PLGA文献讲座 ppt课件
硫酸庆大霉素PLGA植入剂热融挤出
Fig.1:Effect of the admixture of PEG400on the glass transition temperature of PLGA and on the extrusion temperaturemization of the release profiles have been achieved inter alia by changes of the size of the dosage forms(Siepmann et al. 2004),by addition of monomers of the polymer(Yoo et al. 2004),by variation of the molecular weight(Kanellakopoulou et al.1999),by combining PLGA with other biodegradable polymers(Schmidt et al.1995)and of course by modify-ing the drug content(Cevher et al.2007).In this study,a plasticizer(PEG400)is added in different concentration to reduce the lag-phase and to gain a prolonged constant drug release.Gentamicin sulphate is an aminoglycoside broadspectrum antibiotic,which works by binding the50S subunit of the bacte-rial ribosome and hence interrupting the protein synthesis.The antibiotic is very potent and has a high temperature stability (Wang,Liu et al.2004).It is therefore often incorporated in polymer matrices via a melting process for extended drug release (Neut et al.2001).The production of the implants was performed by hot melt extru-sion(HME),an old manufacturing processfirst used in the plastics industry.Pharmacists have increasing interests in the HME technique as an alternative production method(Crowley et al.2007).The major advantages of this technique are that no solvents are involved in the process,only a few processing steps are needed,it is a continuous and well reproducible process, there are no requirements on the compressibility of the drug and the bioavaibility of the active ingredient can be increased enor-mously if it is molecularly dispersed in the polymer(McGinity et al.2007).Furthermore,hot melt extrusion allows produc-ing the favoured release behaviour by varying the composition of the formulations or by different geometry of the formed dosage form.The main disadvantage of HME is the thermal stress the active ingredient and the polymer are exposed to dur-ing processing(Breitenbach2002).In this study,biodegradable gentamicin sulphate loaded PLGA implants were produced via HME and PEG400was admixed as plasticizer to decrease the processing temperature and to affect the drug release behaviour beneficially.2.Investigations and results2.1.Plasticizer influence on glass transitionand extrusion temperatureGentamicin sulphate has no decreasing effect on the glass tran-sition temperature of PLGA(Fig.1).Therefore PEG400was added as plasticizer to produce the implants at lower extru-sion temperatures.With increasing PEG400-concentration up Fig.2:Drug content of the batches of all formulationsFig.3:Cumulative drug release of the20%GS batches with increasing PEG400 concentration compared to Septopal®to10%the glass transition temperature decreases linearly from 43◦C to about12◦C.Accordingly,it was possible to reduce the extrusion temperature from110◦C to85◦C and consequently minimize the temperature impact on the active ingredient.Nev-ertheless,the intense decrease of the glass transition temperature up to12◦C can eventually lead to stability problems during storage.2.2.Drug content of the extrudatesAs shown in Fig.2the measured drug contents reach well the specified contents with95%confidence intervals below 1.3%and each single extrudate exhibited an encapsulation effi-ciency of85%to115%.The p-values between the batches of the formulations exceeded0.1which indicates that there were no significant differences between the batches.Two exceptions were between0.05(>0.05indicates a significant difference)and 0.1,due to small confidence intervals.Thus,it can be stated that the manufacturing process led to reproducible implants.2.3.Release of gentamicin sulphate from melt extruded implantsFig.3shows the cumulative drug release of the20%gentam-icin sulphate batches with increasing concentration of PEG400 versus one Septopal®-sphere.After a burst effect,where about 20%of the drug amount is released due to the dissolving ofFig.4:Cumulative drug release of the25%GS batches with increasing PEG400 concentration compared to Septopal®gentamicin sulphate from the outer surface,water penetrates slowly into the extrudates and lets them swell.The drug that is further dissolved by intruding water diffuses into the release medium and thus generates pores which in turn accelerate the process of water penetration and drug liberation.In addition, the steady degradation of the polymer enhances drug release. PLGA hydrolytically decomposed into different products with chain lengths with free carboxyl groups at the end,which can-not penetrate out of the extrudate due to their size.Therefore the mass changes are only attributed to the loss in drug mass. The oligomers create an acidic microclimate inside the extru-date and hence accelerate the autocatalytic degradation process of PLGA(Shenderova et al.1999).In contrary the emerged frag-ments can diffuse away from the surface,so that the acidity here is neutralized by the buffer and the degradation of the surface is not autocatalysed.So,the outer layer is stable for a longer time.When the pores on the surface reach a size,where they allow an evacuation of the polymer fragments from the inside or when the oligomers degrade to dimers and monomers so that they can penetrate outside,a critical threshold is passed and the mass loss and the erosion of the extrudates starts(McGinity and O’Donnell1997).At this point the surface of the extru-dates can collapse and release an enlarged drug amount as can be seen at the20%gentamicin sulphate batch without plasti-cizer after approximately20days.By the end of the gentamicin sulphate release the liberation slows down until the drug is released almost completely after four tofive weeks.The increas-ing polyethylene glycol concentration does not significantly affect the release behaviour of the implants.In comparison to the release profile of the Septopal®-sphere,which releases gen-tamicin sulphate by diffusion from a non-biodegradable matrix system(polymethylmethacrylate)with release kinetics accord-ing to Higuchi the20%drug batches show more sigmoidal release curves.Although these batches release well above the minimal inhibitory concentration of Staphylococcus aureus,the main pathogen of osteomyelitis(Brady et al.2006),even over thefirst two weeks(data not shown),a higher drug release especially