作为载药系统的聚合物胶束和泡囊的研究[1]

第27卷第1期河南大学学报(医学版)
Vol .27　No .12008年2月Journal of Henan University (M edical Science )
Feb .
2008
专家简介
陆彬,药物新剂型与新技术专家。

教授,博士生导师。

江苏苏州人。

1952年毕业
于山东医学院。

四川省首批学术技术带头人,中国药典委员会第六、第七、第八届委员,第七、第八届中国药典委员会制剂专委会主任。

《中国药师》副主编、《华西药学杂
志》、《中国药品标准》等编委、化学工业出版社药学图书顾问委员会暨国外药学专著引进顾问委员会委员。

1994年获国务院政府特殊津贴。

陆彬系国内研究注射用微囊缓释给药系统的首创者。

长期从事药剂学教学和科研工作,讲授本科生和研究生课程。

已培养硕士生16人,博士生10人。

主要研究方
向是药物的新型给药系统,包括各类药物的口服、注射或其他给药途径的速释、缓释、控释、迟释、靶向等给药系统。

负责并完成的科研项目有国家自然科学基金项目重组腺病毒缓释给药系统等国家级、部级以及省厅级纵向课题共12项,横向课题7项。

先后获得四川省教委科技进步二等奖(第一人),上海科技进步三等奖(第二人),中华医学科技进步二等奖(完成人),国家发明专利证书二项,均系第一发明人。

出版专著及高校药剂学教材18本,另主审2本。

主编的5本中《药物新剂型与新技术》由教育部推荐为研究生教学用书,《中药新剂型与新技术》由国家科学技术学术著作出版基金资助出版。

在国内外学术期刊发表科研论文120余篇。

作为载药系统的聚合物胶束和泡囊的研究
陆　彬
(四川大学华西药学院,成都610041)
摘　要:聚合物胶束与泡囊均系由两亲性分子在水中自组装形成的药物载体。

本文对它们的定义、形成机理、应用特点、载体材料、制备方法等加以讨论,并介绍其应用进展。

关键词:聚合物胶束;泡囊;表面活性剂;两亲性嵌段共聚物;聚乙二醇;聚合物泡囊;前体泡囊中图分类号:R94 文献标识码:A
文章编号:1672-7606(2008)01-0001-07
　收稿日期:2007-12-29
Study on poly merso me m i celles and n i oso mes as the vehi cle of medi cati onal syste m
LU B in
(Huaxi Phar m acological College of S ichuan U niversity,Chengdu 610041,China )
Abstract:　Poly mers ome m icelles and ni os omes are the medicati on vehicle composed by a mphi philic bl ock copoly mer self -asse mbling in water .This article mainly discusses their definiti on,composing mechanis m,app licati on characteristics,carrier materials and p reparati ons,and intr oduces their latest devel opment and app licati on .
Key words:Poly mers ome m icelle;N i os ome;Surface active agent;ABC;PEG;Poly mers ome ni os ome;Anteri or nis os ome
2
　河南大学学报(医学版),2008年,第27卷第1期
聚合物胶束与泡囊均可作为药物的载体,前者主要用于包载疏水性药物,后者主要用于包载亲水性药物,目前均为药剂学研究的热点,现将其研究概况简述如下。

