控制释放技术的新发展
生物医学中的药物控释技术
生物医学中的药物控释技术药物控释技术是指将药物在人体或动物体内控制释放的技术。
它能够帮助我们更好地治疗疾病,并减少剂量和频率,同时减少与医疗相关的费用和风险。
药物控释技术有很多种方法。
其中,生物医学中的药物控释技术是一种非常重要的技术,本文将对这种技术做出详细的介绍。
一、什么是生物医学中的药物控释技术?药物控释技术是指将药物在体内控制释放的技术。
其中,生物医学中的药物控释技术是一种非常重要的技术。
生物医学中的药物控释技术可以把药物在人体内控制释放,从而达到控制患者的药物剂量和频率,使患者得到更好的治疗效果。
此外,生物医学中的药物控释技术还可以减少药物对人体的毒副作用,从而减少治疗过程中的风险。
二、生物医学中的药物控释技术的分类生物医学中的药物控释技术有很多种方法,下面将对其分类进行介绍:1.缓释技术:缓释技术是一种延缓药品释放的技术。
缓释技术的特点是使药物量逐渐增多或减少,使药物在人体内形成平稳的浓度,从而达到更好的治疗效果。
2.控制释放技术:控制释放技术是一种通过控制药物的释放速度来调节药物在体内的浓度的技术。
控制释放技术的特点是可以随着时间的推移释放药物,从而达到较好的治疗效果。
3.靶向控释技术:靶向控释技术是一种将药物引导到指定部位的技术。
靶向控释技术的特点是具有靶向性和高效性,药物释放后直接作用于治疗部位,从而达到更好的治疗效果。
4.自组装技术:自组装技术是一种利用药物相互作用自组装的技术。
自组装技术的特点是不需要使用任何复杂的化学试剂或高温条件,从而大大降低了制备成本。
三、生物医学中的药物控释技术的实际应用生物医学中的药物控释技术已经应用于很多领域,下面将对其实际应用进行介绍。
1.癌症治疗:生物医学中的药物控释技术已经应用于癌症治疗。
在癌症治疗过程中,药物的释放速度和量都需要控制,从而更好地控制癌症的发展。
2.心脏病治疗:生物医学中的药物控释技术也广泛应用于心脏病治疗中。
在心脏病治疗过程中,药物释放速度和量都需要加以控制,从而达到更好的治疗效果。
微胶囊技术的产业趋势
微胶囊技术的产业趋势微胶囊技术的产业趋势摘要:微胶囊技术是一种将物质包裹在微观尺度的胶囊中,以实现持续释放、保护、传递和控制释放的技术。
它在医药、食品、农业和日用品等领域具有广阔的应用前景。
本文将从技术发展、产业趋势和市场前景等方面分析微胶囊技术的产业趋势,并对其未来发展进行展望。
一、技术发展趋势1. 纳米级微胶囊:随着纳米技术的迅速发展,纳米级微胶囊将成为未来微胶囊技术的重要方向。
相比于传统的微胶囊技术,纳米级微胶囊具有更小的尺寸、更大的比表面积和更好的生物相容性,可以在药物传递和生物传感等领域发挥更大的作用。
2. 智能微胶囊:随着物联网技术的发展,智能微胶囊将成为未来微胶囊技术的发展方向之一。
智能微胶囊可以通过传感器实时监测胶囊内部的温度、湿度、压力等参数,并将数据传输到云端进行分析和处理,实现对胶囊内部环境的实时监控和控制。
3. 生物可降解材料:由于环境污染和可持续发展的要求,生物可降解材料将成为未来微胶囊技术的发展趋势之一。
目前,常用的微胶囊材料如明胶、纤维素醚等大部分是非可降解的,而生物可降解材料如聚乳酸、壳聚糖等可以在使用后自行降解,减少对环境的影响。
4. 高效制备技术:目前,微胶囊制备主要采用物理交联、化学交联和自组装等方法,但这些制备方法存在制备周期长、反应条件严苛、效率低等问题。
为了提高微胶囊的制备效率,需要开发出更加高效的制备技术,如微流控技术、超声波辐射技术等。
二、产业趋势分析1. 医药领域:微胶囊技术在医药领域具有广阔的应用前景。
随着人们对个性化医疗的需求增加,微胶囊技术可以实现对药物的精确控制释放,提高药物的疗效和安全性。
此外,微胶囊技术还可以应用于药物传递、基因治疗和细胞疗法等领域,为医药研发和临床治疗提供新的解决方案。
2. 食品领域:微胶囊技术在食品领域具有广泛的应用前景。
微胶囊可以用来包裹食品添加剂和营养成分,实现其缓释和控释,延长其保鲜期和改善其口感。
此外,微胶囊技术还可以应用于功能性食品、饮料和调味品等领域,为食品行业提供创新产品和服务。
缓释与控释技术
适用于需要减少服药次数的药物制剂。
控释技术适用范围
适用于需要根据病情变化精确控制药物剂量 的治疗领域,如癌症化疗、疼痛管理等。
适用于需要提高药物治疗效果、降低 副作用的药物制剂。
未来发展趋势预测
缓释技术发展趋势
01
研究个体化差异对缓释制剂的影响,实现 个体化治疗。
选择合适剂型
02
根据药物性质、给药途径和患者需求,选择合适的剂型,如片
剂、胶囊、贴剂等。
优化处方设计
03
通过调整药物与辅料的比例、选择合适的粘合剂、填充剂等,
优化处方设计,提高药物的稳定性和缓释效果。
缓释材料选择
1 2 3
天然高分子材料
如明胶、海藻酸钠等,具有良好的生物相容性和 可降解性,适用于口服和局部给药。
原理
通过改变制剂的物理化学性质(如溶 解度、扩散系数等),调控药物在体 内的释放行为,实现药物浓度的平稳 和持久。
发展历程及现状
初期阶段
简单包衣或骨架型制剂,实现基本的缓释 效果。
现代阶段
结合生物技术、纳米技术等,开发智能响 应型控释系统。
发展阶段
引入高分子材料,设计复杂结构,提高缓 释效果和精确度。
缓释与控释技术
目 录
• 缓释与控释技术概述 • 缓释技术 • 控释技术 • 缓释与控释技术比较 • 缓释与控释技术应用实例 • 缓释与控释技术挑战与展望
01 缓释与控释技术概述
定义与原理
定义
缓释技术指药物或其他活性成分从制 剂中缓慢释放,以保持长时间稳定的 有效浓度;控释技术则强调对药物释 放速率和量的精确控制。
工艺参数优化
抗菌材料在医疗器械中的应用与改进
抗菌材料在医疗器械中的应用与改进导言:随着现代医疗技术的不断发展,医疗器械的应用得到了广泛的拓展和深化。
其中,抗菌材料的应用在医疗器械领域中起着重要的作用。
抗菌材料通过抑制和杀灭细菌的生长,可以有效地预防感染,提高患者的生活质量和治疗效果。
本文将介绍抗菌材料在医疗器械中的应用,以及对其进行的改进措施。