at the beginning of the antibiotic therapy would be preferable.The batches with25%gentamicin sulphate and increasing polyethylene glycol concentration,shown in Fig.4,exhibit a higher initial rate of release.After seven days about50%of the theoretical drug amount is liberated caused by the higher drug concentration yielding more pores.However,it is followed by a constant release over approximately four weeks.During this steady drug release the swelling of the extrudate and the liber-ation of the active ingredient equilibrate resulting in zero order Fig.5:Cumulative drug release of the30%GS batches with increasing PEG400 concentration compared to Septopal®kinetics with a coefficient of determination of0.99(formulation 4and6).The25%gentamicin sulphate batches,which again do not differ significantly with increasing plasticizer content, have release profiles equivalent to the Septopal®-sphere.Three extrudates with25%gentamicin sulphate are pharmaceutically equivalent to one Septopal®-sphere(containing7.5mg GS)and bioequivalence is anticipated by these release studies although this has to be verified in vivo.The release behaviour from30%drug content batches is shown in Fig.5.Basically,gentamicin sulphate is liberated quite fast, about55%,70%and80%drug respectively is set free depending on the plasticizer content after four days.In consideration of the fact that polyethylene glycol had no impact on the release rates of the batches with lower drug content,it can be assumed that the ebbing retarding effect of the batches is caused by the decreased PLGA-concentration.Although the30%gentamicin sulphate formulations combined with0%and5%plasticizer have the same PLGA-concentration as the25%drug batches combined with5%and10%PEG400,they show a less retarded drug release rate.This can be explained by the higher content of gentamicin sulphate,generating more pores and therefore triggering faster drug liberation.2.4.Water uptake and mass lossThe water uptake of all batches,ranked according to the PLGA-concentration,is illustrated in Fig.6.It becomes apparent that the water uptake corresponds mainly to the PLGA-content indepen-dent of further formulation ingredients.With a lower polymer Fig.6:Effect of the PLGA concentration on the water uptake of the extrudatesFig.7:Influence of the drug concentration and PEG 400concentration on the massloss of the extrudatescontent a less tighter matrix system can be build up and water can more easily infiltrate the extrudate,whereby it is unimpor-tant if gentamicin sulphate or polyethylene glycol are embedded between the polymer chains and spacing them apart.The smaller the PLGA-concentration is,the faster and the more water is taken up.While the water uptake was observed to be dependent on the polymer weight fraction,the mass loss is dependent on the drug amount (Fig.7).The 20%gentamicin sulphate batches initiallyshow a mass increase,probably generated by not completely freeze dried samples.Apart from that the other formulations exhibit a mass loss according to the released amount of drug.For example the 25%drug batches have a mass loss of approx-imately 16.5%after 16days which correlates properly to the drug amount released (approx.62%of 25%drug amount equals 15.5%mass loss).The mass loss data display the dependency of the 30%batches on the plasticizer content or rather on the remaining PLGA-concentration as well as the release curves.According to the faster drug liberation a higher mass loss is vis-ible with decreasing PLGA-concentration.The erosion of the polymer starts slowly after 16days and intensifies after approx.20days,which can also be observed in the increasing drug release of the 20%gentamicin sulphate batches.2.5.SEM-pictures of the extrudatesThe morphological changes during drug release are illustrated in the scanning electron pictures.The cutting zones of the extrudates,shown in Fig.8,reveal the included spherical gen-tamicin sulphate particles in a nonporous and homogeneous matrix leaving little holes after exposure to the release medium (Figs.9and 10).In Fig.10the more structural roughness of the surface compared to Fig.9denote the incorporated polyethylene glycol in the polymer.The surface of the extrudates changes over time to less smooth and more porous.This results from the degradation and after 21days erosion of the polymer becomesvisible.Fig.8:SEM-pictures of the cutting zones of a pure PLGA-extrudate (left)and a gentamicin sulphate loaded extrudate(right)Fig.9:SEM-pictures of the surfaces of extrudates with 25%gentamicin sulphate and 0%PEG 400after 1,16and 21days (left to right)exposure to phosphate buffer pH 7.4Fig.10:SEM-pictures of the surfaces of extrudates with25%gentamicin sulphate and10%PEG400after1,16and21days(left to right)exposure to phosphate buffer pH7.4Table:Composition of the formulationsBatch no.GS(%)PEG400(%)PLGA(%) 120080 220575 3201070 425075 525570 6251065 730070 830070 9301060 3.DiscussionAlthough the admixture of plasticizer decreases the glass tran-sition temperature of PLGA with increasing concentration and therefore the extrusion temperature of the blends,drug liberation is not affected up to a specific remaining PLGA-content,which is necessary to provoke a prolonged drug release.The release pro-files of the extrudates differ depending on the drug amount from sigmoidal to exponential release curves,whereby25%gentam-icin sulphate amount lead to an initial high drug release followed by zero order kinetics over about four weeks.These formula-tions are consequently a good alternative to Septopal®without the disadvantage of a second surgery,although further in vivo investigations have to be done.4.Experimental4.1.MaterialsAs biodegradable polymer Resomer®RG503H(Boehringer Ingelheim, Ingelheim,Germany)was used.Resomer®RG503H is a poly(D,L-lactic-co-glycolic acid)with a ratio of50:50,an intrinsic viscosity of 0.32–0.44dL/g and a free carboxylic acid as end group.The antibiotic gentamicin sulphate purchased from Caelo(Hilden,Germany)was used as active ingredient.The plasticizer polyethylene glycol400was obtained by BASF(Ludwigshafen,Germany).O-Phthaldialdehyde thioglycolic acid (Merck,Darmstadt,Germany)and sodium1-heptane-sulfonate(Sigma Aldrich,Taufkirchen,Germany)were used for the analytical methods. 