1　聚合物胶束
胶束(m icelles)亦称胶团,是过量的表面活性剂在水中自组装形成的胶体溶液,属热力学稳定系统。

小分子表面活性剂的胶束在药学中早已用于难溶性药物的增溶作用。

经增溶后难溶性药物可达到临床治疗所需浓度,如中药有效成分生物碱(如蛇木碱)、挥发油(如薄荷油)及西药甾体药物、抗生素、脂肪性药物等。

表面活性剂分子缔合形成胶束时的最低浓度称为临界胶束浓度(critical m icelle concentrati on, C MC)。

文献中常将胶束形成的过程称为“自组装”(self-asse mbling)。

胶束的疏水核心可以较大量地包载疏水性药物,且有缓释作用[1]。

如包载的药物系固态,可形成纳米囊或亚微囊,如系液态药物则可形成纳米乳或亚微乳。

较少量的亲水性药物可以包载于亲水性外层中,两层的交界处亦可包载少量两亲性药物。

在非水溶液中,过量的表面活性剂会形成亲水基向内、疏水基向外的分子缔合体,称为反胶束。

反胶束的分子缔合数通常小于10,而胶束的缔合数通常大于100。

反胶束与W/O型纳米乳或亚微乳的结构比较接近。

空白胶束的粒径通常小于50nm,载药胶束可以大到几百纳米。

低分子表面活性剂胶束虽可以使难溶药物增溶,但不能用作药物载体,因其进入体内经血液稀释容易解缔合,无法将药物运送至靶区。

在一定温度下,不同表面活性剂的C MC值不同,形成胶束的分子缔合数也不同。

通常结构相似的表面活性剂,其烃基的碳链增长,C MC值明显降低;亲水基链增长C MC值仅略有增加;亲水基/疏水基比例固定时,增大单体的相对分子质量使C MC值稍降低。

两亲性聚合物因其碳链长和相对分子质量大,故其胶束C MC值很低(数量级≤mg/L),即两亲性聚合物溶解度很小,浓度很低时也可形成胶束;又由于其组成疏水核心的碳链长,使核心紧密而稳定,稀释到浓度低于C MC时解缔合也很缓慢,称为具有动力学稳定性,即使经血液稀释,也能把包载的药物送达体内预定的靶位,因此聚合物胶束可以作为药物的优良载体[2]。

粒径较小的聚合物胶束,不容易被巨噬细胞吞噬,可以延长在体内的时间,具有优良的组织透过性,尤其是可在有渗漏性血管的组织(如肿瘤、炎症区或梗死区)聚集,即所谓增强透过和滞留(enhanced per meability and retenti on,EPR)效应,因而具有天然
的被动靶向作用。

粒径大的聚合物胶束也有被动靶向作用,但主要浓集于巨嗜细胞丰富的肝、脾。

1.1　载体材料
聚合物可分为由同一种单体组成的均聚物和不同单体组成的共聚物两大类。

均聚物不是两亲性结构,不能形成胶束。

共聚物又分为嵌段共聚物(bl ock copoly mer)与接枝共聚物(graft copoly mer,如在疏水的主链上有若干亲水的支链,或在亲水的主链上有若干疏水的支链)。

嵌段共聚物中的随机型嵌段共聚物(如ABABBAB)用处较少。

常用聚合物胶束的材料以二嵌段AB和三嵌段BAB两类居多。

两亲性接枝共聚物在水中形成缔合数较小(粒径也较小)的胶束,但它们多数因其形成的疏水核芯无法紧密结合,有疏水链外露,从而引起胶束之间的疏水链靠近而聚集,不太适用于作药物载体。

两亲性嵌段共聚物(a mphi philic bl ock copoly mer, ABC)由亲水段同疏水段合成而得[3,4],亲水段的材料一般用聚乙二醇(PEG)、聚氧乙烯(PE O)或聚维酮(P VP),近年亦有用天然材料壳聚糖者[5],疏水段材料主要有聚氧丙烯(PP O)、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨基酸、聚乳酸(P LA)、精胺或短链磷脂等。

如Plur onics 就是在PP O的疏水链[-(CHCH
3
CH2O)m-]两端,
分别接上亲水的PE O链[HO-(CH
2
CH2O)n-和-
(CH
2
CH2O)n-H]的BAB型三嵌段共聚物。

