A 文章编号:1008-553X (2024)02-0009-05安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50,No.2Apr.2024第50卷,第2期2024年4月聚乳酸(PLA ),又称聚丙交酯或聚羟基丙酸,一种重要的乳酸衍生物,是由乳酸单体缩聚而成的可生物降解的高分子材料[1]。
因其具有可降解性、良好的生物相容性和力学性能及易于加工等特性被认为是最具发展前景的生物可降解材料之一,是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
PLA 广泛应用于医疗卫生、包装材料、纤维、非织造物、建筑、农业等领域。
在医疗卫生方面,PLA 已应用于可降解手术缝合线、缓释药物载体[2]、医用伤口敷料[3]、3D 多孔聚乳酸支架[4]、人工皮肤[5]口腔固定材料、眼科材料等方面。
医美注射用聚乳酸微球的发展
医美用聚乳酸微球发展由于日益增长的老龄化人口关注身体外观,寻求面部和身体非手术年轻化的患者数量持续增加。
希望保持年轻外观和吸引力的女性占所有美容手术的92%。
男性热衷于保持与雄性有关的身体特征。
千禧一代也越来越关注保持他们的美丽和青春。
在各种治疗方法中,已经开发了不同的微创技术,目前皮肤填充剂在肉毒杆菌毒素A型(BTA)之后位居第二。
它们的使用在全球范围内不断增加。
皮肤填充剂通过填充相关区域来恢复体积损失,以纠正皱纹并改善面部轮廓。
使用皮肤填充剂的美容手术数量从2011年的160万增加到2020年的340万。
在可吸收类别的皮肤填充剂中,交联透明质酸(HA)位居榜首,其次是以诱导天然胶原蛋白产生为特性的胶原蛋白刺激剂。
后者由聚合物制成,例如聚己内酯(PCL;Ellansé,30%微球;Sinclair Pharmaceuticals,伦敦,英国),聚L-乳酸(PLLA,Sculptra 150 mg/瓶;Galderma,La Tour-de-Peilz,瑞士;其他基于PLLA的产品,Lanluma V [210 mg/瓶] 和Lanluma X [630 mg/瓶],Sinclair Pharmaceuticals,伦敦,英国),以及陶瓷材料,羟基磷灰石(CaHA,Radiesse 30%微球;Merz Aesthetics,法兰克福,德国;其他基于CaHA的产品,Crystalys Luminera 55.7%微球;Allergan Aesthetics,AbbVie集团,美国)。
除了它们的不同成分、配方、产品准备和注射方式外,它们的主要区别在于它们的降解动力学、效能水平和作用持续时间。
脂肪族聚酯,PCL和PLLA,通过酯键的水解缓慢降解,并具有较长的持续时间,其中PCL持续时间最长。
羟基磷灰石通过不同的机制更快地降解。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,Bellafill 20%微球在牛胶原蛋白中,Suneva Medical,加利福尼亚,美国)是一种永久性聚合物,在欧洲由于这一特性而使用有限。
布洛芬_聚乳酸(IBU_PLLA)缓释微球制备与表征20110531
布洛芬/聚乳酸(IBU/PLLA)缓释微球制备与表征一、实验目的与要求1、熟悉溶剂挥发法用于缓释微球的制备;2、熟悉紫外-可见分光光度法标准曲线的绘制及应用;3、掌握药物包封率的测定二、实验基本原理布洛芬(ibuprofen, IBU)化学名为2-(4-异丁基苯基)丙酸,分子式C13H18O2,是临床常用的非甾体类抗炎药物,主要用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎等,作用机制是通过抑制环氧化酶的作用而抑制前列腺素的合成。
但布洛芬生物半衰期短,欲保持有效治疗浓度,患者须频繁服药,普通片剂生物利用度低,且其胃肠道刺激作用较大。
为提高临床疗效,降低副作用,延长作用时间,往往需要制成口服缓释制剂。
聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的优良材料,无毒,无刺激,在自然界中降解后的最终产物是CO2和H2O,对环境无污染。
早在1995年,PLA就被FDA 批准作为药物输送的高分子载体。
随着科技的进步,PLA的应用范围日益广泛,如用于医药领域的手术缝合线、眼科材料、骨科材料等。
本实验主要是以PLLA 为载体,采用溶剂挥发法制备布洛芬/聚乳酸(IBU/PLLA)缓释微球。
三、实验原料与仪器1、原料线形聚L-乳酸(PLLA),实验室合成;布洛芬(IBU),湖北百科格莱制药有限公司提供,批号C100-071188M;二氯甲烷(DCM),分析纯;氢氧化钠(NaOH),分析纯;PV A-244,工业级,预先配置成约4-5%的水溶液。
冰块。
2、仪器设备UV2300紫外-分光光度计;光学显微镜;磁力搅拌器(可加热);烧杯(4个),带盖样品瓶(1个),5mL玻璃注射器、磁力搅拌子,抽滤瓶,滤纸,水循环真空泵,载玻片、温度计、一次性吸管、天平四、实验内容与方法1、采用o/w溶剂挥发法制备布洛芬/聚乳酸(IBU/PLLA)缓释微球。
(1)称取一定量的IBU(150mg)、PLA(300mg),溶于一定量(3-5mL)的DCM中,振动、摇匀,待PLA和IBU全部溶解(需5~10min),制备得到油相;(2)在冰水浴的条件下,用5mL注射器吸取全部油相,在一定搅拌速度(磁力搅拌器能达到的最大速度的稳定搅拌)下,用注射器将油相注入到100mL一定浓度(0.5%)的PV A水溶液中(其中,注射器的针头应在液面1cm以下),油相注射完后,再继续高速分散5min后;用蒸馏水清洗注射器及装油相的瓶子,收集清洗液(残液),记录残液体积(V1)。
PLA微球的研究进展
PLA微球的研究进展PLA微球,也称为聚乳酸微球,是一种微米级别的粒子,由聚乳酸(PLA)材料制成。
近年来,PLA微球在药物传递系统、组织工程、仿生材料等多个领域中的应用不断取得了突破性进展。
本文将从制备方法、药物传递系统及应用领域等方面,对PLA微球的研究进展进行详细介绍。
首先,制备方法是PLA微球研究的重点之一、常用的制备方法包括单相溶剂蒸发法、水油乳化法、硅油乳化法和控制释放方法等。
研究人员通过改变溶剂的选择、浓度和温度等条件,优化了制备工艺,提高了PLA微球的产率和质量。
同时,采用控制释放方法可以进一步调节微球药物的释放速率和时间。
其次,PLA微球在药物传递系统中的应用也备受关注。
药物可以通过各种方式包裹在PLA微球内部,然后在体内释放。
通过调节PLA微球的粒径和壳厚,可以控制药物的释放速率和时间。
此外,研究者还可以在PLA 微球表面包覆特定的功能性分子,实现针对性的药物传递。
这些创新的设计有望提高药物的生物利用度和治疗效果。
此外,PLA微球还在组织工程领域发挥着重要作用。
由于PLA微球具有良好的生物相容性、生物降解性和可塑性,它们被广泛应用于组织修复和再生。
PLA微球可以用作载药支架,促进细胞生长和组织再生;在组织工程模板中,可以提供细胞定植的支撑结构和3D空间;还可以用于组织工程皮肤的构建,帮助创面愈合。
最后,PLA微球还在仿生材料领域表现出潜力。
仿生材料是模仿自然界的设计原理和结构特点,应用于工程和制造领域。
PLA微球作为仿生材料的一种,可以通过变化处理方式和组织结构,实现一系列机械性能、物化性能和生物性能的调控。
这使得PLA微球在仿生材料应用中具有广泛的应用前景,如人工骨骼、人工心脏瓣膜等。
综上所述,近年来PLA微球的研究进展迅猛,不仅在药物传递系统中表现出优异的性能,而且在组织工程和仿生材料领域也具有广泛的应用前景。
虽然还存在一些挑战,如制备工艺的优化、药物释放机制的研究和大规模生产的难题,但随着科技的进步和研究者的努力,相信PLA微球将在未来发展中扮演更加重要的角色。
生物降解材料聚乳酸制备微球的工艺研究
生物降解材料聚乳酸制备微球的工艺研究近年来,随着环保意识的不断提升,绿色环保产品的出现受到了消费者的广泛关注。
在环境保护方面,生物降解材料聚乳酸制备微球技术成为了当今营造具有洁净环境的关键。
本文旨在通过研究聚乳酸的合成工艺,探索聚乳酸制备微球的有效保护环境的方法。
聚乳酸是一种生物可降解的热塑性高分子。
它具有良好的光学性能、低毒性、低粘度、低溶解性及降解性能等优点,可以用于制造生物活性材料、药物缓释剂等现代新型材料。
由于聚乳酸具有生物可降解性,可以有效避免影响生态环境,且可以方便回收利用,因此在环保材料方面受到了广泛的应用。
聚乳酸制备微球的工艺主要包括聚合反应。