1. 抗菌材料的应用抗菌材料在医疗器械中的应用主要体现在以下几个方面:1.1 抗菌涂层医疗器械表面涂层的抗菌性能对于预防细菌侵袭和感染非常重要。
抗菌涂层可以通过释放抗菌剂或物理防御机制来抑制细菌的生长。
这些涂层通常应用于导管、手术器械、假体以及各种床上用品中。
1.2 抗菌纤维纤维材料在医疗器械中的应用非常广泛,如口罩、护理巾、敷料等。
通过将抗菌剂添加到纤维中,可以将细菌和其他微生物的增长减少到最低限度。
1.3 抗菌塑料塑料材料在医疗器械中的应用增加了器械的可塑性和生物相容性。
通过在塑料中添加抗菌剂,可以有效地阻止细菌生长,并保持器械的卫生。
2. 抗菌材料的改进在应用中,抗菌材料也面临着一些问题,如抗菌剂的释放速度难以控制、抗菌效果的持久性不足等。
为了解决这些问题,不断有新的抗菌材料和技术被开发和改进。
2.1 控释技术控释技术是对抗菌材料的改进之一。
通过控制抗菌剂的释放速度和量,可以延长抗菌效果的持久性。
例如,利用纳米技术和微胶囊包封技术,将抗菌剂包裹在微观或纳米级别的载体中,以实现精确的控释,提高抗菌效果的持久性。
2.2 表面改性技术表面改性技术是对医疗器械表面进行改进的一种方法。
通过改变表面的物理或化学性质,可以增强抗菌材料的抗菌能力。
例如,在金属表面形成纳米结构,可以增加表面积和粗糙度,从而提高抗菌效果。
2.3 结合其他抗菌材料将抗菌材料与其他材料结合使用,可以充分发挥各种材料的优势,提高抗菌效果。
例如,将抗菌纤维与金属或聚合物结合,可以同时发挥纤维的抗菌作用和金属或聚合物的物理强度。
3. 抗菌材料的前景随着科技的不断进步和人们对健康的关注度提高,抗菌材料在医疗器械中的应用前景广阔。
利用纳米技术实现药物局部控制释放
利用纳米技术实现药物局部控制释放近年来,纳米药物便慢慢成为药物领域里的新宠儿。
相比普通药物,纳米药物不仅可以提供更高效、更准确的药效,而且还可以通过控制释放来解决一些常规药物存在的负面影响。
对于某些需要在体内完全释放的药物,如肿瘤药物,局部控制释放就显得相当必要。
因此,利用纳米技术实现药物局部控制释放也成为了药物学领域里热门的研究方向之一。
一、什么是纳米药物简单来说,纳米药物就是由一些纳米级粒子组成的药物,这些纳米粒子往往比细胞更小,我们把这些粒子称为“纳米药物载体”。
纳米药物与普通药物相比较,其具有体外稳定性强,肝排泄率低,药效高,针对性强等优点。
这是因为它们具有较高的表面积、较小的粒径分布、良好的生物相容性和组织相容性等生物学特性。
另外,纳米药物还可通过表面修饰、内部载体设计改变其生物学特性,这种特性的改变对其药效和生物代谢产生重要的影响。
二、利用纳米技术实现药物局部控制释放的原理药物进入人体后,它们会遇到很多限制和阻抗,其中最主要的是生物屏障和生理分布。
如果药物不能快速地进入目标组织并释放到细胞间隙,其药效会受到影响。
纳米技术可以通过改变药物的结构和性质,提高药物的水溶性以及增强药物的穿透性,从而使药物能够更直接、更准确地释放到病变组织。
同时,纳米技术还可以利用精确的物理性质,让药物在特定的时间和位置完成释放。
局部控制释放是一种可靠、保守的药物实施途径。
所谓局部,就是指这些药物可以只作用于所需要的区域,不会对身体的其他组织产生影响。
这种释放方式实现的主要原理是,将药物包装在能够感应人体环境的纳米粒子膜内,当纳米粒子膜接触到病变部位时,药物便会释放。
具体来说,药物可以通过自身的化学性质,如 pH 值或酶等外部刺激来控制其释放。
因此,利用纳米技术实现局部控制释放的药物,不仅可以释放更为准确,更可以减轻常规药物存在的负面影响。
三、纳米技术在药物局部控制释放的应用1、利用生物分子控制药物释放生物分子一直是控制药物释放的热门方向之一。
畅谈国内缓控释制剂的昨天、今天、明天
畅谈国内缓控释制剂的昨天、今天、明天请教:缓释材料中羟丙甲基纤维素HPMC(美多秀)的E系列(E3.E5.E6.E50)和K系列(K100.K100M.K4M.K15M)中的具体性质?特别是K4M和E50能说详细一点最好,谢谢!--------------------------------------------------------------------------------请教:请问乳糖在缓释剂中有何作用?其用量是否直接影响到药物的释放?谢谢!--------------------------------------------------------------------------------缓控释制剂的大生产控制技术是最值得研究的,目前没几个成功的,光在实验室闭门造车是不行的.--------------------------------------------------------------------------------有一段时间没来园子了,现公开回答两个pm给我的问题,请谅解。
“我国从90年代初开始有控缓释小丸论文,90年代中期开始有很多大学、科研院所、国内企业抢报了很多控缓释(小丸)胶囊的批文,但为什么至今还没有纯国内企业(史克、爱的发暂不算)大规模产业化?”,按我(楚留香) 的理解,既然有了批文,那么就是可以拿来生产了,怎么还会不能大规模产业呢,不然,批文有什么用啊?----回楚留香:那个年代,是不兴现场考核的,也没规定有相应的GMP生产线才能报产,拿个糖衣锅滚个丸、包个衣做几批混在一起就拿去申报,还是很快的,至于生产吗,正如上述,要受各方面条件限制。
当时中美史克生产(原)康泰克也是用糖衣锅滚丸包衣,这是国内唯一产业化成功的例子(其他的小丸如速效伤风胶囊内的小丸没包控释衣层),其实此方法用于生产的难度大、收率低、重现性差,新康泰克就已经改用流化床了。
至于批文有何用吗,拿来倒一下、摆一下、蹲一下,还是很值钱的!--------------------------------------------------------------------------------据我(jxlxx )所知的情况,广州医工所(广州市控缓释制剂研究中心)的盐酸地尔硫卓控释小丸工业化生产难主要原因有二,一是台湾元成的设备有先天不足,我看过百澳那套流化床,底部进气分布不合理,致使物料流化状态不均匀;二是贵所提供的地尔硫卓控释小丸制备工艺不成熟。
