微囊与微球技术
高分子微球和微囊
高分子微球和微囊一、引言高分子微球和微囊是现代材料科学中的重要组成部分，它们在许多领域都有广泛的应用，如药物传递、生物检测、催化剂载体、吸附剂、电子器件等。
这些微小球体具有独特的物理和化学性质，包括高比表面积、可调的孔径和形态、良好的化学稳定性等，使得它们成为许多应用领域的理想选择。
二、高分子微球的制备高分子微球的制备方法有多种，包括乳液聚合法、悬浮聚合法、模板法等。
其中，乳液聚合法是最常用的方法之一，通过将单体、引发剂、乳化剂等混合，形成油/水乳液，然后在一定条件下进行聚合，最后洗涤、干燥得到高分子微球。
这种方法制备的微球粒径一般在微米级别，粒径分布较窄。
三、高分子微球的性质高分子微球具有许多独特的性质，如高比表面积、良好的化学稳定性、可调的孔径和形态等。
这些性质使得高分子微球在许多领域都有广泛的应用，如药物传递、生物检测、催化剂载体等。
同时，高分子微球的表面性质和功能化也得到了广泛的研究，可以通过接枝不同的功能基团来改变其表面性质，从而拓展其在不同领域的应用。
四、高分子微球的应用1.药物传递：高分子微球可以作为药物载体，将药物包裹在微球内部或附着在微球表面，通过控制药物的释放速度和释放方式，实现药物的缓释或控释。
这种药物传递方式可以提高药物的疗效和降低副作用。
2.生物检测：高分子微球可以作为生物检测的标记物或载体，如抗原-抗体反应中的标记物、核酸探针的标记物等。
通过与目标生物分子特异性结合，可以实现生物分子的快速、灵敏检测。
3.催化剂载体：高分子微球可以作为催化剂的载体，通过在微球表面负载催化剂，可以有效地提高催化剂的分散度和活性，从而提高催化反应的效率和选择性。
4.吸附剂：高分子微球可以作为吸附剂，通过物理或化学作用吸附气体或液体中的杂质或有害物质。
这种吸附剂可以重复使用，且易于再生和处置。
5.电子器件：高分子微球在电子器件中也有广泛应用，如聚合物太阳能电池、发光二极管等。
通过改变高分子微球的形貌和排列方式，可以提高电子器件的性能和稳定性。
微囊与微球的制备技术
第三节 微囊化技术 单凝聚法 复凝聚法 溶剂-非溶剂法 改变温度法
相分离
液中干燥法（乳状液，萃取过程） 喷雾干燥（物理机械法） 乳化缩聚法 缩聚法 界面缩聚法 辐射交联法
第三节 微囊化技术 相分离法：
1、定义
在药物与材料的混合溶液中，加入另一种物 质或不良溶剂，或采用其它适当手段使材料的 溶解度降低，自溶液中产生一个新相 （凝聚 相），这种制备微粒的方法称为相分离法。
比形状更重要的是囊心物的脆性，脆性大的囊心物 会产生粉尘，微囊破裂，包囊不全等问题。 囊心物多孔会增大囊材的用量
囊心物的密度不能太大，易使微囊粘连；不能太小， 会使单剂量的体积太大，不利于服用。
第三节 微囊化技术 缩聚法
本部分所涉及的工艺都由单体或高分子通过聚合反 应产生囊膜或基质，从而制成微囊或微球。 乳化缩聚法 界面缩聚法 辐射交联法
连续干燥法及间歇干燥法中，如所用的材料溶剂亦 能溶解药物，则制得的是微球，否则得到的是微囊， 复乳法制得的是微囊。
第三节 微囊化技术
连续干燥法或间歇干燥法如用水作连续相，不宜制 作水溶性药物的微粒，因微粒中的药物易进入水相而 降低包封率和载药量，可不用水而改用O/O型乳状液。
第三节 微囊化技术 喷雾干燥法
液滴喷雾干燥法可用于固态或液态药物的微囊化，其 工艺是先将囊心物分散在材料的溶液中，再用喷雾法将 此混合物喷入热气流使液滴干燥固化。如囊心物不溶于 囊材溶液，可得到微囊；如能溶解，可得微球。