聚合反应的过程中,需要加入单体经过调整的PH值,以满足反应所需要的条件。
除此之外,在聚合过程中还需要加入结合剂和分散剂,以确保聚乳酸分子能够聚集在一起,形成微球状结构。
此外,在聚乳酸反应过程中,还要加入抗氧化剂,以防止聚乳酸在反应过程中的氧化。
聚乳酸制备的微球具有良好的耐腐蚀性、防水性、粘附性和抗菌性等特性。
此外,聚乳酸微球还具有卓越的抗摩擦性,易于吸附粉尘和污染物,可以有效保护环境。
此外,聚乳酸微球具有延展性,抗冲击性强,可以提高涂料的材料质量,减少涂料的消耗,从而提高产品的性能。
另外,聚乳酸微球可以应用于制备抗火药、抗湿药和抗污药,以有效防止建筑物、车辆表面的腐蚀,且不会对环境造成污染。
综上所述,聚乳酸制备的微球是一种具有有效保护环境的绿色材料,可以为环境友好的产品开发提供新思路。
但是,在聚乳酸制备微球过程中,还需要进一步加强对工艺参数的优化,开发出更高质量的聚乳酸材料,以满足环保需求,保护我们共同的家园。
综上所述,聚乳酸制备微球技术将为环境保护增添新颜色,因此,未来聚乳酸材料在环保产业中的应用前景有望取得新的突破。
因此,未来的研究可以将聚乳酸的研究拓展到其他新型材料的开发中,为保护环境作出更多的贡献。
聚乳酸载药微球的制备及应用研究进展
聚乳酸载药微球的制备及应用研究进展张海龙;高玲美;邵洪伟【摘要】目的介绍聚乳酸载药微球的研究情况.方法查阅数据库相关文献,较全面介绍了聚乳酸载药微球的制备方法及应用现状.结果聚乳酸载药微球具有良好的生物相客性、生物降解性、靶向性和控释性,在目前应用中还存在一些问题.结论聚乳酸载药微球在药学领域有着广阔的发展前景.【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2010(025)002【总页数】3页(P158-160)【关键词】聚乳酸载药微球;制备方法;靶向性【作者】张海龙;高玲美;邵洪伟【作者单位】山东教育学院生物科学与技术系,山东,济南,250013;山东教育学院生物科学与技术系,山东,济南,250013;山东教育学院生物科学与技术系,山东,济南,250013【正文语种】中文【中图分类】R94聚乳酸(polylactic acid or polylactide, PLA)是以速生资源玉米为主要原料,经发酵制得乳酸,再以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物。
聚乳酸和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(copolymers of polylactic and polyglycolic acids, PLGA)具有良好的热塑性和热固性,同时具有生物相容性和可生物降解性,在人体内最终代谢为水和二氧化碳,是美国食品药品管理局(FDA)已批准可用于人体的生物降解材料。
多肽、蛋白质药物在胃肠道内稳定性差,易变性、易被消化酶解,影响了其口服用药的生物利用度。
因此采用以聚乳酸及其共聚物为代表的生物可降解聚合物为骨架材料,包裹多肽、蛋白质药物制成缓释微球制剂,成为制剂研究的热点[1]。
目前欧美日等发达国家在聚乳酸微球的制备方法、外观形态、释放机理等方面已做了大量研究。
制备聚乳酸微球,可根据药物的理化性质、微球的粒径分布、微球的释药速率等要求,选择适当的制备方法。
1.1 复乳-液中干燥法将药物的水溶液或混悬液加入到溶有聚合物的有机相中,搅拌或超声振荡使成初乳(W/O型),再转入到含有稳定剂的水溶液中,匀化成复乳(W/O/W型),除去有机溶剂,洗涤干燥即得。
聚酰亚胺微球的研究现状
为一种高分子材料的发展开始于 2 世纪 5 O 0年代。 到 目前 为止 , 酰 亚 胺 有 2 聚 O多 个 大 品 种 。均 苯 型 P【 的主要 生产企 业 有 美 国 D Pn 和 M nat、 I 2 uot o sno 日
高温下的应用, 比如作为长期 处于高温工况 的催化 剂载体的应用等 。聚酰亚胺微球 由于既有聚酰亚胺 的特点 , 又表现出聚合物微球 比表面积大 、 吸附性强 及凝集作用大等特性 , 而有着广 阔的应用 前景 。例 如 , 于催化 剂 载体 , 有 耐 磨 、 用 具 耐溶 剂 及 耐 高 温 等
等。我们按照制备微球 的工 艺过程将 P 实体微球 I 的制备方法分为 3大类。
21 0 1年 8月
卢建军等 , 聚酰亚胺微球 的研究现状
・1 ・ 9
1 1 先制 得 P A微 球 , 亚胺化 为 P 微 球 . A 再 I
为沉 淀 法 。
选择 P A的不 良溶剂a a 二胺为反应物 , 一 N 甲基吡 咯烷酮 ( M ) N P 为分散溶剂 , 制备 了高结晶性 的聚酰 亚胺微球 , 粒径为 1p 一 0 。制备步骤为 : . 1 m m 首 先, 由酸酐和二胺以 N P为溶剂合成聚酰胺酸。然 M 后 , 聚酰胺 酸 均相 溶 液在 10c 2 0℃ 条 件下 将 5 =一 0 I 加热 2h 4h 一 。通过加热处理 , 聚酰胺 酸逐步转化 成聚酰亚胺 , 同时从溶剂中沉淀出来形成微球 , 残余 的聚酰胺酸基团起到稳定微球的作用 。将得到的微 球在 4 0o条件下加热 1 , 0 C 得到高结 晶度 的聚酰亚 h
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展一、本文概述随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
作为一种创新的增材制造技术,3D打印在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
而聚乳酸(PLA)材料,作为一种生物降解塑料,因其良好的生物相容性、环保性以及优良的加工性能,在3D 打印领域得到了广泛的应用。
本文旨在概述聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展,分析其在不同领域的应用现状,探讨其面临的挑战及未来发展趋势。
通过深入了解聚乳酸材料在3D打印中的应用,我们可以更好地把握这一技术的发展方向,为未来的研究和应用提供有益的参考。
二、聚乳酸材料的特性聚乳酸(PLA)是一种生物降解塑料,由可再生植物资源(例如玉米)提取出的淀粉原料制成。
它具有一系列独特的特性,使得它在3D打印领域中得到了广泛的应用。
PLA具有良好的生物相容性和生物可降解性。
这意味着它在人体内不会产生有害物质,且在自然环境中能够被微生物分解,从而有助于减少环境污染。
因此,PLA在医疗和生物领域的应用中表现出巨大的潜力。
PLA具有良好的加工性能。
在3D打印过程中,PLA具有较高的熔融温度和较低的熔融粘度,使得打印出的模型具有较高的精度和表面质量。
PLA的打印温度适中,不需要过高的打印温度,这有助于延长3D打印机的使用寿命。
PLA还具有优异的机械性能。
虽然其强度和硬度相对较低,但PLA 具有较高的抗拉伸强度和抗弯曲强度,能够满足大多数3D打印应用的需求。
同时,PLA还具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在一定的温度范围内保持其性能稳定。
PLA材料还具有良好的环保性。
由于它是从可再生植物资源中提取的,因此在使用过程中不会对环境造成负担。
PLA的降解产物为乳酸,可以被自然界中的微生物分解为水和二氧化碳,从而实现真正的循环利用。
聚乳酸材料的优良特性使其在3D打印领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断发展,PLA材料在3D打印中的研究与应用将会取得更多的突破和进展。
聚乳酸载药微球形成机理的模拟分析与实验研究
c n it d o o r s e s 1 i h d s e so o ss e ff u t p :( )h g ip r i n,( ) a g e a i n o 2 g r g to f PLA l c ls 3 mo e u e ,( )n f d p n o e u e i i i e m l c ls e d s e s o n o t e PL ma rx 4 o ma i n a d s a i z t n o LA ir s h r s e u n ily B s d ip r i n i t h A t i ,( )f r to n t b l a i fP i o m c o p e e ,s q e ta l . a e
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第 5卷 8