药物释放速率与控制技术的研究
药物释放速率与控制技术的研究随着药物研究的不断深入,药物释放速率与控制技术在医药领域中变得越来越重要。
药物的释放速率直接影响着治疗效果和患者的生活质量。
因此,科学家们致力于研究出更加精确、可控的药物释放技术,以满足不同疾病的需求。
一、药物释放速率的重要性药物释放速率是指药物在给药过程中从载体中被释放的速度。
它直接影响药物的血浆浓度和治疗效果。
如果药物释放速率过快,可能会引起副作用,如药物过量。
而药物释放速率过慢,则可能导致治疗效果不理想。
因此,正确控制药物释放速率是保证治疗效果的关键。
二、常见的药物释放控制技术1. 缓释技术缓释技术是指按一定的速率和时间释放药物,以保持稳定的药物浓度。
常见的缓释技术有脂质体、微球、纳米颗粒等。
这些载体能够调整药物的释放速率,延长药物的作用时间。
2. 控释技术控释技术是指通过控制药物的释放速率来实现持续的药效。
具体的控释技术包括给药系统、磁控释系统、电子释放系统等。
通过这些技术,药物可以在特定的时间和特定的部位释放,提高治疗效果。
3. 载体材料的改良药物释放速率的控制还涉及到载体材料的改良。
科学家们通过改变载体材料的结构、粒度、孔隙度等参数,来调控药物的释放速率。
药物载体材料的改良有助于提高药物的稳定性和延长药物的持久性。
三、实际应用药物释放速率与控制技术在许多领域都有着广泛的应用。
例如,对于癌症治疗,通过控制药物的释放速率可以减小对正常组织的毒副作用,并提高治疗效果。
对于慢性疾病的治疗,通过缓释技术可以减少频繁的用药次数,提高患者的依从性。
此外,药物释放速率与控制技术还在外科医学、口腔医学和生物医学工程等领域得到广泛应用。
四、挑战与展望尽管在药物释放速率与控制技术方面取得了一些重要进展,但仍然面临一些挑战。
首先,药物的理化性质和药物与载体之间的相互作用对释放速率的影响尚不完全清楚。
其次,药物释放速率与控制技术的研究需要结合生物学特性和临床需求。
最后,如何选择合适的载体材料和控制技术,仍然需要进一步的研究和探索。
利用纳米技术实现药物自动释放控制
利用纳米技术实现药物自动释放控制使用纳米技术来实现药物的自动释放控制是一项前沿而重要的研究领域。
纳米技术的应用可以在药物治疗中发挥重要的作用,提高疗效并减少不良反应。
本文将介绍纳米技术在药物自动释放控制方面的应用和发展,并探讨其优势和未来的前景。
纳米技术是一门涉及制备、操纵和应用纳米尺度材料的科学与技术。
利用纳米技术可以制备出具有特殊性能和功能的纳米材料,这些材料具备巨大的表面积和高度可调控的特点。
在药物治疗领域,利用纳米技术可以设计和制备出具有智能释放功能的纳米药物载体。
这些药物载体能够通过外界的刺激或内部的生物环境对药物进行精确的控制释放,提高药物的疗效并减少副作用。
纳米药物载体的设计是实现药物自动释放控制的关键。
纳米药物载体通常由两部分组成:药物和载体。
药物可以是化学药物、蛋白质、基因等,而载体则承载药物,并负责药物的控制释放。
纳米药物载体可以根据不同的需求进行设计,如通过改变材料的组成和结构来调节药物的释放速率;通过引入外界刺激反应元件,如光、磁、声等来实现药物的精确释放控制。
利用纳米技术实现药物自动释放控制具有多方面的优势。
首先,纳米药物载体可以增加药物的稳定性,降低药物的代谢和排泄速率。
其次,纳米技术可以提高药物的生物利用度,使药物能够更好地在人体内部分布和吸收。
此外,纳米药物载体还可以增强药物的靶向性,使药物能够更精确地作用于病灶部位,减少对健康组织的伤害。
最重要的是,纳米技术可以实现药物的自动释放控制,使药物能够在特定条件下有效释放,提供持续的治疗效果。
在实际应用中,纳米技术已经展现出了广泛的应用前景。
例如,在肿瘤治疗中,可以利用纳米技术制备出具有靶向性的纳米药物载体,通过改变其形状、大小和表面修饰,使药物能够更好地靶向肿瘤细胞并释放药物。
这种方式可以显著提高药物的治疗效果,并减少对健康组织的损害。
此外,纳米技术还可以用于控制释放抗生素、生长因子、抗炎药物等,使其在感染部位或损伤处发挥更好的疗效。
药理学中的控制药物释放技术
药理学中的控制药物释放技术药物的释放与吸收速度、药物效果等诸多因素密切相关,因此,药理学中的控制药物释放技术日益成为研究的热点。
随着科技的发展,控制药物释放技术已经涵盖了许多方面,并广泛应用于医学领域。
本文将对常见的药物释放技术进行概述。
1. 改变药物的物化性质药物的物化性质与其吸收速度、生物利用度等密切相关。
因此,通过改变药物的物化性质能够实现药物的控制释放。
1.1 化学修饰化学修饰是将药物结构中的特定基团进行改变,从而改变其物理、化学性质以控制释放。
比如,通过在药物分子中引入羟基、甲基等基团,可以大大提高其水溶性,从而促进其在体内的吸收。
此外,也有研究人员通过改变药物的空间结构以及氧化还原性质来实现控制释放。
1.2 包埋技术包埋技术是将药物包裹在载体中,并通过控制载体的物理化学性质使药物从载体中缓慢释放。
常见的载体有脂态、水态和聚合物三种。
例如,聚乳酸酯是一种常用的聚合物载体,可以通过控制其分子量、晶相等方式实现药物的缓慢释放。
2. 制备控制释放药物的制剂形式药物的制剂形式也是影响其释放速度的重要因素。
通过改变药物的制剂形式来实现药物的控制释放也是常用的途径之一。
2.1 慢释(SR)制剂SR制剂是将药物制成长效制剂,从而延长药效时间。
SR制剂的主要特点是其释放速度较慢,且药量相对稳定,常见有SR片、SR胶囊、SR注射剂等。
SR制剂的释放速度的实现方式主要有:缓释控制释放、膜控制释放以及流出控制释放等。
2.2 进口控制释放(GI)制剂GI制剂是将药物包裹在磨粉剂或者在胶囊或片剂的外层进行涂覆,只能在肠道内释放药物。
制剂的GI性能受制剂的配方、制备工艺、胶囊涂层和胃肠pH等多个因素影响。
3. 靶向控制释放技术药物在体内发挥作用的靶标位置(例如肿瘤组织)不同,因此需要实现针对性的靶向治疗。
靶向控制释放技术主要包括:靶向载体系统、靶向修饰系统、靶向控制释放系统和靶向转运系统。