第三节 微囊化技术 2、对囊心物的要求
囊心物最好为球形，或规则的立方体，柱状体组成 的光滑晶体，容易得到满意的包裹效果。
2、分类
单凝聚法、复凝聚法、溶剂-非溶剂法、改变 温度法
第三节 微囊化技术 3、基本原理
微囊与微球技术
2、半合成高分子囊材
多系纤维素衍生物，其特点是毒性小、粘度大、成盐 后溶解度大。
(1)羧甲基纤维素盐 如羧甲基纤维素钠(CMC-Na)常 与明胶配合作复合囊材，一般分别配1~5g/L CMC-Na 及30g/L明胶，再按体积比2:1混合。
(2)醋酸纤维素酞酸酯(CAP) 在强酸中不溶，可溶于 pH>6的水溶液中，用作囊材时可单独使用，用量一般 在30g/L左右，也可与明胶配合使用。
若使药物溶解和/或分散在高分子材料基质中，形 成骨架型(matrix type)的微小球状实体则称微球 (microsphere)。
微囊和微球的粒径属微米级，而粒径在纳米级的 分 别 称 纳 米 囊 (nanocapsule) 和 纳 米 球 (nanosphere)。它们都可以是药物的载体，作为 给药系统(drug delivery system)应用于临床。
• 为天然的, 半合成或合成的高分子材料
1、天然高分子囊材
为最常用的囊材，性质稳定、无毒、成膜性好。 (1)明胶 用于制备微囊的用量为20~100g/L。 (2)阿拉伯胶 一般常与明胶等量配合使用，作囊材的 用量为20~100g/L，亦可与白蛋白配合作复合材料。 (3)海藻酸盐 因海藻酸钙不溶于水，故海藻酸钠可用 CaCl2固化成囊，亦可与甲壳素或聚赖氨酸合用作复合 材料。 (4)壳聚糖 具有优良的生物降解性和成膜性，在体内 可溶胀形成水凝胶，能被溶菌酶等酶解。
新剂型设计
西安交通大学药学院 药剂教研室 李维凤
第四节 微囊和微球的制备技术
一、概述
微型包囊技术(microencapsulation)简称微囊化， 系利用天然的或合成的高分子材料(称为囊材)作 为囊膜壁壳(membrane wall)，将固态药物或液 态药物(称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊， 简称微囊 (microcapsule)。
微囊与微球的制备技术
微囊与微球的制备技术
微囊与微球制备技术：一场神奇的微观之旅
那天我在厨房捣鼓吃的，想做个小蛋糕。
我把面粉、鸡蛋、糖啥的都准备好，正准备动手呢，突然就想到了微囊与微球的制备技术。
嘿，你说这做蛋糕和那高大上的技术有啥关系呢？其实啊，还真有点像。
我打鸡蛋的时候，那蛋黄圆圆的，蛋白裹着它，就有点像微囊的样子。
我小心翼翼地把蛋黄和蛋白分开，这过程就像在制备微囊时精准地分离不同的物质。
我搅蛋白的时候，看着那些泡泡越来越多，一个个小泡泡就像小小的微球。
每一个泡泡都是那么圆滚滚的，在打蛋器的作用下，从小小的一点点变成了蓬松的一大团。
我当时就在想，这做蛋糕也是个技术活，就像那些科学家研究微囊微球制备一样。
我继续做蛋糕，把面粉筛进蛋白里，那细腻的面粉就像制作微囊微球时用到的材料粉末。
我轻轻地搅拌，生怕把泡泡弄破了。
这时候我又想到了微囊制备中对材料混合均匀度的要求。
在烤箱里烤的时候，我一直盯着烤箱里面，看着蛋糕慢慢膨胀起来。
那些泡泡在高温下逐渐凝固，就如同微球在特定条件下成型。
当蛋糕烤好，我把它拿出来，金黄的颜色，香喷喷的。