第 9 期
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Vo1 8 No. .5 9 Se e be 2 ptm r 007
20 0 7年 9月
J u n l o Ch mia I d sr a d E gn e ig o ra f e c l n u ty n n iern
Gu n h u 5 0 4 a gz o 1 6 0,Gu n do g,Ch n ) ag n ia
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微球制剂常用的制备方法及研究进展
多肽及蛋白类微球制剂研究与检查20082350XXXX 药081-1 XX摘要多肽及蛋白类微球是近年来发展迅速的新型制剂,具有靶向性和缓释性等特点。
本文对目前微球制剂的研究进展、制备方法及存在的主要问题(包括药物稳定性、包封率、突释效应等)及其解决方法作简要介绍。
关键词多肽;蛋白类;微球制剂;制备;稳定性;包封率正文微球是药物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球状实体,一般直径约为1~250um,属于基质型骨架微粒。
其中小于500 nm的,称为毫微球[1]。
微球制剂系指药物与适宜的辅料通过微型包裹技术制得的微球,然后再按临床不同给药途径与用途制成的各种制剂。
药物以微球的形式给药后,可使药物具有靶向和控释作用,改变了药物在体内的动力学,从而提高药物的生物利用度,降低毒副作用。
微球根据材料可分为生物降解型和非生物降解型,根据临床用途可分为非靶向制剂和靶向制剂。
微球的释药速率由微球所载药物在释放介质中的溶解度、药物在微球中所处的物理状态、药物与微球的亲和力决定[2]。
1.多肽及蛋白质微球制剂的主要类型1.1 注射剂采用可生物降解聚合物为骨架材料,将多肽及蛋白药物制成微球制剂用于肌肉或皮下注射,给药后随着聚合物的降解,药物以扩散、溶蚀方式释放.可达到缓释长效的目的[3]。
1.2 口服制剂多肽及蛋白类药物应用于口服须克服两大障碍,一是抑制胃肠道各种酶对其降解,二是选用合适的剂型及载体材料使药物透过生物屏障。
粒径范围为l-1 000nm的毫微粒制剂是目前研究最多的口服多肽制剂,但毫微粒的表面带电荷情况及聚合物疏水性能均会影响多肽在小肠部位的吸收[4]。
1.3 鼻腔吸入剂将多肽及蛋白类药物微球制剂,如胰岛素、降钙素、人生长激素等,经鼻腔给药可提高这类药物的吸收及生物利用度。
尽管这种促吸收机理尚不确定,但一般认为,微球与鼻粘膜直接接触而吸水溶胀,使上皮细胞脱水,导致紧密连接开放,使多肽及蛋白质易于透过[5]。
2.微球制剂的制备根据载体材料的性质、微球释药性能以及临床给药途径可选择不同的制备方法。
溶剂挥发法制备微球的研究解读.docx
溶剂挥发法制备微球的研究摘要:微囊化过程中通过蒸发技术去除疏水性聚合物溶剂,及用生物降解的聚合物和羟基酸共聚物来制备微球和微囊近年来已被广泛报道。
聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)微球的性能已被广泛的研究。
包括水溶性化合物蛋白质和肽的包封给研究人员提出了严峻的挑战。
这些实体的成功包封需要微球高载药,通过包封法来防止蛋白质降解,和从微球中进行可预测的释放药物化合物。
为了实现这个目标,多乳液技术和其他创新性修改形成了常规溶剂蒸发法。
关键词:微球;溶剂蒸发;水溶性化合物;肽;蛋白质;多乳液介绍:根据聚合物的生物相容性,用溶剂蒸发法生产聚乳酸(PLA),和聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)微球已被广泛研究。
在溶剂蒸发过程中,聚合物被溶解在一个合适的有机溶剂中,然后药物被分散或溶解于该聚合物溶液中。
所得到的溶液或分散液乳化在水性的连续相中以形成离散的液滴。
微球的形成中,有机溶剂必须先扩散到水相中,然后在水/空气界面蒸发。
随着溶剂的蒸发,适当的过滤和干燥后,可以得到微球硬化和自由流动的微球。
溶剂蒸发法已被广泛用于制备许多不同的药物的PLA和PLGA 微球。
影响微球的特性的几个变量已经确定,包括药物的溶解性能,内部形态,溶剂类型、扩散速率、温度、聚合物组合物和粘度,和载药。
所用溶剂挥发法的有效性取决于在颗粒内的活性剂的成功截留,这个过程是制备不溶性或难溶性药物最成功的方法。
很多具有不同理化性质并能配制成聚合物微球的的药物,有抗癌药物,麻醉药物,局部麻醉药,类固醇,生育控制剂。
可生物降解的聚合物基质蛋白穿过曲折的充满水的路径扩散,及穿过聚合物基质或通过矩阵侵蚀释放出去。
溶剂蒸发技术的进展已允许水溶性强的药物、活性化合物如胺类药物,蛋白质,肽,和疫苗成功的运用,本文将总结溶剂蒸发技术的进展,和由该方法产生的可降解微球相关特性。
图2.有机相体积对平均粒径的影响。
实验是在两个不同的HPMC 浓度进行((H)0.8%和(X)1.6%(w/v)),搅拌速度为800 rpm 和水相体积250ml.2. 溶剂蒸发法制备微球的研究2.1常规O/W包封在过去的25年,制备药物化合物PLA或PLGA微囊的溶剂蒸发法已被广泛研究。
一种可注射pla微球制备方法及其应用
一种可注射pla微球制备方法及其应用摘要:一、引言二、可注射Pla微球的制备方法1.材料与设备2.制备工艺3.性能表征三、可注射Pla微球的应用1.药物载体2.生物医学领域3.化妆品行业四、结论与展望正文:【引言】在当今生物医学和材料科学领域,可注射性微球因其独特的物理和化学性质,以及在药物输送、生物医学和化妆品等领域的广泛应用而备受关注。
其中,聚乳酸(Pla)微球作为一种生物可降解材料,具有良好的生物相容性和可控的降解性能,已成为研究的热点。
本文主要介绍了一种可注射Pla微球的制备方法及其应用。
【可注射Pla微球的制备方法】一、材料与设备本实验所需材料包括:聚乳酸(Pla)、双氧水(H2O2)、聚乙烯醇(PVA)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)等。
设备主要包括:高速搅拌器、超声波清洗器、真空干燥箱、扫描电子显微镜(SEM)等。
二、制备工艺1.预处理:将Pla颗粒在80℃下干燥24小时,以去除水分。
2.溶解:将干燥后的Pla颗粒加入适量的水中,用氢氧化钠调节溶液pH 至7.0±0.5。
3.搅拌:在高速搅拌器下,将溶液搅拌至均匀。
4.添加PVA:将PVA溶液缓慢加入Pla溶液中,继续搅拌至均匀。
5.微球制备:将混合溶液在超声波清洗器中处理一段时间,以形成均匀的微球分散液。
6.分离:将微球分散液进行离心处理,收集沉淀物。
7.洗涤:用去离子水多次洗涤沉淀物,以去除残留的PVA和未反应的Pla。
8.真空干燥:将洗涤后的微球放入真空干燥箱中,干燥至恒重。
三、性能表征采用扫描电子显微镜(SEM)对Pla微球的形貌和尺寸进行观察,并测定其载药量、药物释放性能等。
【可注射Pla微球的应用】一、药物载体Pla微球作为一种生物可降解材料,可用于药物载体,实现药物的靶向给药。
其优异的生物相容性和降解性能,保证了药物在体内的安全性和有效性。
二、生物医学领域Pla微球可用于组织工程支架、骨折固定钉等医疗器械,其良好的生物降解性和力学性能满足生物医学领域的需求。
聚乳酸(PLA)的研究进展
1、玻璃纤维增强聚乳酸的改性
玻璃纤维(GF)具有高强度、耐候、耐热、绝缘性好等特 点,与其他纤维比较,玻璃纤维的价格很低,是廉价高性能增 强材料。玻璃纤维增强PLA能够提高PLA的力学性能和热变形温 度。 如表3-2所示,40%的长玻璃纤维增强PLA的拉伸强度、弯曲 强度分别是纯PLA的1.6倍、1.7倍,弯曲模量是纯PLA的3.1倍 ,冲击强度是纯PLA的5.2倍,热变形温度由纯PLA的58℃提高 到167℃; 表3-2 40%玻璃纤维增强PLA力学性能比较
丙交酯开环聚合 第一步是乳酸经脱水环化制得丙交酯。
第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯。
优点:可以使用纯度不高的乳酸为原料,并且得到的是高 分子量的PLA。 缺点:提纯丙交酯工艺复杂,技术要求高,设备投资大, 产品成本高。
4、聚乳酸的性质
(三)聚乳酸的降解