3.1 靶向载体系统由于肿瘤细胞可以通过内因性过氧化物酶分解多数嵌入肿瘤组织的高分子分解物,因此可以将药物与高分子包裹起来,制成凝胶等载体来实现药物的针对性释放。
药物化学中的药物微胶囊制备技术研究
药物化学中的药物微胶囊制备技术研究随着科技的不断发展,药物制备技术也在不断突破和创新。
其中,药物化学中的药物微胶囊制备技术备受关注。
本文将对药物微胶囊制备技术的研究进行详细介绍和讨论。
一、引言药物微胶囊是指将药物包覆在微小胶囊颗粒中的技术。
这种技术可有效保护药物免受外界环境的影响,延长药物的释放时间,提高药物的生物利用度。
因此,药物微胶囊制备技术具有广泛的应用前景,被广泛研究和推广。
二、药物微胶囊制备技术的分类根据不同的制备原理和方法,药物微胶囊制备技术可以分为以下几类:1. 化学凝胶法化学凝胶法是一种常用的药物微胶囊制备技术。
通过将药物与聚合物反应,生成凝胶体系,再通过固化、洗涤等步骤获得药物微胶囊。
这种方法制备的药物微胶囊具有较高的稳定性和控制释放性能,适用于控释药物。
2. 相分离法相分离法是一种将两种不相容性液体相分离,形成药物微胶囊的方法。
该方法可以通过物化性质的差异,使药物包覆在胶囊中,形成微胶囊球。
相分离法制备的药物微胶囊具有较好的封闭性和胜任性。
然而,该方法存在一定的复杂性和成本较高的问题。
3. 机械法机械法是一种利用机械设备将药物与载体物质一起喷雾成胶囊的方法。
这种方法制备的药物微胶囊具有均匀颗粒大小和高产率的特点。
然而,机械法对药物本身的属性有一定要求,适用性相对较低。
三、药物微胶囊制备技术的应用药物微胶囊制备技术在药物化学领域有着广泛的应用。
以下是其中几个重要的应用领域:1. 药物控释技术由于药物微胶囊具有较好的控制释放性能,因此在药物控释技术中得到广泛应用。
通过微胶囊制备技术可以调节药物的释放速率和时间,从而达到更好的治疗效果。
2. 药物靶向输送药物微胶囊可以通过改变胶囊的表面特性,使其具有靶向作用。
这种靶向作用可以使药物微胶囊更好地吸附在病灶组织上,并释放药物。
这样可以减少对正常组织的损伤,提高药物疗效。
3. 包埋技术药物微胶囊还可以作为保护药物的载体,将药物包埋其中。
这种包埋技术可以有效减少药物的氧化、光敏感等问题,提高药物的稳定性和存储时间。
基于光操控的新型药物释放技术
基于光操控的新型药物释放技术光操控是一种近年来备受关注的研究领域。
它利用光的物理性质,通过光照射材料表面或内部,控制物质结构、性质和功能的改变,从而实现对物质的可控制和调控。
在生物医学领域中,有一种新型药物释放技术就是基于光操控实现的,具有高效、可控和可靠等特点。
本文将介绍这种新型技术的原理和应用前景。
一、基于光操控的新型药物释放技术的原理在传统的药物释放技术中,药物的释放量和速率往往无法精确控制,且存在副作用、药效不佳等问题。
基于光操控的新型药物释放技术通过利用可控的光刺激,实现对药物释放的精准调控。
这种技术的原理是:在药物释放体系中加入含有某种灵敏基团的载体材料,当该载体材料受到光照射时,灵敏基团会经历光致异构化、光致转移、光化学反应等光学过程,产生物理结构和化学结构的变化,从而影响药物分子的稳定性、亲和性和释放行为。
具体而言,药物分子可以与载体材料通过分子间相互作用(如静电作用、范德华作用等)相互结合,形成药物-载体复合物。
这种药物-载体复合物具有较小的粒径和微观形态规则,可作为高效的药物载体。
在药物释放时,针对不同的疾病和治疗需求,通过调节光照强度、波长、持续时间等参数,触发载体材料内部的光敏基团发生反应,从而释放药物分子。
与传统的药物释放技术相比,基于光操控的新型药物释放技术具有更高的选择性、高效性和准确性。
二、基于光操控的新型药物释放技术的应用前景基于光操控的新型药物释放技术已经在癌症治疗、神经系统疾病治疗、组织修复等领域表现出了广泛的应用前景。
在癌症治疗方面,传统的化学治疗方法会破坏正常细胞,而基于光操控的新型药物释放技术可以实现对癌细胞的高效杀灭,同时最大程度地保护正常组织。
有研究表明,利用光操控的药物释放,可以通过加入特定的受体结构来保证药物分子的高度选择性,减少走漏和对非病理细胞的损伤,提高治疗效果和存活率。
在神经系统疾病治疗方面,光操控技术可以定向刺激神经元,诱发神经传递反应,从而实现对神经网络的精准控制。
浅谈日本农药剂型及技术新动向
海外动态 浅谈日本农药剂型及施用技术新动向周本新(沈阳化工研究院,110021) 笔者应日本农药学会特别邀请,于1998年12月在奈良市出席了日、美、英、澳、韩等国约270位专家学者参加的“第18届日本农药制剂、施用法研究会”,在大会作了题为“中国农药制剂、施用法现状及展望”的报告,之后又受日本工业技术振兴协会非医药品控制释放技术分会的邀请,在东京作了“中国农药缓释剂和种衣剂的现状及展望”的专题演讲。
与会者对中国农药界的现状和市场前景抱有浓厚兴趣,相互进行了有意义的交流。
笔者根据会议上下见闻和技术资料得知的信息,对日本农药剂型及施用法的最新动向做以简述,仅供国内有关人士参考。
1 在农药剂型和施用技术上狠下功夫转基因作物和生物农药在日本尽管受到高度重视,但主要力量目前仍放在高效低毒化学农药研究上。
由于时代对化学农药安全性的严格苛求,一个新农药品种的上市必须花费一般企业无法承受的经费和时间,因而对那些经济实效而无致畸变和累积毒性弱点的老品种尽力在加工剂型和应用技术上大作文章,通过剂型、配方和施用方法的改进及复配,充分发挥原药特性优势,克服不足,以提高效力,扩大应用范围,延长药剂使用寿命,降低用药成本,减少对人畜作物和环境的危害,省工、省力,从而提高经济效益,以此来达到高效、安全、经济、省力的用药宗旨。
如日本住友化学公司40多年前发明的杀螟松,开发了几乎所有剂型的制剂品种,在农林牧和卫生防疫业中久用不衰。
又如日本农药株式会社发明的稻瘟灵(富士一号),先发现对稻瘟病高效,之后相继发现抑制稻飞虱增殖和防止稻苗枯的功能,又在代谢研究中发现动物肝脏内积存极少,近期已用于治疗人类肝病,此外,具有杀虫(或驱避)、杀菌、除草(或调节植物生长)中三种作用的有棉隆、福美铵等,具有二种作用的有氯化苦、溴甲烷、西维因、灭螨猛、乐杀螨、福美双、苯菌灵、抑芽肼、草甘膦等。