4.2.Methods4.2.1.Manufacture of the implantsThe manufacture of the antibiotic loaded implants was performed by hot melt extrusion.Nine formulations(Table)with a drug content of20,25and30% gentamicin sulphate and plasticizer content of0,5and10%were produced. The polymer and the active ingredient were mixed with a turbula-blender (Willy A.Bachofen AG,Basel,Switzerland)for15min and subsequently manually granulated with PEG400for at least10min.These blends were hot melt extruded by a twin screw extruder(Minilab II,Thermo Fisher Sci-entific,Karlsruhe,Germany)with a die diameter of2mm.The temperature was set as low as possible between85◦C and110◦C depending on the plasticizer content.After cooling down,extrudates of9.8to10.2mg weight were produced by cutting.4.2.2.Drug contentTo determine the encapsulation efficiency,the extrudates were individually dissolved in dichloromethane.After addition of4mL water the samples were mixed to let the active ingredient migrate to the aqueous phase for at least one hour.The gentamicin sulphate content of the aqueous phase was analysed by HPLC.For determination of gentamicin sulphate by HPLC the drug has to be derivatisated as it does not possess UV absorbing chromophores.As derivatisation agent for pre-column derivatisation with UV detection o-phthaldialdehyde(OPA)was used.The o-phthaldialdehyd reagent was prepared as described in the USP XXXI.For derivatisation1.0mL of the sample was mixed with0.4mL of o-phthaldialdehyd solution and1.1mL of isopropanol,incubated at60◦C for15min and in afinal step cooled down to room temperature.The analysis of the drug content of the prepared samples was carried out using reversed phase HPLC with a HPLC system by the Agilent Series1100(Agilent Technologies,Santa Clara,USA).As station-ary phase a Merck LiChroCart125–4mm column,filled with LiChrospher 100RP18,5m and a pre column LiChroChart4–4,LiChroSpher100, 5mm(all Merck KGaA,Darmstadt,Germany)were used.The mobile phase was composed of700mL methanol,25mL water,50mL glacial acetic acid (all obtained from Merck KGaA,Darmstadt,Germany)and5g sodium 1-heptane-sulfonate.Theflow rate wasfixed at1.0mL per min,the column temperature was25◦C,the injection volume was50L and the detection wavelength was set to330nm.4.2.3.Differential scanning calorimetryThe thermal properties of the loaded implants were analysed with a differen-tial scanning calorimeter from Perkin Elmer,Waltham,Massachusetts,USA (DSC7).Samples of approximately7mg were weighed into aluminium pans,sealed hermetically and analysed under a nitrogen atmosphere with a heating procedure from10◦C to80◦C at a scan rate of10◦C/min related to an empty reference pan.4.2.4.Scanning electron microscopyTo analyse surface morphology SEM pictures were made with a Philips XL20(Philips B.V.,Eindhoven,The Netherlands)scanning electron micro-scope.The samples werefixed on a carbonfibrefilm and sputtered with gold in an argon atmosphere at a sputter current of50mA for180s using a SCD005Sputter coater(BalTec,Balzers,Liechtenstein).4.2.5.In vitro releaseFive gentamicin sulphate loaded extrudates of approximately10mg weight of each batch or one Septopal®-sphere(containing7.5mg(w/w)genta-micin sulphate)were placed into3mL phosphate buffer pH7.4(containing 250.0mL0.2M monobasic potassium phosphate solution with393.4mL 0.1M sodium hydroxide solution)as dissolution medium.The extrudates were incubated at37◦C and horizontally shaken.At a time interval of72h starting at day one the whole dissolution medium was collected for analyzing via HPLC and replaced by fresh buffer.This procedure was repeated until no more gentamicin sulphate could be detected.4.2.6.Water uptake and mass lossTo determine the swelling and the erosion of the extrudates water uptake und mass loss were analysed.Therefore implants were weighed exactly and placed in release medium over specific time periods.The implants were weighed wet after removing the water from the surface using soft wipes.After freeze drying(freeze dryer Alpha1-4LDC-1M,Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH,Osterode,Germany)over two days the extrudates were weighed again to investigate the mass loss.The measure-ment of the water uptake und mass loss was only possible as long as the extrudates stayed in shape.ReferencesAmbrose CG,Clyburn TA,Louden K,Joseph J,Wright J,Gulati P, Gogola GR,Mikos AG(2004)Effective treatment of osteomyelitis with biodegradable microspheres in a rabbit model.Clin Orthop Relat Res421: 293–299.Ambrose CG,Gogola GR,Clyburn TA,Raymond AK,Peng AS,Mikos AG(2003)Antibiotic microspheres:preliminary testing for potential treatment of osteomyelitis.Clin Orthop Relat Res415:279–285.Böstman O,Pihlajamäki H(2000)Clinical biocompatibility of biodegrad-able orthopaedic implants for internalfixation:a review.Biomaterials21: 2615–2621.Brady RA,Leid JG,Costerton JW,Shirtliss ME(2006)Osteomyelitis:Clin-ical overview and mechanisms of infection persistence.Clin Microbiol Newsl28:65–71.Breitenbach J(2002)Melt extrusion:from process to drug delivery technol-ogy.Eur J Pharm Biopharm54:107–117.Castro C,Evora C,Baro M,Soriano I,Sanchez E(2005)Two-month ciprofloxacin implants for multibacterial bone infections.Eur J Pharm Biopharm60:401–406.Cevher E,Orhan 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Crowley MM,Zhang F,Repka MA,Thumma S,Upadhye SB,Battu SK, McGinity JW,Martin C(2007)Pharmaceutical applications of hot-melt extrusion:part I.Drug Dev Ind Pharm33:909–926.Flick AB,Herbert JC,Goodell J,Kristiansen T(1987)Noncommer-cial fabrication of antibiotic-impregnated polymethylmethacrylate beads. Technical note.Clin Orthop Relat Res223:282–286.Friess W,Schlapp M(2002)Release mechanisms from gentamicin loaded poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA)microparticles.J Pharm Sci91: 845–855.Garvin K,Feschuk C(2005)Polylactide-polyglycolide antibiotic implants. 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生物文献汇报ppt课件
Ｐｕｒｐｏｓｅ
The purpose of this article is to showcase the tools that are available for functional genomic analysis in Tetrahymena, and to illustrate how different approaches can be harnessed to address a wide range of biological problems. At the heart of these approaches is a variety of methods for efficient DNA mediated cell transformation. An appreciation of the spectrum of possibilities requires a brief review of the unusual genetic organization of this organism.