PLA在高温和应力作用下成型时,PLA大分子由于受热和应力 作用或在高温下受微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作 用而发生分子量降低或大分子结构改变等化学变化。 在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化 学、生物或物理作用而降解或分解。其特点是在失去作为塑 料的利用价值而变成垃圾之后,不但不会破坏生态环境,反 而会提高土壤的生物活性,这种降解也称为生物降解。
30%的短玻璃纤维增强PLA的拉伸强度、弯曲强度分别比纯 PLA提高了27.5%、10.2%,弯曲模量比纯PLA提高了148.5%,冲 击强度比纯PLA提高了53.3%,热变形温度提高了10℃左右。
表3-3 30%玻璃纤维增强PLA力学性能比较
2、天然植物纤维增强聚乳酸的改性
天然植物纤维增强高分子能够提高材料的强度和硬度。常用 的天然植物纤维可以分为3类,见表3-4。
PLA
康少璇&刘宇
1
3D打印材料PLA的特点及市场状况
2
3D打印材料PLA阶段性研发成果
3
3D打印材料PLA未来研发方向及展望
一、3D打印材料PLA的特点及市场状况
1、PLA聚合 PLA是由单个聚乳酸分子( C3H6O3),经由缩聚反应制得的高分子量聚合物, 其Mn一般都在100000以上,采用特殊工艺可制得Mn超1000000的产品。其聚合工 艺流程如下:
- H2O
一、3D打印材料PLA的特点及市场状况
2、PLA作为3D打印材料的优点: ① 、收缩率低,尺寸精度高。 ② 、成型表面光滑。 ③ 、打印过程中不起翘,制品完整规则。 ④ 、熔点低,195℃即可顺利挤出。 ⑤ 、3D打印过程中不释放有毒气体,无刺激性气味。 ⑥ 、具有良好的生物可降解性。
一、3D打印材料PLA的特点及市场状况
纯PLA 该实验并未添加任何助剂,旨在摸清纯料的技术参数,及单由纯料生产 3D打印耗材的可行性。
二、3D打印材料PLA现阶段研发进展
改性PLA PLA韧性低一直是其短板,因而考虑采用另一种高分子材料对其进行共混改 性。
三、3D打印材料PLA未来研发方向及展望
综合PLA自身特性及市场需求,未来PLA研发方向主要有: 1、柔性(弹性)PLA 通过添加柔性材料PU 、 TPU等改善PLA特性,赋予其超强的柔性及弹性 恢复性能。
3、缺点: ①、PLA强度较低。 ②、PLA软化点低。 ③、PLA韧性差,不耐冲击。
一、3D打印材料PLA的特点及市场状况
4、市场状况 由于PLA材料的诸多优点,因而其市场占有率在3D打印耗材中一 直处于领先位置。但其自身的性能不足也限制了其在高端及工业领域 的应用。
聚乳酸微球制备的初步研究
文章编号:1003—2843(2006)1—0084—04聚乳酸微球制备的初步研究廖戎(西南民族大学化学与环境工程保护学院,成都610041)摘 要:聚乳酸P LA (polylactide )是一种无毒、可生物降解的聚合物,它具有良好的生物相容性,在医药上有广泛的应用.通过实验研究了聚乳酸浓度,表面活性剂浓度以及两者的配料比对溶媒挥发法制备聚乳酸微球及微球粒经的影响.实验为进一步制备医用聚乳酸微球和类似的医用药剂做了有益的探索.关键词:聚乳酸微球;溶媒挥发法;微球粒径中图分类号:O631.4 文献标识码:A收稿日期:2005-10-28作者简介:廖戎(1956-),女,西南民族大学化学与环境保护工程学院教授.1 前言微球又称微球囊或者微囊,是利用天然的或者是合成的高分子材料将固体或液体药物包裹而成直径1-500μm 的微小胶球,微球外面一般呈球状实体或呈平滑的球状膜壳形、葡萄串形及表面平滑或折叠的不规则的结构等各种形状,其外形取决于微球材料的性质和材料凝聚的方式.在中医药上,芳香类中药中所含的挥发油沸点低,易挥发,又不溶于水,使得这种药物的使用很不方便,如果药物制成微囊剂可以解决这个问题,包裹后即可防止其挥发,又利于携带,便于服用.除此以外,微囊包封的药物还可以做缓释控制剂、靶向给药剂以及控释制剂[1].J ie Fu 等人在这方面做了比较详细的研究,探索证明了微球制剂可以在肌体内提供稳定的药物浓度.在医药上还有一些受温度和pH 值影响较大的药物,在动物体内会很快代谢掉甚至变性,这类药物的使用因此受到限制.若能以聚合包衣的方式把药物制作成用微球包裹的制剂,就可以让药物成功地进入体内或者避开胃酸的影响,从而增加药物的稳定性.微囊包裹的药物释放的速度主要是与微球粒径的大小有关,体外释放实验证明,球径越小,药物释放速度越快;因此可通过选择适当的微球大小和基质材料达到所期望的药物释放过程[2].通过控制释放速度,使血液中药物的浓度保持在一定的范围内,从而减少毒副作用.天然高分子在生物相容和生物降解方面有着优良的性质,来源于自然界、产量丰富、价格便宜、稳定无毒、成膜性或成球性好是最常用的医用微球材料,但是其降解不均匀以及一些特定的自然属性也限制了其使用的范围.近年来人工合成的可生物降解的高分子材料由于无毒无刺激性,成膜性或成球性很好,化学稳定性高,生物相容性好,可控性强,受到了高度重视,并广泛应用于医学领域的科学研究之中.例如,在药物缓释体系中,生物降解型聚酯是研究较多的材料,其中引人注目的是聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物[3].聚乳酸是一种新型高分子聚合物,是以乳酸为单体经缩聚反应合成的生物可降解高分子材料.它无毒、无刺激性,具有良好的生物相容性,可生物降解吸收,强度高、可塑性好、易加工成型.聚乳酸在生物体内经过酶分解,最终形成二氧化碳和水.随着研究的开展,近年来国内也制备出了一批医用聚乳酸微球,如利福平聚/乳酸微球[4]、伊维菌素聚乳酸微球[5]、明胶聚乳酸微球[3]等等.聚乳酸微球制备方法主要有乳化-溶媒挥发法、乳化-溶媒萃取法、溶剂-非溶剂法、溶媒扩散法、界面沉积法、熔融法、化学聚合法、喷雾干燥法、喷雾包衣法等[6].在实际研究中常根据药物的理化性质、微球的粒径分布、微球的释药速度等要求,选择适当的制备方法.本实验主要研究溶媒挥发法制备聚乳酸微球,及影响制备聚乳酸微球粒径大小的因素.2 聚乳酸微球的制备实验2.1 实验仪器与试剂仪器:84-1型磁力搅拌器ZET ASI ZER粒径测试仪;SHB-3循环水式多用真空泵JA/603电子精密天平试剂:P LA聚乳酸(华阳医疗器械公司自制,纯度99.0%,99.9%);聚醚酚(分析纯,四川大学生物材料实验室提供);P VA聚乙烯醇(分析纯,广东西陇化工厂);氯仿(分析纯,广东西陇化工厂);乙酸乙酯(分析纯,广东西陇化工厂);二氯甲烷(分析纯,广东西陇化工厂);2.2 聚乳酸微球制备[6-9]室温下,在150mL锥形瓶中将聚乳酸(P LA)溶解到一定量的二氯甲烷中,聚乙烯醇水溶液(P VA)作为表面活性剂,盖上胶塞,,成小球形成乳状液;在一定搅拌速度下,连续搅拌2-3小时,聚乳酸小球在此条件下达到最小化.然后换上带玻璃管的胶塞,,待其挥发完毕,用5μm 纤维素滤纸过滤收集,然后在40℃干燥,,用粒度仪测定其粒径.在此制备微球的实验中,(P VA)的浓度及它们的配料比这3个重要因素,.我们将聚乳酸和聚醚酚分别溶于不同溶剂中作微球制备成球定性实验,,考察其成球的一些最基本的影响因素(见表1),由此选取微球制备实验的条件范围从表1的实验结果我们可以看出,微球的形成的条件是相当苛刻的,要求高纯度、成球性较好的高分子材料,而高纯度的聚乳酸可以满足这个要求.同时表面活性剂也是非常重要的,浓度太低不能满足要求,太低就无法形成稳定均一的乳液.由此我们初步选定实验条件:聚乙烯醇(P VA)浓度范围选择0.25%-2.0%,以2倍递增变化;聚乳酸(P LA)的浓度选择2.5%-10%,同样以2倍递增变化;P LA:P VA配比为1:1,1:2,1:3,分别做聚乳酸微球制备实验.表1 微球制备定性实验溶质及浓度溶剂表面活性剂及浓度溶液情况成球情况聚醚酚5%二氯甲烷P VA1%溶液呈黄色,瓶底有沉积,加热释出不能成球聚醚酚5%氯仿P VA1%溶液呈黄色,瓶底的沉积稍少,加热释出不能成球聚醚酚5%乙酸乙酯P VA1%不能溶解不能成球聚乳酸(99.9%)5%二氯甲烷P VA0%无色通明不能成乳状液,成球失败聚乳酸(99.9%)5%二氯甲烷P VA0.1%无色通明形成的乳状液不稳定,聚乳酸很快分相释出聚乳酸(99.9%)5%二氯甲烷P VA0.25%无色通明能形成稳定的乳状液,烘干后呈白色粉状手感柔软,显微观察显示已经成球聚乳酸(99.0%)5%二氯甲烷P VA1%溶液浑浊,加热不能消除不能成球聚乳酸(99.0%)2%二氯甲烷P VA1%溶液轻微的浑浊,加热不能消除不能成球3 结果分析与讨论3.1 聚乳酸浓度对微球粒径的影响按照前面的实验方法和实验条件,制备聚乳酸微球,考察聚乳酸浓度变化对微球颗粒直径的影响.