它们的胶束是以双折的疏水段作核心(也较紧密),亲水段作外壳。

PEG可以构成各种二嵌段(AB)或三嵌段(BAB)的ABC。

要能形成比较稳定的聚合物胶束, PEG段的相对分子质量通常在1000～15000范围,而疏水段的相对分子质量与此相当或稍小。

还有聚氨酯类两亲性聚合物。

文献中也有用疏水药物(如紫杉醇或疏水的诊断试剂等)形成疏水段,同亲水聚合物共聚形成胶束的报道。

聚合物胶束的形成除借助疏水段的色散力以外,还可以借助静电引力。

水溶性的两种带不同电荷的ABC,可借静电引力自组装形成胶束。

如将PEO与聚冬氨酸(P A s p)的带负电荷的聚合物PEO-P A s p,和带正电荷的聚合物PEO-聚羟氨酸两种ABC的溶液混合搅拌,通过不同电荷吸引形成分子间自组装复合物,用于制备聚合物胶束(或纳米粒)。

由于其制备条件温和,特别适用于包载生物技术药物,如基因和酶等。

日本学者[6]应用水溶性的聚(N2异丙基丙烯酰胺)[poly(N2is op r opylacryla m ide,P I P AAm]具有的热
陆彬:作为载药系统的聚合物胶束和泡囊的研究3
敏性,即在32℃以上溶解度明显降低(发生脱水化现象),将其与疏水段(烷基、聚苯乙烯、聚异丁烯酸丁酯或P LA等)结合作聚合物胶束,在20℃～25℃时P I P AAM段在含40%水的混合介质中水化膨胀,容易制备包载DOX的胶束,在体内温度P I P AAM脱水,从而得到很稳定的载药胶束。

1.2　制备方法
部分ABC有商品出售,文献中多为自己合成。

在制备过程中使用了有机溶剂的,最后均需测定其残留量,应符合中国药典规定的限度。

1.2.1　混合法　如ABC的水溶性较好、且形成液态核心(如Plur onics类,有商品),可直接溶解于水(可以加热),浓度超过溶解度后即可形成透明的聚合物胶束溶液。

再加入疏水性药物的适当溶液搅拌,即可制得载药胶束。

1.2.2　乳化-溶剂挥发法　当水溶性ABC制成的胶束核心为固态时,不能直接倒入难溶性药物的有机溶液制备载药胶束。

可先将药物溶于氯仿等有机溶剂,再在剧烈搅拌下将有机溶液倒入聚合物胶束水溶液中,形成O/W型乳状液,继续加热搅拌使有机溶剂挥发,滤去游离的药物及其他小分子后,冷冻干燥即得。

此法所得的载药胶束其载药量比较高。

如材料不易溶于水,主要有以下方法。

1.2.3　自组装溶剂蒸发法　将ABC材料与药物溶于有机溶剂中,再逐渐加到搅拌的水中,形成聚合物胶束后,加热将有机溶剂蒸发除去,即得载药胶束。

1.2.4　透析法　将ABC材料溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜或N,N-二甲基乙酰胺中,溶解后加入难溶性的被载药物,搅拌过夜,再将混合溶液置透析袋中,用水透析5h～9h,将透析液冷冻干燥即得载药胶束。

如用ABC聚乙二醇(聚谷氨酸苄酯作材料,用模型药物萘普生一起溶于DMF(或四氢呋喃T HF)中,溶解后60℃保温,转至透析袋中用水透析,定时换水后,将被透析液离心,上清液0.45μm微孔过滤,即得载药胶束,粒径35n m～245n m,其中较大者外壳厚度约20n m。

ABC中疏水段愈长者粒径愈大(同时载药量亦愈大)。

用T HF作溶剂者粒径远小于用DMF者,ABC/溶剂比愈大者粒径也愈大。

因萘普生含羧基,在酸性液中难溶,而形成的中性分子更易被增溶,pH1.1时可增溶约40倍,载药量也相应明显提高。

该载药聚合物胶束在酸性介质中释放慢,pH4.0时100h释放不到15%,pH7.4和10.0时,100h分别释放45%和70%[7,8]。

1.2.5　熔融法　用二氯甲烷溶解紫杉醇和PEG-PCL-PEG共聚物,减压蒸发溶剂,容器底部形成透明胶状基质,再于60℃水浴中令基质融化,加入双蒸水并搅拌,得透明载药胶束溶液[9]。