再如,通过化学或物理化学方法对铜离子、KHCO3、NaHCO3等进行调控,扬长避短,使古老品种焕发青春,对急性毒性较高的高效农药,通过低毒化加工和隐蔽施药等方法而获得新生。
药剂学的新进展
药剂学的新进展药剂学是研究药物配制、制备制剂、药物控释、药物应用及药物安全的基础学科。
其主要强调药物配制在药物化学、药理学、药物毒理学、中药学的基本理论和方法的基础上,应用现代科学技术,构建现代药物研发体系,提高药品质量和疗效,保证药物临床安全性的学科。
在科技的推动下,药剂学不断取得新的进展。
一、纳米技术在药剂学中的应用纳米技术是一种新的技术手段,通过对材料、分子进行精确的设计和控制,将尺度缩小至纳米级其所表现出的物性、相互作用等特性与传统材料迥然不同,纳米技术在药剂学中有着重要的应用。
纳米药物能够在体内到达需要治疗位置,同时缩短药物的半衰期,延长其疗效时间,提高药物效果。
而且,纳米药物制剂对生物环境的影响较小,具有较好的安全性和生物相容性,可有效降低药物不良反应。
现在,纳米技术在药剂学中的应用逐步深化,提高了药物疗效和临床应用的安全性。
二、多糖药物及其在肿瘤治疗上的应用多糖药物指的是一类基于多糖结构的新型药物。
多糖结构是一种天然存在于生物体内的高分子,以其天然的保水性和生物可降解性成为了研究的热点。
多糖药物在药剂学中比传统小分子药物拥有更丰富的生物活性,例如亲和性、靶向性、抗肿瘤和免疫增强等效应。
此外,多糖药物具有可控释性和稳定性,药效持久,可以降低用药频次和剂量。
近年来,多糖药物在肿瘤治疗方面得到了广泛的应用,显示出了较好的效果和特异性,具有广阔的发展前景。
三、药物控释技术的发展药物控释技术是指在一定时间范围内,逐渐释放药物,使之达到最佳的治疗浓度,降低药物的毒性,增强药物的使用效果,从而减少用药次数。
药物控释技术在药剂学中有广泛的应用。
常见的药物控释技术包括酸碱度控制、时间控制、温度控制、包裹技术、渗透控制等。
随着科技的发展,吸收、释放、生物降解和药物分布等关键性质的理解和掌握日益深入,药物控释技术也更加成熟和精确,有望在临床应用中发挥更大的作用。
四、仿盐水型新型药物仿盐水型新型药物是指在原有药物剂型的基础上进行了改良,实现了药剂学配方和生产工艺、药品性能和性质的逐步优化,达到与盐水配合使用时相同,或者更为适用的医疗治疗效果的药物剂型。
利用纳米技术改善药物释放控制
利用纳米技术改善药物释放控制随着科学技术的不断进步,纳米技术在医药领域的应用日益广泛,其中包括利用纳米技术改善药物释放控制的研究。
利用纳米技术可以将药物封装在纳米粒子中,以实现药物的持续释放和精确控制,从而提高疗效,减少药物副作用和提高患者的生活质量。
一、纳米封装技术纳米封装技术是指将药物通过纳米材料进行封装的过程。
常见的纳米材料包括纳米粒子、纳米胶囊和纳米纤维等。
这些纳米材料可以通过调节其粒径和表面特性来控制药物的释放速率和途径,从而实现药物的持续释放和精确控制。
二、纳米粒子的应用1. 通过改变纳米粒子的尺寸和形状,可以调节药物在体内的分布和代谢。
例如,纳米粒子可以通过靶向配体来选择性地附着于肿瘤细胞表面,从而提高药物在肿瘤组织中的浓度,减少对健康组织的毒副作用。
2. 纳米粒子可以通过控制其释放速率和途径,实现药物的持续释放和缓释。
一种常见的方法是将药物封装在纳米粒子中,并用控制释放速率的包膜材料进行包覆。
这种方法可以延长药物在体内的半衰期,减少药物的频次,提高患者的依从性。
三、纳米胶囊的应用纳米胶囊是一种将药物包裹在纳米尺度壳层中的药物递送系统。
其壳层可以由聚合物、脂质或金属材料等构成。
通过控制胶囊的结构和组成,可以调节药物的释放速率和途径。
1. 聚合物纳米胶囊可以通过调节胶囊的粒径、壁厚和交联程度等来控制药物的释放速率和途径。
例如,增加胶囊的粒径和壁厚可以减慢药物的释放速率,达到缓释的效果。
同时,聚合物壳层的化学修饰也可以实现刺激响应性释放,即根据环境的变化调控药物的释放速率。
2. 脂质纳米胶囊可以通过调节脂质成分和结构来控制药物的释放速率和途径。
脂质纳米胶囊具有良好的生物相容性,可以用于封装水溶性和脂溶性药物。
此外,脂质纳米胶囊还可以实现靶向递送和穿透细胞膜,提高药物在体内的生物利用度。
四、纳米纤维的应用纳米纤维是一种薄且具有高比表面积的纳米材料,常用于药物控释和组织再生领域。
1. 通过控制纳米纤维的直径和表面覆盖物,可以调节药物的释放速率和途径。
药物控释技术的原理和应用
药物控释技术的原理和应用药物控释技术是现代医学研究的重要领域之一,它指的是将药物按照特定的方式控制释放,达到控制药物作用时间、减少药物副作用、提高治疗效果的目的。
药物控释技术的应用已经非常广泛,从常见的缓释片、控释胶囊到新型的纳米粒子、聚合物材料都有应用。
本文将从药物控释技术的原理和应用两个方面展开阐述,带领读者了解药物控释技术的知识。
一、药物控释技术的原理药物控释技术背后的基本原理是,通过控制药物释放速度、时间、位置等因素,达到治疗效果的最大化,同时降低药物毒性和副作用。
根据控释方式的不同,药物控释技术可以划分为以下几类。
1、普通控释:这种控释技术的原理是,通过控制药物的释放速度,达到延长药物作用时间的效果。
例如,我们常见的缓释片就是采用普通控释技术的。
2、靶向控释:这种控释技术的原理是,通过药物对靶向细胞或组织的选择性附着或利用特定的受体和药物相结合,实现药物的有针对性靶向释放,提高治疗效果、降低药物毒性。
3、多重控释:这种技术的原理是,在不同的时间、不同的部位、不同的方式下,将药物释放出来,让药物的治疗效果覆盖更多且更长的时间。
例如,一些长效性胰岛素制剂即属于多重控释技术。
药物控释技术成败的关键在于一些基本参数的把控:药物的溶解度、渗透性、稳定性、毒性等等,这些参数将直接影响到药物控释的效果。
同时,药物控释技术还存在一个物理化学过程,即药物与控释介质的相互作用和扩散,这个过程具体可分为传质过程和限制性解聚过程。
二、药物控释技术的应用药物控释技术的应用范围非常广泛。