表2 聚乳酸浓度对微球粒径的影响P VA浓度1%,配比1:2P LA浓度(%)2.55.07.510微球粒径(μm)73.488.699.6112.3由表2可以看出,聚乳酸浓度大,表面活性剂的量少,分散难度大,表面活性剂的隔阻作用减少,部分聚乳酸突破隔阻而粘合在一起聚合成更大的微球,聚乳酸微球的粒径就相应的增大了.同时,颗粒大的微球比表面能小,微球内包封的P VA扩散的路径较长,因而有比较完美的球形表面.3.2 聚乙烯醇浓度对微球粒径的影响按照前面的实验方法和实验条件,制备聚乳酸微球,考察聚乙烯醇浓度变化对微球颗粒直径的影响.表3 聚乙烯醇浓度对微球粒径的影响P LA浓度5%,配比1:2P VA浓度(%)0.250.500.751.001.251.501.752.00粒径(μm)151.9127.3113.993.486.180.278.270.5由表3数据可以看出,表面活性剂浓度大,使水相表面能变小,有机相表面能与水相表面能差异更大,形成的微球直径趋向于变小.同时,隔阻作用明显,微球的平均直径由此随着P VA浓度的升高而降低.3.3 P LA:P VA配比对微球粒径的影响按照前面的实验方法和实验条件,制备聚乳酸微球,考察P LA:P VA配比不同对微球颗粒直径的影响.表4 P LA:P VA配比对微球粒径的影响P LA浓度5%,P VA浓度1%P LA:P VA1:11:21:3粒径(μm)104.494.790.5表4显示,随着表面活性剂比例的增加,水相物质的量大,隔阻的作用明显,分散度加大,微球的直径趋向于变小,但是比例太大也会使得分散不均匀,微球颗粒直径分布不均匀,影响微球颗粒的平均粒径.由以上的实验可以看到,聚乳酸浓度、表面活性剂浓度以及它们之间的配料比对制备聚乳酸微球粒径的大小都有显著的影响.当表面活性剂浓度适中(1%),P LA:P VA配比为1:2,则聚乳酸浓度越大,制备的微球粒径越大.当聚乳酸浓度适中(5%),P LA:P VA配比为1:2,随着表面活性剂浓度增大,制备的微球粒径变小.当聚乳酸浓度适中(5%),表面活性剂浓度适中(1%),随着表面活性剂比例增加,制备的微球粒径越小.显然,我们可以通过控制聚乳酸浓度、表面活性剂浓度以及它们之间的配料比等因素,来制备所需粒径大小的聚乳酸微球.本实验为进一步制备医用聚乳酸微球和类似的医用药剂做了有益的探索.参考文献:[1] F U J I E,JE NN I FER F I EGE L,ER I C KRAULAND,et al.Ne w poly meric carriers for contr olled drug delivery foll owinginhalati on or injec2ti on[J].B i omaterials,2002(23):4425-4433.[2] 武莉,朱振峰,杨菁,等.影响微球药物释放因素的研究[J].生物医学工程与临床,2003,7(3):135-137.[3] 刘海峰,常津,张爽男,等.明胶-聚乳酸载药纳米微球的制备及其体外释药研究[J].中国生物医学工程学报,2003,22(2):178-182.[4] 李良,李国明,黎茂荣,等.利福平/聚乳酸微球的制备研究[J].华南师范大学学报:自然科学版,2003(3):102-107.[5] 王敏儒,陈杖榴,冯淇辉.伊维菌素聚乳酸微球的研制及其体外释药试验[J].中国兽医科技,1999,29(8):10-12.[6] 张万国.聚乳酸微球制备方法概况[J].上海医学院药学报,2000,11(1):17-20.[7] 俞显芳.含药聚乳酸微球的制备及体外释放研究[J].河南纺织高等专科学校学报,1999(2):17-22.[8] 杜兵,程详荣.聚乳酸及其共聚物微球的性质及应用[J].国外医学生物医学工程分册,2002,25(5):238-241.[9] JACOB B,OLDHAM D,BLA I SE P ORTER,et al.I nfluence changes in experi m ental parameters on size P LG A M icr os pheres[R].De2part m ent of O rthopedic Research Mayo Clinic200First St S W Rochester,M innes ota,55904,2001.9.A p ilot study on polyl acti de m i crosphere prepara ti onL I AO Rong(College of Che m istry and I nvir on mental Pr otecti on Engineering,S outh west University f or Nati onalities,Chengdu610041,P.R.C.)Abstract:The P LA(polylactide)is a kind of poly mer which is innocuous and bi ol ogically deco mposable.Ithas good bi ol ogical capability and is widely app lied in medicati on.Thr ough experi m ents,we study the influ2 ence of the P LA,surfactant concentrati on and percentages of the t w o materials t o the P LA m icr os phere andits dia meter by using s olvent volatile diffusi on method.This ex p l orati on is hel pful f or further p reparati on ofP LA m icr os phere in medicine and other si m ilar medicines.Key words:P LA m icr os phere;s olvent volatile diffusi on method;dia meter of particle。
pla-hap复合微球的制备与研究
第28卷第2期2012年4月苏州大学学报(自然科学版)J O U R N A L O F S00C H O W U N IV E R SIT Y f N A T U R A L SC IE N C E E D l T I O N)V oL28N o.2A D r.2012 PL A—H A p复合微球的制备与研究许晶1’2,李新3,居文2,李延报1’2(1.南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009;2.南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京2l O0093.苏州大学材料与化学化工学部,江苏苏州215006)摘要:以乳液挥发法,采用span—Tw een混合乳化法、明胶做共表面活性剂制备聚乳酸一磷灰石(PLA—H A p)复合微球.明胶的加人不仅可解决微球团聚问题,光滑表面,还能提高H A p的包载率.此外,深层注入法可以提高一定的微球产率;单乳法(o/w)比复乳法(w/0/w:)所制得的微球平均粒径小,且表面光滑.关键词:聚乳酸;羟基磷灰石;共表面活性剂;复合微球中图分类号:0611.6;T B34文献标识码:A文章编号:1000一2073(2012)02一0084—05T he pr epar at i on a nd pr oper t i es of PL A-H A p com pos i t e m i cr os pher es。