1.2.6　化学结合法　利用药物与ABC疏水链上的活性基团发生化学反应,将药物共价结合在ABC上。

但本法需要有能够反应的活性基团,应用上受到限制。

有的胶束末端含有醛基或氨基等活性基团,很容易用他们来进一步结合其他目的分子或导向成分。

也可以利用PEG2P A s p的羧基,很容易同药物上的氨基在偶合剂[如1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺,E DC]作用下发生缩合反应,可制得药物与ABC共价结合的载药胶束。

1.3　应用进展
1.3.1　缓释与靶向作用　阿霉素的PEG2P A s p胶束　将抗癌药DOX中的伯氨基同PEG2P A s p中P A s p 段的羧基结合,制成PEG2P A s p(DOX)嵌段聚合物。

P A s p中的羧基大约50%同DOX结合,使P A s p的疏水性增强,在水中很容易形成聚合物胶束。

加之具有一定自缔合(self2ass ociating)特性的DOX通过π-π键作用,使核芯的聚集力明显加强,有利于通过物理作用进一步增加对DOX的载药量,而且聚合物胶束的稳定性很高。

PEG2P A s p(DOX)的PEG段相对分子质量为12000,而当此ABC分子有20个P A s p (DOX)时,在小鼠体内的循环半衰期t
1/2
为7h,如PEG段相对分子质量分别为5000和1000时,t1/2分别仅为1.5h和低于1h。

该系统由于具有EPR效应,易聚集于实体瘤而发挥药效。

PEG2P A s p胶束亦可通过物理作用包载DOX[10,11]。

紫杉醇的PEG2PCL2PEG胶束　紫杉醇难溶于水。

用三嵌段共聚物为载体包载紫杉醇形成纳米胶束,胶束具有明显的核壳结构,有效地提高了紫杉醇的水溶性。

研究表明,采用蒸发溶剂法、透析法和熔融法制备的载药胶束对紫杉醇都呈现良好的包封效果,其中,以熔融法制得的载药胶束粒径最小(平均粒径21n m),分布最窄,载药量也最高(5.06%)。

用溶剂蒸发法制备时,低沸点有机溶剂有利于获得小粒径载药胶束,平均粒径随着载药量的提高相应增大。

体外释药均能缓释且无突释效应,载药量高的载药胶束释药率却相对较小,认为可能是由于载药量高者药物聚集形成结晶,且释药的比表面积较小[9]。

阿霉素的P LA2PEG(T AT)/PCBS2b2PEG/T AT胶束属于可靶向于酸性固体瘤的pH敏感胶束,由两部分组成:①P LA2PEG同T AT(细胞穿透肽)偶合的胶束。

②pH敏感的两嵌段共聚物[PCBS(聚胱氨酸二酰胺2g2磺胺嘧啶)2b2PEG],其中PCBS阴离子同T AT胶束(含抗癌药DOX)里的T AT阳离子络合形
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PCBS在半胱氨酸的作用下可以迅速降解。

在pH7～8时T AT胶束同PCBS2b2PEG络合,而当
pH降至6.0～6.8时,分离成T AT胶束与PCBS2b2
PEG聚集体。

pH6.6时分离出的T AT胶束的摄取量
显著高于pH7.4的。

体外试验表明,甚至pH7.2时
系统的细胞毒性也高于pH7.4的。

由于肿瘤组织系
酸性环境,故该系统有利用于在肿瘤靶区释药,提高
DOX的抗癌效果[12]。

肿瘤靶向、核心交联的mPEG2b2p(HE MAm2Lac
(n)胶束　将可生物降解的mPEG
50002b 2N2(22羟乙
基)甲基丙烯酰胺2寡乳酸酯聚合物加热至其临界胶束温度(C MT)以上,在光启动子存在下用光照射,制得几乎单分散的核心交联mPEG2b2p(HE MAm2Lac (n)胶束(CCL),粒径68±7nm。