通过药物控释技术,医生可以更好地为患者开处药物治疗方案,在治疗方案的制定上可以根据患者的病情、基因组信息、药物储存的湿度、温度等多维度考虑。
下面列举一些常见的药物控释技术的应用:1、缓释片和胶囊:这是最常见的药物控释技术,具有释放时间长,对患者便利、不会造成过度依赖等特点。
这种药物控释技术主要针对氨糖、止痛剂和避孕药等较为普遍的药品,以及高血压、糖尿病和肿瘤等常见疾病。
碳排放控制技术的发展现状与未来趋势分析
碳排放控制技术的发展现状与未来趋势分析随着全球气候变化问题的日益突出,碳排放控制成为世界各国共同关注的重要议题。
为减少温室气体的排放,研发和推广碳排放控制技术势在必行。
本文将对当前碳排放控制技术的发展现状进行分析,并探讨未来的趋势。
一、碳捕获与封存技术碳捕获与封存技术是目前较为成熟的碳排放控制技术之一。
该技术通过将二氧化碳气体从燃烧排出的废气中捕获,并将其封存于地下深处,进而阻止其进入大气中。
该技术已经在一些化工厂和电力工厂得到应用,有效减少了二氧化碳排放。
然而,该技术目前仍存在一些挑战,如高成本、能源消耗、储存安全等问题,未来需要进一步改进和优化。
二、碳交易与排放权管理技术碳交易与排放权管理技术解决了碳排放的经济问题。
通过对碳排放进行量化,国家或企业可以购买或出售相应的碳排放配额,以在一定的碳排放总量内实现排放控制。
这种市场机制可激励企业减少碳排放,促进低碳经济的发展。
例如,欧盟碳排放交易体系就是该技术的成功应用。
未来,随着全球碳市场的互联互通和碳排放交易的规模扩大,这一技术将逐渐成为全球碳排放控制的有效手段。
三、可再生能源技术可再生能源技术的发展对碳排放控制具有重要意义。
太阳能、风能、水能等新能源的利用不仅能够替代传统的化石燃料,减少二氧化碳的排放,而且对全球能源结构的转型具有深远影响。
近年来,随着技术的进步和成本的降低,可再生能源已经成为全球能源领域的重要趋势。
同时,配套的储能技术和智能电网的发展也为可再生能源的规模化应用提供了一定基础。
四、碳中和与碳负排放技术碳中和与碳负排放技术是近年来备受瞩目的技术领域。
碳中和指的是通过采取相应措施将排放的碳释放量与其他方式吸收的碳量达到平衡,从而达到零碳排放的目标。
碳负排放则是指将排放量减少至负值,即吸收的碳量超过释放的碳量。
目前,一些国家和企业正加大投入,在植树造林、海洋生态保护等领域推广碳中和和碳负排放技术,以助力实现碳中和的全球目标。
综上所述,碳排放控制技术的发展正日益成为全球性合作的焦点。
药物运输与靶向技术的新进展
药物运输与靶向技术的新进展药物疗效与副作用一直是医药行业面临的大挑战。
治疗性物质具有不确定性、生物组织耐受性和毒性等特性,这些都是制约药物应用的主要因素。
为了最大限度地提高药物的治疗效力,药物运输和靶向技术在药物研究和开发中得到广泛应用并取得了重大进展。
靶向技术是将制定的治疗剂量专注于疾病部位的一种技术。
通过选择特定的销售品种结合特定的方案设计,逐渐接近以前无法在机体内达到的药物质浓度,从而消除各种不必要的、对人体带来副作用的物质。
它是目前治疗性物质研究的一个重要方向。
靶向技术可以通过形式、化学结构和置换技术进行。
通过不同的形式,靶向技术可分为物理靶向技术、化学靶向技术和生物结构靶向技术。
此外,研究人员还发现,利用靶向技术可以改善该药物的作用时间和毒性,从而降低药物依赖性和副作用。
现代技术的进步使我们能够更加深入地了解细胞和组织的生物物理特性,并能够设计更好的药物治疗手段。
药物运输技术是将治疗药物输送到治疗部位的一种技术。
然而,药物的输送方案是与药物的物理化学性质相关的。
药物运输技术包括传统的口服、注射或外用,以及近来出现的口腔输送技术、毒理学输送技术和纳米输送技术。
其中,纳米输送技术在药物治疗部署中极其重要。
纳米粒子作为一种新型的药物输送载体,具有极强的靶向、缓释和控制性。
由于它们的尺寸非常小,因此它们可以通过受体介导的内部化学或细胞内膜递送的方式,将药物输送到目标细胞中,从而最小化副作用。
此外,纳米粒子还可以被定向导航到特定的目标,并通过各种可能的路径输送到药物治疗部位,这在药物输送方面有很多潜在的应用。
另外,纳米粒子在药物治疗领域的应用已经取得了许多成绩。
例如,许多研究人员已经开发出了纳米粒子解决方案,并将其用于实现口服控制释放技术。
在这种控制释放技术中,药物物质可以在药物输送系统中慢慢地释放出来,在正确的时间和正确的剂量下选择肿瘤的攻击位置,并通过内层多孔匹配合成的二氧化硅纳米球从容自如地释放出来。
药物递送系统的革新
药物递送系统的革新随着科技的不断发展,药物递送系统也在不断革新。
药物递送系统是指将药物精确、有效地输送到患者体内的系统,其革新不仅提高了药物的治疗效果,还改善了患者的用药体验。
本文将探讨药物递送系统的革新,包括新技术的应用、优势和未来发展方向。
一、纳米技术在药物递送系统中的应用纳米技术是近年来药物递送系统领域的重要突破。
通过纳米技术,药物可以被封装在纳米载体中,实现精准递送到靶组织或靶细胞,提高药物的生物利用度和靶向性,减少药物对正常组织的损伤。
纳米技术的应用使药物递送系统更加智能化和个性化,为临床治疗带来了革命性的变革。
二、智能控释技术的发展智能控释技术是药物递送系统的又一重要革新。
通过智能控释技术,药物可以根据患者的生理状态和病情变化,实现精准释放,避免药物在体内过早代谢或过量积累。
智能控释技术可以根据患者的需求进行调控,提高药物的疗效和安全性,减少药物的副作用,为患者提供更加个性化的治疗方案。
三、生物仿生材料在药物递送系统中的应用生物仿生材料是药物递送系统革新的重要方向之一。
生物仿生材料具有良好的生物相容性和生物降解性,可以作为药物载体或修饰剂,实现药物的靶向输送和控释。
生物仿生材料的应用不仅提高了药物的稳定性和生物利用度,还减少了对环境的污染,符合可持续发展的理念。
四、药物递送系统的优势药物递送系统的革新带来了诸多优势。
首先,药物递送系统可以提高药物的靶向性和生物利用度,减少药物的剂量和频次,降低药物对正常组织的毒副作用。
其次,药物递送系统可以实现药物的持续释放和控制释放,提高药物的稳定性和疗效持久性。
再次,药物递送系统可以根据患者的个体差异和治疗需求进行个性化调整,提高治疗的精准性和有效性。