,X u Ji n91’-,“X i n3,J u W e n2,“Y a nba02(1.Sch001of M at e^al s Sci ence a11d E“gi ne e打“g,Na nj i“g uni vers i‘y0f Techn ol ogy,N anji“g210009,ch i n3;2.St ate K ey Lab or at o r y0f M at eI i al s-O dent ed C hem i cal En西needng,N anj i ng Lfni vers i t y of Technol ogy,N anj i ng210D09,C hi n a 3.sch砌of ch er I li s l ry,chem lcal E“gl nee打“g锄d M at eI ial s s ci ence,S00chow U n“Suzhou215006,C hi na)A bst r act:W i t h s ol V ent—eV a pom t i on m et hod,山i s p印er is t o prepare pol yl act i deaci d-hydr oxyapat i t e(PLA—H A p)c oⅡ1posi t e m i c rosphe I它s usi ng m i x ed em ul si6er Span一7I’w een cosu I f act an t.T he a ddi t i onof妒l at i n not onl y c an sol V e t he pr ob l em of agdom er at i on of m i cr os pher es’but al s o can change t hem or ph ol ogy,s urf ace g叩and r ou曲nes s of m i cr os phe re s.A nd t oget}l er w i t h usi ng deep-i nj ect i onm et hod,t h e par t i c l e si ze of m i cr os pheres can be cont m l l ed w i t hi n a cenai n r ange;w hi l e i n t hi s w at erphas e s ys t em s,doubl e em ul si on m e t hod(w I/0/W2)obt ai ne d aver age pani cl e si ze of m i crospher esi s s m a l l er and s m oo t her t haI l t he si n甜e em ul si on syst em(0/w).K ey w or ds:pol yl act i de aci d;hydr oxy印at i t e;cos ur f act ant;com posi t e m i cr os pheresO引言聚乳酸(PLA)一般用于再生资源生产的绿色材料,其降解产物:乳酸、cO:、H:O都是对人体无毒无害的物质,因而被美国食品及药物管理局(FD A)认证可用作医疗手术缝合线‘1J、注射微胶囊心]、埋包药物材料”J.羟基磷灰石(H A p)是各种磷酸钙中热力学最稳定的相,也是人体和动物骨骼的主要无机矿物成分H j.聚乳酸一磷灰石(P LA-H A p)复合微球因具有优良的生物相容性而被广泛关注到骨科领域.它可以用作骨填充物,在模仿体液里缓慢降解并促进骨组织增殖,从而加快病人康复速度,减少病人痛苦.微球的球径、流动性、分散性和表面形貌对制备工艺都有相当高的要求.本实验对PLA—H A p微球制备工艺进行了研究,克服了非离子表面收稿日期:20l l一12—27基金项目:国家自然科学基金(50802()42);江苏省自然科学基金(B I(2008379);材料化学工程国家重点实验室开放基金(K脚_6)作者简介:许晶(1989一),男,江苏苏州人,本科,主要研究向为生物材料技术.李新(通信联系人),讲师第2期许晶,等:PL A—H A p复合微球的制备与研究活性剂体系微球的团聚问题,同时实现微球平均粒径可控化,并且在微球分散性、产率方面都有了明显的提高.1实验部分1.1原料与试剂聚乳酸(M,=100000),二氯甲烷、氨水:上海凌峰化学试剂有限公司,Tw een—20、spa n一80、硝酸钙、磷酸三铵、明胶(G e l):国药集团化学试剂有限公司.1.2实验方法H A p自制,简要步骤如下:以精确的化学计量比混合硝酸钙、磷酸三铵溶液(ca/P摩尔比一1.67).在PH >9的条件下,加热搅拌2h,过滤,干燥得白色粉末.微球制备:先将l g PLA溶于10m L二氯甲烷溶液,再称取0.3g H A p加入并进行充分分散.再加入到含有乳化剂的外水相后,室温下搅拌至二氯甲烷挥发完毕,最后进行过滤收集并洗涤,室温干燥1天,采样.1.3测试方法上海精密科学仪器有限公司P H s.3c精密pH计检测羟基磷灰石的制备中的PH值.用光学显微镜,通过日本J EO L J s M.5610V扫描电镜(sEM)和FE I Q uA N TA200环境扫描电镜(Es EM)观察微球表面形貌结构.北京光学仪器厂FR C/T.2型综合热分析仪进行包载率测试.2结果与讨论2.1影响微球制备的因素固定2.1.1水油比微球平均粒径与油水两相体积有关.一般来说,水相体积越大,油相体积越小,微球的平均粒径也越小.因此,本实验保持条件不变:油相10m L,水相300m L,即水油比30:1.2.1.2乳化温度与时间非离子表面活性剂在水溶液中为中性分子.此类活性剂主要来自链醚氧原子与水分子形成的氢键作用.而温度对氢键影响较大,随着温度的升高氢键力不断减弱,在温度足够高时出现浊点.因此本实验将乳化温度维持在章温,乳化时间统一为2h.2.1.3加入方式对样品的影响将加入方式分为倒入法、滴入法(点滴法)、深层注入法(图1)进行平行对比实验,其中滴人法与深层注入法所用相同的分液漏斗,其管口直径为4m m.一8o6o ooo(a)倒人法一咩9●o。
PLA微球的研究进展
PLA微球的研究进展PLA微球是一种由聚乳酸(Polylactic acid,PLA)材料制成的微小球状纳米材料,近年来备受关注并在多个领域展示出了广泛的应用前景。
它具有环境友好、生物可降解、生物相容性良好等特点,以及可调控大小、形状和表面性质的优势,使得PLA微球在催化、药物传递、组织工程和能源储存等方面具有广泛的应用前景。
本文将对PLA微球的研究进展进行综述。
首先,PLA微球在药物传递领域展现出了巨大的潜力。
由于PLA微球具有较高的负载药物能力和良好的控释性能,它可以用作药物传递系统的载体。
研究人员通过调节PLA微球的孔隙结构和表面性质,可以实现不同药物在体内的延时释放,提高药物的生物利用度和治疗效果。
同时,PLA微球本身也具有良好的生物相容性,对人体无毒副作用,因此被广泛应用于肿瘤治疗、基因传递和细胞治疗等研究领域。
其次,PLA微球在催化领域也受到了越来越多的关注。
由于PLA微球具有较高的比表面积和可调控的孔隙结构,它可以用作催化剂的载体材料。
研究人员通过制备PLA微球-金属催化剂复合体系,可以提高催化剂的稳定性和活性,从而提高催化反应的效率和选择性。
此外,PLA微球还可以用作光催化材料的载体,通过调控PLA微球的形状和表面性质,可以实现光催化材料对特定波长光的选择性吸收和转换。
此外,PLA微球在组织工程领域也具有广泛的应用前景。
由于PLA微球具有与人体组织相似的生物相容性和可降解性,它可以用作组织工程材料的载体。
研究人员通过制备多孔的PLA微球支架,可以提供细胞侵入和组织再生所需的三维支撑结构。
同时,PLA微球还可以通过改变其表面性质和结构,实现对细胞黏附和增殖的调控,进一步促进组织工程修复的效果。
最后,PLA微球在能源储存方面也展示出了巨大的潜力。
由于PLA微球具有较高的比表面积和导电性能,它可以用作电化学储能材料的载体。
研究人员通过制备PLA微球-导电材料复合体系,可以提高电化学储能材料的能量密度和循环稳定性。
PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的研究进展
PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的研究进展PLGA(聚乳酸-羟基乳酸-聚乳酸-羟基乳酸共聚物)纳米微球作为DNA疫苗载体在免疫学领域中得到广泛应用。
DNA疫苗是一种有效的免疫预防手段,能够诱导机体产生特异性免疫反应,具有较好的应用前景。
然而,DNA疫苗在体内的转染效率较低,导致其免疫效果受限。
PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体具有较好的生物相容性、可控释放性和稳定性,可以提高DNA疫苗的转染效率和免疫活性。
本文将综述PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的研究进展。
一、PLGA纳米微球的制备方法PLGA纳米微球的制备方法主要有溶剂沉淀法、乳化法、酸碱共沉淀法等。
溶剂沉淀法是一种常用的制备方法,通过将PLGA溶解在有机溶剂中,加入水相溶液制备成纳米颗粒。