在C MT以下或加入十二烷基硫酸钠,均不能使CCL解体。

核心未交联的mPEG2b2p(HE MAm2Lac(n)胶束(NCL)在同样条件下则迅速解体,并在pH7.4/37℃条件下,仅5h 其乳酸酯侧链水解,引起载药胶束解体,而CCL稳定性高得多,仅在交联的酯键断开时才会解体。

注射后NCL解体并同调理素结合而被巨嗜细胞捕获,而CCL不解体,其PEG亲水外壳则可使载药胶束规避调理素。

循环动力学研究和体内分布试验时,CCL的表现也优于NCL:在注射4h后循环系统中尚余58%,而NCL的仅余6%。

给药4h后CCL的肝摄取量(注射量的10%)也远低于NCL的量(24%)。

肿瘤中的药物浓集量,CCL的则高6倍。

以上均说明CCL具有良好的肿瘤靶向前景[13]。

吲哚美辛的胆固醇-羧甲纤维素胶束在温和条件下合成两亲性的胆固醇-羧甲纤维素并进行表征。

该ABC在水溶液中自组装成聚合物胶束,在形成聚合物胶束时将吲哚美辛包载,载药率大于50%,且在介质中可缓慢稳定释放8h以上。

载药胶束的载药率与释药速率受pH影响[14]。

1.3.2　提高生物利用度　甲基强的松龙的PEO2 PP O2PE O胶束可提高甲基强的松龙(MP)的生物利用度,用于治疗脊髓损伤。

制备的载药胶束为平均粒径60nm的圆球。

对家兔静注载药胶束1mg/kg 后,血浆同脊髓中的药量高于静注同量的原药,且使血浆中的MP半衰期增大7倍,脊髓中的半衰期由原药的278m in增大至528m in。

静注7h后,抗凋亡标志物Bcl2x(L)的mRNA水平比原药提高4倍,Bcl2x (L)的蛋白水平也相应提高。

表明载药胶束释药的药动学行为获得改善,生物利用度得到提高[15]。

染料木素的Plur onic F127胶束染料木素水溶性差,研制其胶束供口服。

Plur onic F127系三嵌段两亲性共聚物PEO
1002PP O65
2PE O100,用固体分散法制备载药胶束,平均粒径27.76nm,载药量与载药效率分别为11.18%与97.41%,在pH1.2与6.8介质中的体外释放率分别为58%与82%。

以4.0mg/kg的剂量对大鼠灌服,载药胶束的生物利用度优于原药[16]。

1.3.3　提高疗效与降低毒副作用　两性霉素B与聚苯乙烯(PEO的混合胶束纳米粒用高压乳匀机制备,大鼠静注后的肾毒性显著低于原药,而抗真菌的活性与原药相同。

两性霉素B在混合胶束纳米粒中的状态研究表明,直至治疗浓度(1～3mmol/L)为止,药物均处于单体状态,其肾毒性的降低可能源于此。

该研究可能使肾功能障碍的真菌患者应用两性霉素B治疗[17]。

1.3.4　其他　抗多药抗药性的PEG2PCL(叶酸盐)胶束为了克服肿瘤化疗的多药抗药性(MDR),首先分几步合成表面结合叶酸盐的PEG2PCL胶束(叶酸盐作为肿瘤细胞的导向基团),再将有效的MDR 调节剂FG020326包载于聚合物胶束中。

体外释放试验表明,pH5.0时胶束中FG020326的释放速率大于pH7.4的,细胞毒性试验表明胶束的效果比无叶酸盐的大5倍,且胶束能显著抑制细胞中P2糖蛋白的药物散发功能[18]。