当不同的rDNA等位基因进行比较时，序列的差 异会显示出来，这些重复的保守序列主要位于5’-非转 录区（5’-NTS）的复制原点，因此，这些序列被推测 是复制的阳性调控因子。
过表达（Overexpression ）：本来 基因表达是受到各种内外信号的精 确调控的，一旦这种调控机制的任 何一个环节出现问题就会失控。基 因的表达过程就可能进入失控状态， 就有可能表现为表达过度，即该基 因被过度的转录、翻译，最终基因 表达产物超过正常水平。
?基因敲入geneknockin是利用基因同源重组将外源有功能基因基因组原先不存在或已失活的基因转入细胞与基因组中的同源序列进行同源重组插入到基因组中在细胞内获得表达的技术
高分子药物载体的应用及研究趋势
聚合物疗法的发展----目前
4.通过大分子配位体可以对免疫细胞的信令功 能加以研究和控制 5.多价配体也应用于对B细胞信令的控制 6.越来越精确的配体定位使独立调节配体的数 量和间距成为可能,为调整受体组织和细胞 活性提供了机遇。使完整定义的多肽基高 分子得以产生
聚合物疗法的发展----未来
不足及解决方案
1.靶向定位问题
糖 因其良好的水溶性并作为人类身体细胞 的一个重要组成部分，在药物修饰中也愈 来愈重要，不同的糖类具有不同的靶向性。 对 于 治 疗 肺部炎症可以选用具有肺巨噬细 胞靶向特性的甘露糖残基作为靶向基团； 对于治疗肝脏炎症，可以选用具有肝细胞 靶向特性的半乳糖 ， 乳糖残基作为靶向基 团。经此修饰，可更好的降低药物毒性、 提高药物的生物相容性和释放效果，并且 这些载体或者靶向基团在体内经过代 谢可 被 细胞 吸收 利用 或者 排 出体外 。
Polymer Therapeutics
高聚物疗法
小 华 刘蓉 张玲 邱欢
党潇
演讲者
械性能，作为药物传输器和植入物 ； 生物活性药物 优势：可以改善药物的靶向和循环 所以，聚合物药物已经进入日常临床 实践中
聚合物疗法：利用聚合物有用的机
概况 文献简介 新颖点
4
存在的困难及解决方案
概况
目前，高分子材料在生物医药方面的应用： 1.高分子药物载体 天然高分子：胶原、阿拉伯树胶、蛋白类、 淀粉衍 生物等。 合成高分子：PEG、HPMA、PLGA等 2.生物可降解聚合物 可用于人体修复、临床应用治疗、药物 应用 3.聚合物胶束 具有稳定性和药物增溶作用 4.聚合物疗法
1.使用指定支架结构衍生 的基团的配位体改良支 架 配体控制的结果如图 生物靶向的详细知识,了 解高分子设计、高水平 的合成控制都是必要的 产生这样的聚合物
PLGA纳米药物在肿瘤治疗中的应用
肿瘤细胞内谷胱甘肽 ( ＧＳＨ) 含量显著高于胞
白受体等ꎮ 根据这些蛋白的表达ꎬ叶酸( ｆｏｌｉｃ ａｃｉｄꎬ
外环境ꎬ其浓度是胞外的 １００ ~ １ ０００ 倍 [２５] ꎮ 在纳米
常被修饰在纳米粒表面ꎬ以实现主动靶向递送化疗
实现 抗 肿 瘤 药 物 在 肿 瘤 细 胞 内 的 释 放ꎮ Ｂｉｒｈａｎ
径利用葡萄糖ꎮ 这最终导致乳酸积累ꎬ从而使肿瘤
组织 ｐＨ ( ５. ７ ~ ６. ８ ) 较 正 常 组 织 ( ｐＨ ７. ４ ) 偏
低 [２１ － ２２] ꎮ 肿瘤细胞内还 有另一酸性区室ꎬ即溶酶
体ꎮ 溶酶体酸性进一步降低可达到 ｐＨ ４. ５ ~ ５. ５ [２３] ꎮ
很多抗肿瘤纳米药物都被肿瘤细胞以内吞的方式摄
饰的 ＰＬＧＡ 纳米粒能够增强耐药细胞对化疗药物的
曹晓静等
[２９]
报道了槲皮素与阿霉素联载的方
式克服乳腺癌多药耐药性ꎮ Ａｈｍａｄｉ 等
[３０]
赖于载体输送到靶细胞ꎮ 与病毒载体相比ꎬ非病毒
和控制释放ꎬ是目前核酸药物递送研究的热门领域ꎮ
报道了阿
非病毒载体借助纳米技术ꎬ依靠材料本身的正电荷
霉素和维拉帕米共载的 ＰＬＧＡ 纳米粒克服 Ｐ － ｇｐ 介
的方式实现ꎮ
１ １ 被动靶向输送小分子化疗药物 利用实体肿
瘤血管的高通透性和滞留效应( ＥＰＲ) [１０] 可实现被
动靶向ꎬ使纳米药物在肿瘤部位富集ꎬ以改善组织分
布来降低毒性、提高疗效ꎮ 岳武恒等
[１１]
制备了胡桃
醌 ＰＬＧＡ 纳米粒ꎬ并以荷载黑色素瘤的裸鼠验证其
ＰＬＧＡ － ＭＮＰ) ꎬ并在 ＭＣＦ － ７ 细胞中验证了磁靶向
介绍 ＰＬＧＡ 递送小分子化疗药物、核酸、疫苗和多药
药物控制释放载体材料详解演示文稿
高分子微胶囊释放体系
分为两种
贮存式：贮存式结构的药物集中在 内层, 其外层为由高分子材料制成 的膜；
基体式：药物则是均匀地分散于微 胶囊内, 其药物可以呈单分散，也
可以呈一定聚集态结构分散于高分子 基体中
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高分子微胶囊给药途径
• 作为一个理想的药物释放体系, 通常应当满足如下的要 求:
(2)利用不载药的膜层或聚合物层阻止内层药物的扩散 释放,直到膜破裂或聚合物层融蚀掉。
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• 如硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）
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可生物降解材料
• 可生物降解材料：作为药物缓释载体具有能被人体吸收 代谢的材料。
• 具有以下3个特定： （1）释速率对药物性质的依赖性较小。 （2）释放速率更为稳定。 （3）适应不稳定药物的释放要求。
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作为药物载体的可生物降解材料
• 氨基酸是人体必须的，能自行降解、代谢被集体吸收和排 泄，具有其它材料不可比拟的优点
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脂肪族聚酯
• （3）脂肪族聚酯 其具有良好的热熔或溶剂可溶性， 可以加工成微粒、纤维、海绵体和管、柱、膜、板等不 同形状的细胞支架。因此可根据实际释药要求将脂肪族 聚酯加工成不同的药物剂型。
第21页，共37页。
以及阴道、子宫内给药) ；
（c）透皮给药；
（d）动脉注射及静脉点滴；
（e）皮下及肌肉注射； （f）皮下埋置。
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高分子微胶囊的优点
• 与传统的药剂相比:
(1)高分子药物胶囊可大大减少服药次数； (2)屏蔽药物的刺激性气味； (3)延长药物的活性； (4)控制药物释放剂量； (5)提高药物疗效； 因此具有比一般药物制剂明显的优越性。