乳化法是通过将PLGA溶解在有机溶剂中,加入一个乳化剂和一个稳定剂,制备成纳米乳液,然后通过溶剂挥发或凝胶化制备成纳米微球。
酸碱共沉淀法是通过改变pH值,使PLGA溶液发生酸碱共沉淀,制备成纳米颗粒。
这些方法都能制备具有一定尺寸和分散性的PLGA纳米微球。
二、PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的转染效率PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体能够提高DNA的转染效率。
研究发现,PLGA纳米微球可以有效保护DNA疫苗免受核酸酶的降解,进入细胞内并释放DNA疫苗。
此外,PLGA纳米微球具有较好的靶向性,可以与特定细胞或组织的受体结合,提高DNA疫苗的转染效率。
此外,PLGA纳米微球可以调控DNA疫苗的释放速率,延长DNA在体内的存在时间,提高DNA疫苗的转染效率。
三、PLGA纳米微球的免疫活性PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体具有较好的免疫活性。
研究发现,PLGA纳米微球可以诱导机体产生强烈的免疫反应,提高疫苗的免疫效果。
PLGA纳米微球可以激活树突状细胞,促进其成熟和抗原提呈,从而增强机体的免疫应答。
此外,PLGA纳米微球还可以调节免疫细胞的类型和功能,增强机体的免疫记忆效应,提高DNA疫苗的长期免疫保护效果。
PLGA纳米_微球作为核酸载体的研究进展(1)
微生物学通报 DEC 20, 2009, 36(12): 1901~1908 Microbiology © 2009 by Institute of Microbiology, CAStongbao@基金项目:欧盟项目FMD-DISCONV AC(No. 226556); 家畜疫病病原生物学国家重点实验室自主研究课题(No. SKLVEB2008ZZKT008); 甘肃省自然科学基金(No. 0710RJZA082)*通讯作者:Tel: 86-931-8342537; E-mail: zhangyg@ 收稿日期:2009-06-11; 接受日期:2009-08-31专论与综述PLGA 纳米/微球作为核酸载体的研究进展王 刚 潘 丽 张永光*(中国农业科学院兰州兽医研究所 家畜疫病病原生物学国家重点实验室农业部畜禽病毒学重点开放实验室 甘肃 兰州 730046)摘 要: 生物可降解材料[poly(lactide-co-glycolide acid), PLGA]颗粒在持续释放和定位递送各种药剂包括核酸有很大的研究和应用价值。
本文综述了PLGA 作为核酸载体的制备及其用于基因载体和疫苗佐剂的研究。
关键词: PLGA, DNA, 基因治疗, 疫苗佐剂Research Progress on PLGA Nanoparticles/Microspheresas DNA CarriersWANG Gang PAN Li ZHANG Yong-Guang *(Key Laboratory of Animal Virology of Agriculture/State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology , Lanzhou VeterinaryResearch Institute , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Lanzhou , Gansu 730046, China )Abstract: Biodegradable PLGA [poly(lactide-co-glycolide acid)] have shown significant potential for sus-tained and targeted delivery of several pharmaceutical agents, including DNA. We reviewed the formulating approaches of PLGA nanoparticles/microspheres as DNA carriers and utilization for gene therapy and vac-cine adjuvant.Keywords: PLGA, DNA, Gene therapy, Vaccine adjuvant 生物可降解材料PLGA 是乳酸(Lactic acid, LA)与羟基乙酸(Glycolic acid, GA)共聚合而成, 有很好的稳定性, 具有易于被吞噬细胞摄取, 通过在颗粒表面吸附相应的配体可以定位到特定的组织或器官等优点, 美国食品药品管理局(FDA)已认定PLGA 有良好的生物相容性和安全性, 已被广泛应用于人的临床医学[1,2]。
plga微球原理
plga微球原理
PLGA微球是一种常用的生物可降解材料,由聚乳酸(PLA)和聚乙二醇(PEG)共聚而成。
它具有许多独特的特性和应用优势。
首先,PLGA微球的制备原理基于溶剂挥发法。
在制备过程中,PLGA和PEG
以一定比例溶解在有机溶剂中,形成聚合物溶液。
随后,将这个溶液滴入一个非溶剂中(如水),PLGA和PEG会逐渐完全溶解并形成微球状的颗粒。
最后,通过
离心、洗涤和干燥等步骤,得到纯净的PLGA微球。
PLGA微球有许多应用领域,特别是在药物释放和组织工程中。
作为药物载体,PLGA微球可以承载各种药物,包括小分子药物、蛋白质和基因等。
它们可以通过
调整微球的大小、形态和表面功能化等手段实现药物的控制释放。
由于PLGA微
球有良好的生物相容性和可降解性,能够在体内逐渐降解并释放药物,因此被广泛应用于药物输送系统的研究。
此外,PLGA微球还可用于组织工程。
通过制备表面具有生物活性物质的
PLGA微球,可以提供细胞黏附和增殖的支持,有利于细胞的生长和组织的再生。
因此,PLGA微球在修复和再生组织、仿生材料和人工器官等领域有着重要的应用
前景。
综上所述,PLGA微球是一种有着广泛应用潜力的生物可降解材料。
通过合理
设计制备方法和表面功能化,可以实现对药物释放和组织工程的精准调控,为生物医学领域的研究和应用带来许多新的机会和挑战。
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C
CH3
ll C
HO[OCCH(CH3)]nOH
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聚乳酸微球的进展
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PLA微球的特点
微球:是指药物被溶解、分散或被吸附在药物载 体材料如高分子聚合物中而形成的骨架型球形微 粒 PLA微球的特点: (1)性质稳定; (2)有适宜的释放速率; (3)无毒、无刺激性; (4)能与主药配伍,不影响药物的含量测定; (5)有一定的强度及可塑性; (6)具有符合要求的黏度、渗透性、溶解性等。
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聚乳酸微球的进展
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聚乳酸的合成方法
聚乳酸基本结构是乳酸,其两种制备方法:
(1)直接法:由乳酸通过缩合直接制备聚乳酸 优点:成本低。 缺点:产生高分子量PLA非常困难。
(2)间接法:乳酸首先经过脱水 、缩聚和热降解得 到丙交醋 ,高纯丙交醋在一定催化体系下开环聚 合成聚乳酸(主要)
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聚乳酸微球的进展
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聚乳酸的应用
用可降解的生物高分子作药物载体长期植入体内 后,可以控制药物的释放速度,并可实现药物的 靶向释放,提高药效。 目前,PLA微球作为多肽、蛋白类药物的载体己 广泛应用于免疫学、基因治疗、肿瘤治疗、骨缺 损修复、眼科等众多领域中。 L-PLA is used as sutures and dental, orthopedic, and drug delivery devices. D,L-PLA is used mainly for drug delivery. Both are of interest in the area of tissue engineering.