五、药物递送系统的未来发展方向药物递送系统在未来的发展中将继续追求更高的精准性、智能性和个性化。
未来的药物递送系统将更加注重与生物体的相互作用,实现更加精准的靶向输送和控释。
同时,药物递送系统将结合大数据和人工智能技术,实现对患者个体特征和病情变化的实时监测和调控,为患者提供更加个性化的治疗方案。
控制释放技术
控制释放技术
控制释放技术是指针对某些有害物质或能源的释放进行控制和管理的技术。
该技术的目的是减少有害物质对环境、人类和生态系统的影响,保护环境和人类健康。
控制释放技术的主要方法包括以下几种:
1. 污水处理:通过物理、化学或生物方法将含有有害物质的污水进行处理,降低其对环境的影响。
2. 气体处理:利用气体处理设备对含有有害气体的废气进行净化,去除其中的有害物质。
3. 固体废物处理:对含有有害物质的固体废物进行分类、处理和处置,包括焚烧、填埋、堆肥等方式。
4. 循环利用:将有害物质进行回收和再利用,减少其对环境的排放。
5. 环境监测:通过实时监测和控制释放过程中的有害物质和能源的浓度和排放量,以及对环境的影响进行评估和预警。
6. 法律法规:制定和实施有关环境保护的法律、法规和政策,对有害物质的释放进行管理和控制。
控制释放技术在工业生产、城市化建设、能源利用等领域中起
着重要作用,可以减少环境污染和生态破坏,保护人类健康和可持续发展。
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而 本包“硫Me尿is素t及 er聚啷合”物聚包合硫物尿可素控仅释占8氮%肥。有其效中时,日 间
100~360天,控释量80%,氮素利用率达60%~ 70%,具有特定温度释放速度变化规律,其氮肥释 放不受土壤类型、含水率、pH值、微生物等复杂 环境因素影响的。在多种作物上试验表明,一次底 施,平均较尿素4次施用的增产幅度还高。
图1化学控制释放示意图 (a)混合药膜降解体系;(b)大分子降解体系
1.3渗透控制释放 这类体系的药物或活性物质自身不能扩散到聚
合物膜的外面,但具有易溶于水的性质。基材自身 不能降解,在基材的表面上有若干小孔,对水具有
第一作者简介陈熙,男,22岁,本科生。联系人贺高红,女, 36岁,教授,博士生导师。E—mail hegaohong@neteaSe.∞m, 电话0411—3631333—3446。
控制释放化肥是一种释放时间长、环境污染 少、释放养分与作物相匹配的新型化肥。它通常以 高聚物或其他植物营养物质组成的外膜包埋肥料颗
万方数据
粒,借助化学位差或其他能量,使肥料透过外膜, 有控制地释放到土壤溶液中去HJ,达到了长时间 且适量释放肥料的目的。
包膜肥料是一种应用较多的控制释放肥料,由 肥料颗粒表面覆盖高聚物层制成,用于成膜的物质 有天然产品和人工合成的聚合物,如聚氨基甲酸乙 酯、聚乙烯、石蜡、油脂、沥青和硫磺等l 5】。济 南乐喜施肥料有限公司生产的具有释放速率的包膜 肥,氮素利用率均在60%~70%之间,可在100~ 360天内控制其氮释放速度,其产品已经打人了国 际市场,其中环保型可控制释放肥已获美国专利, 被国内外专家誉为“施肥技术的一次革命”。
万方数据
1.2化学控制释放 化学控制释放分为混合药膜和大分子降解眩J
两种体系,见图l。在混合药膜体系中,药物均匀 地分散在基质中,随着基质在环境中的降解而被逐 步释放出来。大分子降解体系中药物自身之间、药 物与聚合物之间以化学键相连接,形成聚合物大分 子。当体系与外界环境发生化学反应时,聚合物自 身降解,化学键断裂,从而药物被释放到环境中。
环糊精是一种淀粉类化合物的衍生物,具有独 特结构,即内疏水、外亲水的手性空腔结构,它可 以捕捉那些和它本身空腔几何构型和极性相类似的 分子,并把它们包埋起来,避免了被包含成分与 光、热和氧气的直接接触。当它与水接触时,这种 分子胶囊便会释放出里面所包含的物质。实验证 明,该物质具有很高的贮藏稳定性,热稳定性和紫 外光稳定性。它目前已被一些食品公司用来储存和 释放咖啡中的香料。
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化
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进
展
IN叫鲫{Y CHEMICAL
AND ENGIN]睡 ̄RING PIⅪGI砸SS
2002年增刊
控制释放技术的新发展
陈 熙 贺高红
(大连理工大学化工学院膜科技研究开发中心,大连,116012)
摘要控制释放技术虽然是膜科学中一个尚未成熟的研究领域,但在农业、食品工业和医药业中已有非常广
泛的应用。使用了控制释放技术的化肥可以防止养分流失,还可以根据作物的生理需求特点逐渐适量的释放养
分;食品使用控制释放可以防止由于较长的生产时间而造成维生素和矿物质的损失等现象,从而保证了食品的
味道和营养成分;医药中使用控制释放可以减少用药次数,提高药物利用率。目前,“智能控制释放系统”是控
制释放发展的前沿,具有这种特点控释系统对外界的某一个或几个因素的变化有很高的敏感度,根据环境的变
在医疗过程中,人为的参与会或多或少的带来 误差。尽量减少人工干预、提高药物的智能性已经 成为药物释放研究的方向;同时,由于非口服的药
万方数据
剂只能通过植入或注射的方式来实现给药,频繁的 植入与注射将给病人带来很大的痛苦。因此,智能 控制释放的出现成为了一种必然,它可感知疾病所 引起的化学及物理信号变化,并依靠对此类信号的 响应自反馈而释放药物或终止释放u J。
化达到自动释放和自动停止释放的目的。
关键词控制释放,进展,应用
中图分类号 TQ 028.8
文献标识码A
引言
随着科技的发展,“自动化”与“智能化”已 成为社会发展的目标。自动化流水线引入工厂,使 工人数量减少至原来的几十分之一,产量却增加了 几十倍。计算机的发明让人类可以在很短时间内进 行几十亿、几百亿次的计算。在农业、食品业和医 药业中,同样也存在着一种“自动化”与“智能 化”,这就是控制释放。它是一门将药物和由高聚 物(通常称为基材)组成的外膜有系统地结合在一 起,在特定的条件下,以特定的速率释放到环境中 的技术,内容涉及有机化学、生物化学、高分子、 材料科学等领域,有着非常广阔的应用空间。