【课件】紫杉醇溶解度的改变方法总结精品版
4、CELLULAR UPTAKE AND MITOCHONDRIAL TARGETING
• Cellular uptake
• A549 cells (A)
A549/cDDP cells (B)
• Mitochondrial uptake
• A549 cells (C)
A549/cDDP cells (D)
肿瘤体积和小鼠体重变化
1、SYNTHESIS OF TPGS1000-TPP
MS检测
TPGS1000+Na TPGS1000+K
PLGA纳米粒作为药物载体的靶向作用研究进展
动物医学进展，２０２０，４１（１２）：９６ １０１ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅＰＬＧＡ纳米粒作为药物载体的靶向作用研究进展 收稿日期：２０２０ ０６ ０６ 基金项目：国家自然科学基金项目（３１８７２５１１） 作者简介：胡 馨（１９９７－），女，重庆人，硕士研究生，主要从事兽药学研究。
通讯作者胡 馨，支 慧，杨 艳，杨 杰，柴东坤，林 浪，刘云杰，宋振辉 ，封海波（西南大学动物科学学院，重庆４０２４６０） 摘 要：纳米科技在现代医学及药学的应用方面广泛发展，纳米药物载体在实现靶向性给药、缓释药物、降低药物的毒副作用等方面有重大优势。
聚乳酸 羟基乙酸聚合物（ＰＬＧＡ）是一种高分子有机化合物，具有生物相容性及生物可降解性，当前聚乳酸 羟基乙酸聚合物纳米粒（ＰＬＧＡＮＰｓ）被广泛地作为药物载体进行靶向治疗。
论文归纳总结了近年来国内外的相关文献报道，概述了ＰＬＧＡＮＰｓ的特点、制备方法与表征以及靶向作用的研究进展，着重讨论了ＰＬＧＡＮＰｓ作为药物载体在肿瘤组织、心脑血管、骨组织、免疫和基因类疾病中靶向作用的研究进展，并对未来发展前景进行了展望，为相关的科研提供参考。
关键词：聚乳酸 羟基乙酸聚合物；纳米粒；药物载体；靶向作用中图分类号：Ｓ８５４．５３；Ｓ８５９．７９７文献标识码：Ａ文章编号：１００７ ５０３８（２０２０）１２ ００９６ ０６ 靶向制剂是指通过局部给药的方式将药物输送至特定的组织、器官、细胞内，以提高药物的疗效和生物利用度，并减少毒副作用带来的危害。
聚乳酸 羟基乙酸聚合物［ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ ｃｏ ｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄ），ＰＬＧＡ］是由乳酸和羟基乙酸的单体聚合而成的可降解的高分子有机化合物。
纳米粒（ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ＮＰｓ）是大小介于１ｎｍ～１０００ｎｍ之间的一种固态胶体颗粒，可作为药物靶向传递的载体。
ＰＬＧＡ是乳酸（ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ，ＬＡ）与羟基乙酸（ｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄ，ＧＡ）共聚合而成，当ＰＬＧＡ进入体内，通过酯键水解生成相应的单体酸、乳酸和羟基乙酸，然后经过三羧酸循环后转变成二氧化碳和水，因此该聚合物对人体无刺激性，无毒且拥有良好的生物相容性和降解性［１］；ＰＬＧＡＮＰｓ极易于被吞噬细胞摄取，因此通过在纳米颗粒偶联吸附相应的配体可定位到需要的组织和器官。
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目录
• 生物降解塑料在中国的现况
– 中国对生物降解塑料的需求 – 中国生物降解塑料和聚乳酸的市场前景 – 中国现有生物降解塑料项目
• 降解塑料工业面临的机遇及挑战
– 雄心勃勃的中国聚乳酸计划 – 中国现有和拟建的聚乳酸项目
• NatureWorks 公司及其聚乳酸项目 • 结论和建议
– 如何开创聚乳酸及生物降解塑料行业的未来 – 欢迎参与，我们需要合作伙伴!
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$30.00
Oil
$25.00
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$20.00
＋碳酸钙）继续污染环境
• 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》修订 : 12/2019
– 推动环境友好的生物降解塑料 – 不可降解塑料生产商须支付固废处置成本
• 许多地方性法规，但执行总是个问题
– 如 杭州规定2019年1月1日起禁止当地市场和商店使用不可降解塑料袋 – 不少其它城市进行了类似规定
布莱尔市，内布拉斯加，美国 2019年1月
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十八万吨乳酸厂
比全球乳酸的市场还大
布莱尔市，内布拉斯加，美国，2019年12月
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聚乳酸的优势
１。完全生物降解，环保，健康 ２。以淀粉为原料可持续供应 ３。符合循环经济原则 ４。不受油价影响
石油迟早用完 油价必定上涨 淀粉价格稳定
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聚乳酸的可持续供应性
– 一次性医用材料（输液管等） … 30万吨/年 – 玩具、文具、家电（手机、笔记本电脑等）
• 聚乳酸及降解塑料的未来市场大小取决于其价格和性能 （如更好的气体阻隔性）
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一次性包装市场：约150万吨/年
• 包装塑料：300-500万吨/年
– 2019 年塑料用量：1500万吨/年， 22% 用于包装 – 城市垃圾40-60%是塑料：包括薄膜、 餐具、容器等 – 2019年500万吨塑料用于包装，其中1/3是一次性的（来源：海正） – 2019 年估计包装塑料用量为550万吨 ，塑料使用总量为2500-3000万
精选高中Unit3Word power公开PPT课件
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Use computers and Internet properly!
Thank you!