PLA微球的研究进展
聚乳酸微球的进展
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聚乳酸简介
聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是20世纪90年代迅速发展 起来的新型的可降解高分子材料。 单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分 子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与 别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了 聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚 酯家族 H O
微球的表征
1.形态、结构与粒径
理想的微囊应为大小均匀的球形,囊与囊之间不粘连,分散性好, 便于制成制剂。 微囊本身应具有一定的可塑性、弹性,通常加入丙二醇、甘油等 增塑剂改善可塑性。 囊心物大小:通常要求微囊的粒径小于10 µm,囊心物粒径应为 1-2 µm,要求微囊粒径小于50 µm ,则囊心物的粒径应为6 µm以 下。 囊材的用量:一般药物粒子越小,表面积越大,所需囊材越多。 制备方法:不同的制备方法影响微囊的粒径。
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今后的研究重点
今后聚乳酸类生物材料研究的重点是: 1)对聚乳酸类材料进行本体结构改性,接枝生物活性因子; 2)多途径的研究聚乳酸的直接合成,降低其生产成本; 3)继续改进聚乳酸的合成工艺条件,生产相对分子质量高的聚 乳酸,简化工艺流程,降低生产成本; 4)据实际需要调节聚乳酸的吸水性及降解速率,通过分子设计 合成具有不同组成和特定结构的聚乳酸及其共聚物,开发各 种新用途的聚乳酸材料: 5)研制无毒、高活性、反应条件温和、可控聚合物分子量及分 布的催化剂
由于聚合物的分子量与结晶度的不同,可使材料特性的变化空间很大,所以因不同 应用的产品,将PLA做不同的修饰。
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聚乳酸载药微球制备演示(W/O/W法)
PLA溶液制备 •称取一定量的P L A臵于小烧杯中, 量取适量二氯甲烷溶解P L A。
明胶固定
•取1 0 0 ml 一定浓度的明胶水溶 液注入5 0 0 ml 加有一定量吐温8 0 的三颈瓶中混匀
加入主药
•待 P L A溶解,准确量取一定量硫酸庆大霉素液加入P L A 的二氯 甲烷液中,搅拌并超声乳化1 0 min迅速将乳 液逐滴加入到高速搅拌着的明胶水溶液中,继续搅 拌并超声1 0 mi n 。后降至低速 继续室温搅拌3 h ,挥发 二氯 甲烷。
•3 0 0 0 r / mi n 离心、过滤 、蒸馏水洗2 ~ 3 次, 真空干燥、过筛、称重、收集微球。
2.影响微球/囊粒径的因素
制备温度与搅拌速度:不同制备方法,温度要求各异,速度越高, 14 粒径越小;无限制的提高速度,又可能使微囊合并,转而使粒径
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微球与微囊的表征
3.微球中药物的释放机制
扩散
囊壁的溶解
囊壁的消化与降解 粒径:粒径越小,表面剂越大,释放越快。
成形
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成功范例
(1)丹皮酚聚乳酸
平均D =23.35um,体外释药在PBS缓冲液24h 快速释放 44.64%,达到最低有效治疗浓度,以后每天释药量 2%左右,4d累计51.3%。
(2)尼莫地平聚乳酸
平均D=61.7um,载药量为53.2%,包封率为86.2%, 20d累计78.2%。
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常用的囊材
可分为三类:
(1)天然高分子囊材
天然高分子是最常用的囊材,因其无毒、稳定、成膜性好。 明胶、阿拉伯胶、壳多糖 海藻酸盐Alginate 系多糖类化合物,常用稀碱从褐藻中提取而得。海藻酸钠可溶于不同温度 的水中,不溶于乙醇、乙醚及其它有机溶剂,不同产品的粘度有差异。 因海藻酸钙不溶于水,故可用海藻酸钠。加CaCl2可使之固化成球/囊, 常 用量10g/L。 不宜热压灭菌,低温加热80℃、30分钟可促使海藻酸盐断键;膜过滤除菌 其粘度和分子量都不变。 白蛋白Albumin 系从人或动物血液中分离提取而得。变性后无抗原性,是一种较理想的微 囊化载体材料。
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(2)半合成高分子囊材
其特点是毒性少、黏度大、成盐后溶解度增大。 羧甲基纤维素钠、醋酸纤维素酞酸酯、乙基纤维素 、 甲基纤维素、羟丙甲纤维素
(3)合成高分子囊材
其特点是无毒、成膜及成球性好、化学稳定性高,可 用于注射。 如聚碳酯、聚氨基酸、PLA。
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聚乳酸微球的进展
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补充 :药物微球的几个阶段
20世纪70年代是粒径为5µm—2mm的微囊 20世纪80年代发展了1—10µm的微粒。能显著 延长药效、降低毒性、提高活性和生物利用度
第三代产品将微粒导入到体内特定靶部位而发 挥药效。
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(3)辛伐他汀聚乳酸 (4)美司钠聚乳酸 (5)布比卡因聚乳酸
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突释问题
制剂在进入体内的第一天前后会迅速大量地释 放药物,这种现象被称为“突释” 突释现象是由于早期微球表面聚集一定量药物 和内外浓度差引起 突释会迅速达到最低血药浓度,但是突释过大 会引起局部不良反应。
囊壁的厚度:囊壁越厚,释放越慢。
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4.影响微球药物释放速度的因素
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研究进展
目前已有 35种重要治疗药物上市。 重点是应用DNA重组技术开发可应用于临床的多 肽、蛋白、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单 克隆抗体等。 目前已有几十种生物技术药物正在接受FDA审评 (包括I—III期临床及FDA评估 ), 700种药物处于早 期研究阶段 (研究与临床前 ) 还有 200种以上药物 已进入最后批准阶段 (Ⅲ期临床与FDA评估) 。生 物技术药物的基本剂型是冻干粉针剂。 长效、缓释微球注射剂很有应用前景的新剂型, 如缓释 1至 3个月的黄体生成素释放激素(LHRH) 类似物微球注射剂已经上市。
优点:可顺利产生10万以上分子量的。 缺点:成本高。
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聚乳酸的制备流程
我们主要说说较常用的开环聚合方法,它的制程大致是这样的:
1)取材
将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。现在 很多高技术已克服减去了碾碎的过程,直接从大量的农作物中提取原料。
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展望
聚乳酸是绿色环保材料是在二十一世纪具有重要发 展前景 但是也存在一些不足: (1)缺乏生物活性,进行仿生设计,制备具有模仿细 胞微环境的聚乳酸生物活性材料或是制备具有特异 性生物功能的聚乳酸生物活性医用材料,是今后一 个重要的研究内容。 (2)聚乳酸过高的价格阻碍了它的应用。目前,聚乳 酸主要用于高附加值的医用材料,还未能广泛应用 于其他行业。
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聚乳酸的性能
聚乳酸(PLA)是一种典型的合成类可完全生物解材 料 (1)以水解为主要形式,通常不需要特殊水解酶, 降解产物可参加体内循环,最终以二氧化碳和水 的形式排出体外,对环境不产生污染。 (2)聚乳酸的力学性能主要受其结晶度的影响。聚乳 酸的结晶度和其分子量有直接的关系。需要根据 医学上不同的要求制备不同分子量的聚乳酸. (3)聚乳酸作为医用生物材料应用重点是其无毒性而 且具有防粘连、诱导骨生长及逐步降解、吸收等 特性。 (4) 经美国食品和药品管理局(FDA)批准医用高分子材 料。
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载药量=微囊中的药量/微囊的总重量 包封率=微囊中的药量/添加的总药量
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2)发酵
以类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体 肌肉组织内中的乳酸。
3)中间型产物
将乳酸单体以特殊的浓缩制程,转变成中间型产物——减水乳酸,即丙交酯。 4)聚合 丙交酯单体经过真空净化后,再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作, 使单体聚合。