2　泡囊
泡囊(ni os omes)又称类脂质体,也有人称囊泡,系由非离子型表面活性剂组成、具有类似脂质体双层结构的封闭空腔球体或类球体。

作为药物载体时,同脂质体一样具有组织相容性和细胞透过性,但不像脂质体容易受氧化或水解,也不易泄漏药物。

粒径较小的泡囊可在有渗漏性血管的组织(如肿瘤等)聚集,即EPR效应,粒径大的泡囊也可在肝、脾浓集,也有被动靶向作用。

此外,泡囊也具有缓释性和靶向性、降低药物毒性和提高药物稳定性等特性。

同胶束类似,泡囊也是当表面活性剂的浓度超过C MC后,表面活性剂的疏水段受到水分子的排斥而聚集,形成以疏水段为夹心、以亲水段为内外层的膜,从而在水中自发形成具有亲水腔的泡囊。

泡囊的空腔可包载较大量的水溶性药物,夹在两层亲水基团中间的疏水基团,其中也可包载一些疏水药物。

泡囊的大小通常在几十纳米至几十微米。

既然泡囊同胶束形成的机理类似,什么条件形成泡囊,什么条件形成胶束呢?关键在于表面活性剂的结构不同。

有人研究认为,表面活性剂中亲水段在分子中所占的体积比是决定因素,只有当亲水段的体积比在适当范围(如0.2～0.42)时,才会形成泡囊,此
陆彬:作为载药系统的聚合物胶束和泡囊的研究5
比例过大或过小则形成胶束。

有些系统中既有泡囊,又有胶束。

泡囊亦可由ABC在溶液中自组装形成,称为聚合物泡囊(poly mers omes)。

由于共聚物的相对分子质量较大,疏水段相对较长,形成的聚合物泡囊较一般泡囊更为稳定。

由疏水基P MPS(聚甲基苯基硅烷)和亲水基PEO聚合而成的ABABAB型嵌段共聚物,可在水中形成聚合物泡囊,其膜虽是单分子层(由大分子卷曲形成),但膜的外层和内层均系亲水基,夹在膜中间的是疏水基,整个膜包围形成亲水的空腔,包封亲水性药物。

也有作者专门设计提高对亲水性药物的包封率[19]。

前体泡囊是固态的泡囊,便于贮存和运输。

2.1　载体材料
2.1.1　膜材料　主要是非离子型表面活性剂,它们的毒性低于阳离子型和阴离子型的表面活性剂。

亲水基团主要是醚基或羟基等含氧基团,如聚氧乙烯基或以多元醇为基础的结构;疏水基团包括长链脂肪酸、长链脂肪醇和芳烃基等。

两种基团以酯键或醚键相结合。

常用的有:①单(双)烷基聚丙三醇醚类。

②脂肪酸山梨坦类(Span类)。

③聚山梨酯类(T ween 类)。

④聚氧乙烯脂肪酸醚类(B rij类)。

⑤合成的双亲性嵌段共聚物,可形成聚合物泡囊。

2.1.2　其他材料　主要有:①胆固醇,泡囊中加入胆固醇一般可提高膜的稳定性、降低药物通透性、提高包封率与载药量。

②磷酸二鲸蜡酯(DCP),膜中加入后可提高泡囊荷负电量,提高膜的稳定性,增大泡囊双分子层的间距、泡囊的容积、粒径与包封率。

2.2　制备方法
与脂质体的制备类似,目前主要有以下方法。

2.2.1　薄膜分散法　如卡铂泡囊的制备,将表面活性剂(如Span)溶于乙醚,减压旋转蒸发除去乙醚得薄膜,加溶有卡铂的缓冲液振摇得泡囊的胶体溶液。

加甘露醇后冻干备用。

加水后再分散性好,泡囊平均粒径3.72μm,跨距0.66,包封率29.2%,体外释药t1/2比原药延长9.14倍,有明显的缓释性。

动物试验表明,泡囊的最大摄取率以肺最大(为3.43),靶向效率增加0.5～9倍(对不同器官),峰浓度比以肺最大(1.5倍),说明肺靶向性显著(而原药主要分布于血液中),肺AUC为原药的3.4倍,而且毒性也比原药降低(LD
50
增大)[20]。