我咬了一口，那松软的口感，让我又联想到微囊微球如果应用在食品里，说不定也能给食物带来奇妙的口感变化呢。
从厨房的这一场做蛋糕的小活动中，我对微囊与微球的制备技术
有了更多有趣的想法。
说不定以后我吃的好多东西都和这个神奇的技术有关系呢。
这微囊与微球的制备技术啊，就像一场神秘又有趣的微观之旅，一直在我们身边的各个角落发生着奇妙的事情。
第四章 微球微囊技术
如用明胶及阿拉伯胶为材料，介质水、明胶、阿拉伯胶 三者的组成与凝聚现象的关系．可由三元相图说明。
复凝聚区 均相溶液区
水稀释发生凝聚
两相分离区
K为复凝聚区，即可形成微囊的低浓度明胶和阿 拉伯胶混合溶液； P为曲线以下两相分离区，两胶溶液不能混溶亦 不能形成微囊； H为曲线以上两胶溶液可混溶形成均相溶液区。 A点代表10％明胶、10％阿拉伯胶和80％水的 混合液，必须加水稀释，沿A→B虚线进入凝 聚区K才能发生凝聚。 相图说明，明胶同阿拉伯胶发生复凝聚时，除p H值为主要条件外，浓度也是重要条件。
常用的囊材：
1．天然高分子 最常用。 （1）明胶：
分酸法明胶(A型)和碱法明胶(B型)。
可根据药物对酸碱性的要求选用A型或B型。用量： 为20~100g/L。 加入10%~20％甘油或丙二醇可改善明胶弹性。 加入低粘度乙基纤维素可减少膜壁细孔。
(2) 阿拉伯胶：
一般常与明胶等量配合使用，作囊材的用量为 20~100g/L，亦可与白蛋白配合作复合材料。
2. 囊壁的溶解 溶解的速率取决于材料的性质、介质的组成、pH值、 体积和温度等。 3. 囊壁的消化降解 当微囊进入体内后，囊壁可受胃蛋白酶或其它酶的消化 降解成为体内的代谢产物 第一阶段：囊壁材料分子量变小，囊材仍保持不溶性，
第一阶段：进一步降解使囊材开始溶解，微囊的外形也 开始变化。 两个阶段都可以提高药物释放的速率。
(6) 壳聚糖
2. 半合成高分子材料
多系纤维素衍生物，其特点是毒性小、粘度大、成盐 后溶解度增大。 （1）羧甲基纤维素盐 属于阴离子型的高分子电解质，
(CMC-Na)常与明胶配合作复合囊材，
(2) 纤维素肽酸酯（邻苯二甲酸醋酸纤维素，CAP），
药剂学-微囊与微球的制备
常用囊材的释药速率：
明胶>乙基纤维素>苯乙稀>马来酐共聚物>聚酰 胺
➢ 药物的性质
➢ 工艺条件与剂型
➢ 介质的pH值
➢ 介质的离子强度
2020/3/17
微囊
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四、微囊、微球的质量评价
1、形态、粒径及其分布
(1)形态观察 光学显微镜，扫描或透射电子显微镜。
(2)粒径及其分布
2、药物的含量
相分离法基本工艺：
1、在高分子溶液材料中，将药物溶解或分散成混 悬液或乳状液。
2、相分离是靠降低温度、调节pH或加入脱水剂、 非溶剂等凝聚剂，以降低高分子的溶解度，使 高分子材料从溶液中析出，形成新的凝聚液球， 或凝聚液相中的高分子沉积在囊心物上，并铺 展成膜形成微囊，小的微囊也可嵌在大的微囊 之中。
基本概念
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第二节 微囊
一、囊心物与囊材
要求：
➢ 性质稳定； ➢ 无毒、无刺激性； ➢ 能与药物配伍，不影响药物的药理作用及含量测定； ➢ 有适宜的释药速率； ➢ 有一定的强度及可塑性，能完全包封囊心物，或药物与
附加剂能比较完全地进入球的骨架内； ➢ 具有符合要求的粘度、渗透性、亲水性、溶解性等特性.