在食品工业中,加工食品的原料分为自然原料 和化学合成原料。化学合成原料比自然原料能更好 地提高食品的口味,但由于食品工业限制其加入 量,并且许多化学合成原料对外界环境变化具有很
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进
展
2002年增刊
高的敏感性,在加工食品过程中由于挥发或分解而 大量损失,致使食品在口味儿及营养成分上都没有 达到预期的效果。
控制释放生物制剂是微胶囊技术未来的发展方 向,酶制剂或酶细胞在食品加工过程中通过微胶囊 被释放到反应环境中,能够加速反应过程,使风味 剂、甜味剂等活性成分最大程度的发挥作用,以使 食品达到最好的味道。 2.3控制释放技术在医药业中的应用
在医药业中,控制释放技术的应用最为广泛, 其形式主要为药物的控制释放。它通过随时间而设 定的速率将药物释放到人体中,使药物在人体血液 中的浓度维持一个恒定的值,从而可以更好的抵抗 病毒和细菌。如果使用不含控释技术的药物,血液 中药物浓度总是先达到一个最大值,然后又逐渐降 到最低值,很难维持稳定j因而疗效较差。经统 计,使用控制释放药物的利用率可达80%~90%, 而常规投放药物利用率只有40%~60%11|。
3结语
虽然控制释放技术在工、农、医药业中已有了 较广泛的应用,但在理论与实际的结合方面还不够 成熟,这门技术能否最大程度的发挥效用还存有许
2002年增刊
陈熙等:控制释放技术的新发展
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多尚未解决的问题。科研工作者们已经积极的投入 到这一领域中,由于可使用的聚合物种类有限以及 各行业对聚合物要求的不断升高,研究与开发新型 聚合材料已成为一个重要课题。随着新技术的不断 产生,将会使更多更好的聚合物材料和先进的释放 体系被应用到各行业中,使这门新兴技术尽可能的 发挥其自身的优势。
磁控制释放体系是将磁粉与药物均匀分散在聚 合物中,当在释放环境中时,药物以通常方式释 放。若在外界加一变化的磁场,则可以加快释放 量,其原理是通过磁性物质在膜内的震动使膜孔径 变大,从而加速释放。搏动传递就是磁控制释放的 一个典型应用:磁珠结合到有弹性的聚合物中,当 外部使用振荡磁场时,磁场引起药物载体微孔的扩 张,更多药物被释。搏动释放的关键在于磁场强 度、磁珠的大小以及聚合物的弹性和基质结构。磁 控制释放体系目前已经用于糖尿病的治疗和生育控 制[1|。 1.5智能控制释放
该体系可以说是未来控制释放的潮流。它根据 感应目标环境发生改变而伴随产生的化学或物理信 号的变化,如温度、pH值和压强等的变化,相对 的做出反应来调整释放过程,即环境需要时就开始 释放,不需要时则停止释放。这种释放系统减少了 因为人工的参与而带来的误差与错误,而且最大程 度的提高了对药物的利用率。但由于该领域发展较 晚,除了在医药,生命科学方面有所应用外,大部 分还处在实验室阶段,后面将对智能控制释放的应 用举例介绍。
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图2分子门示意图
包含着胰岛素的聚合物是一种多孔型材料,这 种聚合物的特点是在pH值小的时候会收缩,从而 使聚合物分子之间产生空隙,从而释放更多的胰岛 素,当pH值变大时,这种材料又会膨胀,从而使 堵塞空隙,这时释放的胰岛素就相应的减少。这种 聚合物随着pH值的增减而自动胀缩的性质在治疗 中起到了一个无需人操纵的自动开关,可以解决以 前治疗时遇到的很多难题。
控制释放肥料技术还在发展之中,在今后的研 究重点可分为两部分:①开发可生物降解或光降解 的聚合物膜,保护环境。生物降解聚合物有糖聚合 物、藻朊酸盐、淀粉及其衍生物;光降解聚合物有 脂肪酸、羰基一烯烃共聚物。②开发具有延迟释放 性能的包膜肥,施入土壤后经历一段时间的诱导期 或抑制释放期后,再进入释放期或快速释放期。
随着控制释放技术的兴起,一些对热、光、 pH值等敏感的添加剂可以方便地用于食品系统, 许多添加剂以微胶囊的形式被引入到食品工业 中l 6I,既保证了食品味道和营养成分,又避免了 不必要的损失。这种微胶囊技术是将固、液或气体 物质压缩在一个封闭的聚合物胶囊内,在指定环境 中主要以扩散、化学、渗透的方式释放出活性成 分。胶囊的外壳由碳水化合物、树脂、类脂或蛋白 囊的形状可以根据被封装成分的形 状不同而随之改变【7|。使用了这种技术,风味物 质和营养剂在人们咀嚼时才从微胶囊中释放;对热 敏感的甜味剂则在焙烤结束时才释放出来,避免焙 烤过程中发生的焦糖反应。
1 控制释放体系的分类和释放机理
控制释放的机理可分为扩散控制释放、化学控 制释放、渗透控制释放、磁控制释放和智能控制释 放。其中,前3种应用较为广泛,其余两种释放体 系的研究还刚刚起步,目前还只应用于医学领域。 1.1扩散控制释放
互相交错形成许多网孔的聚合物构成外膜,药 物或活性物质则通过这些网孔被释放出来。根据药 物和外膜之间的结合方式不同可分为存贮器型和混 合药膜型两种结构。前者是药物被聚合物所包埋, 后者则是药物通过溶解或分散的形式与聚合物结合 在一起[1|。存贮器型体系存在着一个问题:如果 外膜一旦破裂,药物便会全部释放出来,极不安 全,因此在f临床中很少使用。
下面是智能化控制释放在治疗糖尿病方面的两 个应用实例:由于糖尿病人需要胰岛素来维持正常 的生理机能。胰岛素同其他蛋白质一样,如果通过 口服的方式,将会在人体胃部很快降解,因此只能 通过注射、植入的方式来完成旧j。而胰岛素的价 格又相对较高,因此要尽可能的提高药物的利用率 并且减轻病人的痛苦。一种方法是利用体内葡萄糖 和葡萄糖氧化酶作用使周围的微环境的pH值降 低,酸性的升高使含有胰岛素的聚合物扩张,从而 释放出更多的胰岛素用于治病。而pH值升高时, 该高聚物又会停止释放。另一种采用叫分子门 (Molecular GateS)的方法l2|,其原理如图2所示。