肿瘤靶向的羟基喜树碱泡囊也可用薄膜分散法制备[21]。

又如流感病毒疫苗泡囊的制备,将Span40或60、胆固醇、磷酸二鲸蜡酯溶于氯仿后,60℃～65℃旋转蒸发形成薄膜,再通氮除氧得干膜,加P BS 于60℃将膜水化,于室温同流感病毒疫苗滚动温育再超声,在氮气氛下用聚碳酸酯薄膜过滤除去大粒,再超离心分离,冻干。

试验结果说明疫苗制成泡囊后活性并未丧失。

包封率结果:用Span60者均高于Span40,含胆固醇愈多包封率愈高。

粒径:用Span 60者263nm±56n m,用Span40者341nm±91nm。

体外释放含Span60的释放较快,释放65%约需24h,含Span40的释放65%约需48h[22]。

2.2.2　逆相蒸发法　紫杉醇在氯仿中易溶,在水中不溶,对多种肿瘤有良好的治疗作用,但毒副作用严重,故研制成泡囊。

采用逆相蒸发法,避光进行。

工艺为:将胆固醇、磷酸二鲸蜡酯、(-生育酚(31∶7∶2)和紫杉醇溶于氯仿中减压蒸发形成脂质膜,加乙醚溶解和聚山梨酯60或80的Tris/HCl缓冲液,超声成溶液,减压除去乙醚至凝胶形成,继续减压蒸发至形成水混悬液,通氮除尽乙醚,冰浴超声,得泡囊。

粒径7μm以下的占93%,药物包封产率为98%。

2.3　聚合物泡囊
ABC形成的聚合物泡囊比一般泡囊稳定,可作为优良的药物载体[23-27]。

在人工合成适当的聚合物后,可以薄膜分散法或逆相蒸发法制备聚合物泡囊。

如以PEG为亲水段,同以P LA或PCL作疏水段聚合成的ABC,可形成聚合物泡囊,用以包载药物DOX。

方法是将共聚物的氯仿溶液在氮气氛下蒸发成薄膜,再真空干燥除净氯仿,加硫酸铵溶液使薄膜水化,并温育促进泡囊的自组装,再透析除盐后,将药物溶液加入,温育使药物进入泡囊,再用P BS透析除去剩余药物,即得DOX聚合物泡囊混悬液。

由不同相对分子质量的共聚物可以得到粒径从100nm到10μm的聚合物泡囊。

体外释药试验表明,随着疏水段(P LA或PCL)的水解,释药逐渐加速,并认为其释放是由水解后在泡囊内形成微孔而启动的[28]。

有用复乳法制备的[29],或用阴离子聚合物同阳离子聚合物络合制备的[30],也有可控制粒径大小的聚合物泡囊[31]。

2.4　前体泡囊
泡囊通常是分散在液体介质中的,运输不便,贮藏稳定性欠佳。

故研究将其制成固态的前体泡囊(p r oni os omes),临用前加介质即得泡囊混悬液。

目前已用于包载各种水溶性和水不溶性药物[32]。

其制备工艺简单,运输、贮藏稳定性好,具有工业化生产前景。

例如雌二醇前体泡囊的制备,将Span40、胆固醇、十二烷基硫酸钠和雌二醇在氯仿/乙醇(体积比5/1)的混合溶剂中溶解,用喷雾器分次将该溶液喷入圆底烧瓶内山梨醇的表面上,每次喷入后将烧瓶装
6
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入减压旋转蒸发仪上,于65℃水浴减压旋转15m in 使山梨醇近干,再喷第二次,反复操作直至溶液喷完为止。