凡事 都 是多 棱 镜， 不同 的 角度 会 看到 不同 的 结果 。 若能 把一 些 事看 淡 了， 就会 有 个好 心 境， 若把 很 多事 看开 了， 就 会有 个 好心 情。 让 聚散 离 合犹 如月 缺 月圆 那 样寻 常，
Computers & the Internet
• Today almost everyone knows computers and the Internet．they have been an indispensable(不可或缺 的）part of our life.
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hard drive
monitor
CD-ROM/DVDROM drive
keyboard
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生长激素发展史(课堂PPT)
1998年
国内第一支注射用rhGH-赛增粉剂
•国家标准品原料：比其他国产粉剂，纯度更高、安全 性更好。
.
第一阶段
降低抗体发生率是生长激素发展的核心推动力
• 多种粉剂因引起抗体发生影响安全性而退市 • 中国2010版的药典也明确取消了了192AA结构的生长激素
剂型
产品
生产厂家
抗体发生率
现状
Protropin(192AA) 罗氏(Genentech)
0/291=
1.9 % 1.6 % 1.33 % 1.19 %
0%
0% 0% 0% 0% 0%
1.数据来自国外厂家的注册临床试验
2.数据来自金赛PEG化长效II和III临床试验
.
水剂无需冷冻干燥，保持了蛋白质天然构象
• 粉剂的生产工艺：冷冻使水分子体积增大挤压蛋白质，造成空间结构 的改变；干燥失水破坏蛋白质表面的水化膜，暴露极性基团，易发生 聚合，增加聚合体的产生。
水剂保持天然结构的直接证据 --冷冻干燥会对GH的空间结构造成破坏
•红外光谱试验证据显示：
•冻干过程会使蛋白质的二级结构造成不可逆的破坏，α-螺旋比例仅为29%±3
。
•水针剂型未经冻干过程，α-螺旋比例为57%±3，与天然结构一致（60%）
•任何冻干保护剂都不能替代水分子，无法完全保持蛋白质的天然结构。 α-螺旋
191AA-rhGH 粉剂
1985-2004, E. Coli 包涵体技术
192AA-rhGH 粉剂
1958-1985, 人垂体中提取
人垂体源性GH
.
抗体的减少和注射装置的进步满足了对安全 性和依从性的需求，推动了生长激素的发展
从粉剂到水剂 减少与天然空间结构不一致
文献汇报课堂PPT
O2+H++M+e-→MHO2 MHO2+H++e-→MO+H2O MO+H++e-→MOH MOH+H++e-→M+H2O
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In the fuel cell in the work process, the platinum catalyst
➢ The application of CaWO4 as a catalyst support for Pt.
➢ Pt/CaWO4-graphite catalyst exhibited better electrochemical activity for oxygen reduction reaction in H2SO4 solutio compared to Pt/graphite.
3. Results and discussion
In these pictures, brighter areas corresponded to Pt and CaWO4 that the platinum particles are dispersed over the surface of the support and graphite sheet.
Cyclic voltammograms of the Pt/CaWO4graphite in a 0.5 M H2SO4 at various scan rates.
3. Results and discussion
The more positive half wave potential indicates the enhanced electroc-atalytic activity of the catalysts for ORR .
PLGA纳米微球制备条件的优化
PLGA纳米微球制备条件的优化聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为载体，二氯甲烷为有机溶剂，聚乙烯醇为乳化剂，采用水/油/水型（W1/O/W2）复乳化溶剂挥发制备载有原花青素的微球并对微球相关性质进行检测。
结果所得微球呈圆球状，微球平均粒径为10um，Zeta电位为-22.2mV，通过该方法制备的微球粒径分布较均匀，操作方便，为进一部优化包被原花青素的PLGA纳米微球提供了一定依据。
标签：原花青素；聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）；微球；乳化溶剂挥发法纳米材料作为一种可行的给药载体系统已成为可能。
聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）作为生物可降解载体，因其具有良好的生物相容性、可生物降解性和安全性目前已被用作药物载体和生物支架，制备成纳米微球后，还可以缓慢释放包载的药物。
鉴于肿瘤发生率逐年上升，食源性药物能克服和减少化学性药物引起骨髓抑制、消化道反应、神经系统毒性等不良反应，原花青素属于黄烷-3-醇类化合物，具有抗氧化、抗炎、调节信号分子的表达、促进肿瘤细胞凋亡等抗肿瘤作用，但其生物利用度低，尤其是大分子成分（三聚体以上）吸收性差，为了提高其利用率与稳定性，本实验采用生物降解材料聚乳酸--羟基乙酸共聚物（PLGA）包裹原花青素，制备原花青素缓释微球。
尽可能保证颗粒的均一性、高包封率、高载药量、缓释性能。
1 材料与方法1.1 试剂PLGA（0%、5%、10%、20%PEG），葡萄籽原花青素，二氯甲烷，聚乙烯醇（PV A），三蒸水。
1.2 实验仪器移液枪，电子天平，超声混匀仪，磁力搅拌器，高速离心机，测微尺，激光粒度分析仪1.3 PLGA-原花青素纳米微球制备方法称取一定量葡萄籽原花青素溶于适量水中作为内水相，混匀，称取定量（PEG-）PLGA溶于二氯甲烷里作为有机相，同时配置一定浓度的PV A水溶液作为外水相，（需控制其完全溶解）将有机相和无机相混合，在超声条件下将内水相和油相混匀形成初乳，在恒温磁力搅拌器上将初乳加入到外水相中形成复乳后继续搅拌5h，然后在10000r/min下离心30min，蒸馏水洗三次，每次五分钟，之后冷冻保存。
第02讲 文献知识基础共23页PPT资料
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第二种：国际专利分类法
利用分类途径检索，可以逐级深入直至集 中找出某一类文献
例： G 物理
G06 计算;推算;计数
G06F 电数字数据处理
G06F12/00 在存贮器系统或体系结构内的存取、寻址 或分配(信息存贮本身入G11)〔4，5〕
作业讲评
一、期刊论文的检索
步骤：在校园网环境下（不能使用宽带或校园电 信宽带）登录图书馆主页，然后登录“中国知 网CNKI(网络包库)” ，选择其中的《中国学术 期刊网络出版总库》(简称期刊库)”
1，在《期刊库》“来源类别”中选择“核心期 刊”,