良好的球形微囊
例：
A型明胶制备微囊，调pH在3.2~3.8，能得到 更小的球形囊
A型明胶 等电点 pH8.5
pH3.2~3.8
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富-NH3+
微囊
吸水性强
固液
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二、微囊的制备－物理化学法
（5）交联固化 — 胺醛缩合反应 交联剂：甲醛、戊二醛
R-NH2 +HCHO+NH2 -R' R-NH-CH2-NH-R'+H2O R-NH2 +OCH-(CH2 )3-CHO+NH2 -R' RN=CH-(CH2 )3-CH=NR'+2H2O
药物制剂新技术微囊与微球的制备技术
1～250μm之间，均属于微米级，又统称微粒（microparticles）。
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（二）药物微囊化的目的：
1、掩盖药物的不良味道； 2、提高药物稳定性； 3、减少对胃的刺激； 4、减少复方药物的配伍变化； 5、使液态药物固体化； 6、可制备缓释或者控释制7剂； 7、可使药物浓集于靶区； 8、用于生物活性药物包囊。
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二、囊材与载体材料
微囊或微球的基本组成：包括主药、囊材或载体材料 、附加剂。
囊材：指微囊制备所需要的包裹材料。 载体材料：指微球制备所需要的骨架材料。 附加剂：包括稳定剂、稀释剂、增塑剂以及控制 释放速率的阻滞剂和促进剂8等，主要用于提高微囊或 微球的质量。
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（一）囊材与载体材料的要求
性质稳定 有适宜的释药速率 无毒、无刺激 能与药物配伍，不影响药物的药理作用及含量测定 有一定的强度及可塑性，9能完全包封囊心物 具有符合要求的黏度、渗透性、亲水性、溶解性等特点
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1、天然高分子材料
(2) 阿拉伯胶 ❖ 系由糖苷酸及阿拉伯胶的钾、钙、镁盐所组成，一般常与明胶
等量配合使用，也可与白蛋白配合作复合囊材。 ❖ 作为囊材时的用量为20～100g/L。
（3）其它： ❖ 如海藻酸盐、壳聚糖、蛋白类11（人或牛血清白蛋白、玉米蛋白
、鸡蛋白、酪蛋白等）、羟乙淀粉、羧甲淀粉等淀粉衍生物和 葡聚糖及其衍生物。
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（4）成囊的影响因素
2）药物的性质： 药物与明胶要有足够亲和力，使药物 可吸附适量的明胶才能包裹成囊。
3）增塑剂的影响： 加入增塑剂可使制得的明胶微囊具 有良好的可塑性，不粘连、分散性好。山梨醇、聚乙二醇 、丙二醇或甘油是常用的增塑剂。在单凝聚法制备明胶微 囊时加入增塑剂，可减少微囊聚集、降低囊壁厚度。
(完整版)第18章-第四节：微囊与微球
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
机
改
交
械
变
联
搅
条
固
拌
件
化
相分离
囊心物
囊材丰 囊材缺 富相
乏相 23
※1.单凝聚法(simple coacervation)
只有一种聚合物产生相分离的现象。 在高分子囊材（如明胶）溶液中加入凝聚 剂以降低高分子材料的溶解度而凝聚成囊的 方法。 凝聚剂：强亲水性电解质（Na2SO4水溶液 等）
强亲水性非电解质（乙醇等）
（一）天然高分子材料
最常用，性质稳定、无毒、成膜性好。 1.明胶：
胶原在酸或碱的条件
Mav=1.5-2.5万（因聚合度下不温和同断而裂异的产）物，