取下烧瓶置真空保干器中过夜,即得干燥粉末状前体泡囊。

将所得前体泡囊加水于80℃旋涡混合2m in,山梨醇溶解即得泡囊混悬液。

2.5　应用进展
PEG2聚酯泡囊在该泡囊水溶液中,加入亲水性的生物功能化合物羧基荧光素(CF),制成载药聚合物泡囊。

改变该ABC的组成(特别是PEG的相对分子质量)可以调整释药速率。

除白蛋白以外的血浆蛋白可以抑制CF的释放。

在室温和60℃的P BS 中CF的释放符合一级动力学,表明载药聚合物泡囊属于膜控型的贮库。

由于该生物降解聚合物泡囊结合抗人血清白蛋白后,可以同包覆人血清白蛋白的传感器表面相互作用,该泡囊可能用于体内特定部位的靶向给药[33]。

牛血红素的PEG2P BD泡囊用相对分子质量不同的PEG2P BD(聚丁烯)二嵌段共聚物自组装制成粒径大于50n m的载药聚合物泡囊,可透过孔径100 n m～200nm的膜。

由于该泡囊100%PEG化,且PEG链较长(相对分子质量1.3kDa～12.6k Da),水化层厚实,可达到长循环目的。

PEG
12.62P BD22和PEG1.32P BD2.5均可全溶于水(前者P BD为线形,后者P BD有支链),形成聚合物泡囊,载药后的粒径分布、包封效率、协同系数和高铁蛋白水平等均符合循环系统中有效的氧载体要求。

对血红素的载药量比脂凝胶和水凝胶还大,对氧的亲和力与人红细胞相当。

表明可作有效的氧治疗用[34]。

紫杉醇的P AA2PSS泡囊可用于控释药物并靶向于乳腺癌等患病组织和细胞。

粒径为153n m±28 n m的紫杉醇纳米粒核心由改良的纳米沉淀法制备,聚丙烯胺盐酸盐2聚苯乙烯磺酸酯(P AA2PSS)以多层形式逐步组装在核心上得紫杉醇聚合物泡囊,该泡囊能诱导人乳腺癌细胞株MCF27温育24h和48h后的G2/M相的细胞循环停止。

MCF27细胞形态改变,细胞核碎裂,细胞间连接丧失,说明在用该泡囊处理24h和48h后细胞对该泡囊中的紫杉醇发生响应。

该法制得的载药聚合物泡囊可避免使用紫杉醇时用作增溶的溶剂Cre mophor EL,该溶剂在化疗时有毒副作用[35]。

P BD2PE O泡囊亦用于包载紫杉醇[36]。

细胞内释药的聚合物泡囊本文研究的聚合物泡囊可保护生物分子,在细胞内吞之后突然爆裂,在暴露于溶酶体融合的恶劣条件之前即释放内容物。

由亲水的PEG段和疏水的硫化聚丙烯(PPS)组成嵌段共聚物,由其形成的聚合物泡囊在细胞内浓度的半胱氨酸作用下破裂。

细胞试验表明,在同细胞接触10m in内(远小于溶酶体融合形成核内体所需的时间),摄入、破裂和释放均可观察到。

故该系统可能用于多肽、蛋白、寡核苷酸和DNA等生物技术药物的细胞浆释药[37]。

另一研究利用PEG2聚酯泡囊,该聚合物泡囊本身可降解,包载的药物在内溶酶体中由pH启动释放。

该泡囊在4℃时可稳定1mon,但在37℃和低pH时几小时内即破裂为胶束,故在该泡囊进入细胞后通过共聚物介导使内溶酶体破裂而释放细胞毒药物。

体内试验证实,一次静注由PEG2聚酯组成的聚合物泡囊,迅速生长的肿瘤可停止和缩小。

在适当的共聚物比例和相对分子质量下,共聚物在内溶酶体中的浓度超过临界穿孔浓度,可使类脂膜破裂,从而使药物活性提高。

故该聚合物泡囊可为细胞内控制释药提供一种新的途径[38]。

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