2，在默认的“主题”检索字段中输入主题词A，
即可找到包含A的相关论文，当同时输入主题A
和主题B，就可以找到同时包含主题A和B的论
文
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1
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2
作业讲评
二、填写表格：
第二部分“②综述、专题论文题录”中的“该刊 是哪年的核心期刊 ” ：
1，在主页中找到“期刊大全”>>找到“核心 期刊导航”，或进入《期刊库》，找到“期刊 导航”>>“核心期刊导航”
2，输入期刊名称，点击该刊，可以看到如下图 示结果，抄录年度数据即可
析、测试、设计、计算、综述等等
数计学院2019级
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2.2 主题的概念
人类的语言同时也具有多重性，例如：多 语种、复杂的同义词、意义相似的近义词、 简化的缩写词、抽象的代码等等。因此， 主题系统(又可称之为主题语言)就派生出 两大类：
规范主题语言：将多个同义词归并为一个 规范语词
英文文献汇报 ppt课件
equation modeling, which allows the researcher to find the empirical evidence by testing
a measurement model and a structural model. The model comprised three variables, self-
purpose of this cross-sectional study was to test the multidimensional
assumptions of quality of life of patients with cancer, with focus on their self-
现有文献表明，自我控制能够克服癌症幸存者康复中的病理症状或问题，它还作为
身体残疾导致日常活动受限的患者的缓冲和心理资源，自我控制构成了信念和积极行为， 这种信念与生命可以用自己的意志和努力来领导有关，并且在各种压力情况下对保护和 促进身心健康起着重要作用。
加强自我控制的干预措施，将有助于改善生活质量。
2020/12/27
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literature1--Reading comprehension（阅读感悟）
该研究通过确接受化疗的癌症患者的CIPN程度、控制感和生活质量之间的因果关系， 从而得出化疗的癌症患者的自我控制对CIPN引起的生活质量有很大的改善与提高。自我 控制被认为是控制自己的功能和行为，作为一个人的功能的核心，并在人生成功中起着 举足轻重的作用。
inadequate pain management and to generate solu-tions for closing the gap between the
PLGA文献讲座
PLGA微/纳米基 因载体制备方法
制备方法
❖ 复乳溶剂蒸发法 ❖ 自乳化溶剂扩散法 ❖ 喷雾干燥法 ❖ CO2超临界流体乳液萃取法 ❖ 溶剂置换法 ❖ 纳米粒沉淀法
❖ 不同的制备方法影响载体粒径大 小和 pDNA包封率，不同粒径大小 的 PLGA微/纳米基因载体又有不同 的用途。
复乳溶剂蒸发法
PLGA微/纳米载体在介导 基因传递方面也具有一定的优 势。
❖ 微/纳米颗粒的特殊结构和表面 电荷具有较高的基因转移效率，可 介导外源基因在细胞染色体DNA中 的整合，从而获得基因长期稳定的 表达。
微/纳米载体可以保护转导基因， 减少机体血浆或组织细胞中各种补 体以及各种酶的破坏有利于目的基 因在转导进入靶细胞后更好更稳定 地发挥作用。
❖ 该法将PLGA溶于两种有机溶剂中，一种疏水 性较强(二氯甲烷)，一种亲水性较强(丙酮、 乙醇等)，将有机相逐滴加入水相中，亲水性 有机溶剂迅速扩散到水相中形成小液滴，减 少了界面张力，同时通过搅拌去除有机溶剂 形成PLGA 微／纳米粒。
自乳化溶剂扩散法
❖ 此种方法制备的颗粒粒径分布较窄，约 在200~300 nm。如果采用自乳化有机 溶剂扩散法制备PLGA-PEI纳米粒，粒 径可达100 nm左右，可成功用于小分子 干扰基因siRNA的传递。
物，通过美国FDA认证，具有良好的生物 相容性、无毒、无刺激性、无免疫原性和 药物缓释等特性，广泛应用于基因载体。 PLGA一般制成微粒或纳米粒 ( 简称微/纳 米)。
PLGA微/纳米基因载体的：
特点 制备方法 表面修饰方式 在基因治疗方面的研究进展
特点
PLGA由乳酸(LA)和羟基乙酸 (GA)两种单体聚合而成。
❖是制备PLGA载体常用的一种方法。 ❖将DNA溶于内水相，PLGA 溶于有
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("somnambulism"[MeSH Terms]
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检索方法——基本检索
❖ 字段限制检索
➢ 某些字段可直接输入检索词，如作者姓名； ➢ 另一些字段则需要用语法命令来表达。
语法命令表达方式：检索词[字段标识符] ➢ 使用字段限制语法命令时会关闭自动词语匹配功能。
例： heart disease[ti] chongqing medical university[AD]
主题词
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检索方法——主题词检索
副主题词
副主题词对主题词进行限定， 可以使检索结果更加专指，更 加准确。
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检索选项： 加权
检索选项：不扩展 （一般不用）
款目词
主题词树状结构表
（可在此更换检索词，扩大或
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进行过滤，从而提高查准率，有助 过于滤检期索设者置快后对速后查续找检自索己均所有限需制要作的用文 若献要修改或删除，点击“Clear all”清
除设置，然后重新设置即可。
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检索方法——其他
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概况
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检索方法
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结果处理
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PLGA文献讲座
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❖ 由于PLGA微/纳米基因载体靶向性传递效 果不佳，对正常细胞毒副作用较强，导致在 临床应用中受到一定的限制。经表面靶向性 修饰的 PLGA微/纳米基因载体可有效提高基 因传递的特异性，降低治疗的副作用，临床 应用效果更佳。因此，PLGA表面靶向性修饰 也成为基因载体研究的热点。
PLGA文献讲座
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❖PLGA表面阳离子修饰 ❖PLGA表面亲水性修饰 ❖PLGA表面靶向性修饰
PLGA文献讲座
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❖ PLGA对pDNA的吸附效率较低，细胞转 染率相应较低，通常采用阳离子化合物 对PLGA 表面进行阳离子修饰，通过静 电作用吸附更多的pDNA，同时由于 PLGA 表面带正电荷，增强了细胞黏附 和吸收，转染率得到提高。
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❖ 由于亲水性有机溶剂扩散快，pDNA容 易从内水相中泄漏，导致pDNA包封率 不高。
pDNA 在有机溶剂作用下结构易发生变 化甚至降解，这将严重影响pDNA的活 性，不利于后续基因表达。
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❖ PLGA 固化成微／纳米粒后，为了保持pDNA结构
完整和生物活性，一般通过冷冻干燥法收集颗粒。
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❖常用的阳离子聚合物主要有十六烷 基三甲基溴化铵(CATB) 、聚赖氨酸、 CHS和聚醚酰亚胺(PEI) 等，其中 CHS和PEI都带有氨基基团或类似基 团，可质子化带正电荷，从而有效 的吸附带负电的pDNA。
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❖ PEI修饰PLGA有两种方式，一种是 表面物理吸附，另一种是化学键合。化 学键合是在催化剂条件下促使 PEI 以共 价键的方式与 PLGA结合，这种方式可 以稳定 PLGA 表面电位，增大 pDNA 吸 附效率。
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❖ 复乳溶剂蒸发法 ❖ 自乳化溶剂扩散法 ❖ 喷雾干燥法 ❖ CO2超临界流体乳液萃取法 ❖ 溶剂置换法 ❖ 纳米粒沉淀法
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❖ 不同的制备方法影响载体粒径大 小和 pDNA包封率，不同粒径大小 的 PLGA微/纳米基因载体又有不同 的用途。
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❖ 一种是将 DNA包裹于PLGA微/纳米颗粒 内部。 这种方式能避免 pDNA 在细胞转染时受 外部环境的影响，更好保护pDNA的结构完整 性，但是其释放速度慢，pDNA易受制备过程 中有机溶剂和机械力破坏；
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❖ 另一种方式是将pDNA吸附在 PLGA表面， 即PLGA 载体制备完成后，在温和条件下与 pDNA反应完成。 该方式反应条件温和，制备过程对 pDNA 影响较小，但是细胞转染时外部环境如pH等 对pDNA结构影响较大。
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药学学报
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目前，LA和GA常用比例为 75： 25和50：50。
适当分子量的 PLGA可提高 pDNA释放速度和自身降解速度，更 适合用作基因载体。
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❖是制备PLGA载体常用的一种方法。 ❖将DNA溶于内水相，PLGA 溶于有
机溶剂作为中间相，聚乙烯醇 ( PVA )等乳化剂作为外水相，通过高速均 质或超声乳化等方式得到 PLGA 乳 状液，室温搅拌蒸发有机溶剂得到 PLGA微/纳米颗粒。
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❖ 该法可以通过调节搅拌速度和乳化 剂浓度来改变粒径大小，当搅拌速度和 PVA浓度达到一定时，粒径可控制在 300nm以下，pDNA包封率可达90％以 上。
但这种方法容易引起颗粒的团聚，粒径分布不均匀， 不利于细胞转染。
❖ 喷雾干燥法将PLGA微／纳米乳状液用雾化器喷
雾，同时用向上流动的氮气干燥，这种方法不仅可 避免颗粒在冻干过程中发生聚集，而且可以有效去 除残留有机溶剂。
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❖ 喷雾干燥法虽然可以显著提高pDNA 包封率， 但是在干燥过程中容易导致pDNA 失活，基 因表达强度不高。
PLGA文献讲座
❖ 尽管复乳溶剂蒸发法对pDNA 的包封率较高， 但水油两相之间的界面张力和制备过程中施 加的机械外力会引起超螺旋pDNA 的开环或 降解，且由于pDNA 降解产物的活性和转染 效率远不及超螺旋pDNA,这在很大程度上限 制了复乳溶剂蒸发法的应用。
PLGA文献讲座
❖ 避免了复乳溶剂蒸发法中使用的强机械力， 保证了pDNA结构的完整性。
PLGA文献讲座
❖ PLGA表面阳离子修饰一方面 可以明显提高pDNA的吸附效率，另 一方面粒子表面的正电位促使载体 与细胞膜结合，提高转染效率。
PLGA文献讲座
PLGA文献讲座 ❖ PLGA 具有疏பைடு நூலகம்性，对亲水性药物
包封率较低。提高 PLGA对 pDNA包封 率的另一途径是通过 PLGA表面亲水性 基团修饰，改变表面性质，以提高 pDNA包封率，避免 pDNA降解，增强 缓释效果。
❖ 该法将PLGA溶于两种有机溶剂中，一种疏水 性较强(二氯甲烷)，一种亲水性较强(丙酮、 乙醇等)，将有机相逐滴加入水相中，亲水性 有机溶剂迅速扩散到水相中形成小液滴，减 少了界面张力，同时通过搅拌去除有机溶剂 形成PLGA 微／纳米粒。
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❖ 此种方法制备的颗粒粒径分布较窄，约 在200~300 nm。如果采用自乳化有机 溶剂扩散法制备PLGA-PEI纳米粒，粒 径可达100 nm左右，可成功用于小分子 干扰基因siRNA的传递。
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❖ 微/纳米颗粒的特殊结构和表面 电荷具有较高的基因转移效率，可 介导外源基因在细胞染色体DNA中 的整合，从而获得基因长期稳定的 表达。
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微/纳米载体可以保护转导基因 ，减少机体血浆或组织细胞中各种 补体以及各种酶的破坏有利于目的 基因在转导进入靶细胞后更好更稳 定地发挥作用。
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❖ 常用的亲水性修饰聚合物有聚乙二 醇（PEG) 和聚氧乙烯 ( poly )。
❖ 研究发现，采用 PEG修饰 PLGA， 随着PEG 用量增加，粒径变小，PLGA 亲水性增强对pDNA表现出更强的亲和 力。
PLGA文献讲座
❖ PLGA 还可以与亲水性聚合物形成嵌段聚 合物。这类化合物极大地改善了PLGA 的亲 水性，同时可在水溶液中形成胶束或微/纳米 粒，通过物理吸附或者静电吸附的方式结合 pDNA。