是一种水溶性蛋白合物。 碱法明胶（B型）的等电点：4.7-5.0 加甘油、丙二醇（增塑剂）改变弹性。
（一）天然高分子材料
明胶、阿拉伯胶
天然 海藻酸钠
壳聚糖
蛋白类及其他
羧甲基纤维素钠(CMC-Na)
半合成
纤维醋法酯(CAP) 乙基纤维素(EC)
甲基纤维素(MC)
羟丙甲纤维素(HPMC) 聚酰胺 不受pH影响 硅橡胶
非生物降解 一定pH下溶解 聚丙烯酸树脂、聚乙烯醇
合成
可生物降解
聚乳酸(PLA) 聚酯类 羟基乙酸(PGA) 聚碳酸酯乙交酯丙交酯共聚物(PLGA) 聚氨基酸
第18章 第四节：微囊与微球
（二）半合成高分子材料
1.羧甲基纤维素钠(CMC-Na)： 常与明胶配合作复合囊材（CMC-Na︰明 胶= 2︰1）
2.甲基纤维素(MC)： 用 量 为 10-30g/L ， 亦 可 与 明 胶 、 CMCNa、聚维酮(PVP)等配合作复合囊材
3.乙基纤维素(EC)： 遇强酸易水解，不适宜强酸性药物
使用带相反电荷的两种高分子材料作为复 合囊材，在一定条件下交联且药物凝聚成 囊的方法。 适合于难溶性药物的微囊化。
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（1）原理
将溶液pH调至明胶的等电点以下使之带 正电荷（pH 4-4.5)，阿拉伯胶仍带负电， 由于电荷互相吸引交联成正负离子的络合物， 溶解度降低而凝聚成囊，加水稀释，加甲醛 固化即得。
（二）半合成高分子材料
4.纤维醋法酯(CAP)： pH＞6时溶解可单独使用（30g/L左右） 或与明胶配合
5.羟丙甲纤维素(HPMC)： 能溶于冷水成为粘性溶液 不溶于热水，长期贮存稳定
（三）合成高分子材料
1.非生物降解囊材： ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶
等 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸
常用的凝聚剂有各种醇类和电解质。 a.非电解质作凝聚剂：碳链愈长愈易凝聚； b.电解质作凝聚剂：
阴离子对胶凝起主要作用，强弱次序为: 枸橼酸>酒石酸>硫酸>醋酸>氯化物>硝酸>溴
化物>碘化物 阳离子也有胶凝作用，电荷数高胶凝作用强。 Na2SO4作凝聚剂，明胶溶液都易凝聚与pH无关。
②成囊的pH
不同明胶分子量、不同凝聚剂、成囊的pH不同
用乙基纤维素（EC）为囊材制备。 将地西泮分散在40g/L的EC丙酮溶液中，再于液 状石蜡中分散成O/O型乳状液，加蒸馏水（非溶剂） 使EC凝聚成囊，洗涤、干燥后得EC微囊，其载药较 大，释药较慢。
微球与微囊
微囊
利用天然的或合成的高分子材料作为囊 壳，将液体或固体药物包裹成药库型微 小的囊粒 微囊的组成：囊芯物和囊材（壳）
(1)囊心物 (1)囊心物
对囊材的一般要求是： 对囊材的一般要求是： 性质稳定; ①性质稳定; 有适宜的释放速率； ②有适宜的释放ncapsulation) 微型包囊技术(microencapsulation)
制备微囊的过程称为微囊化， 制备微囊的过程称为微囊化， 常用的微囊化方法有物理化学方法、物理机械 常用的微囊化方法有物理化学方法、 方法、 方法、化学法 是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半 是固定化技术中的一种， 透膜将酶、辅酶、 透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植 物细胞包围在珠状的微囊里， 物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生 物大分子和细胞不能从微囊里逸出， 物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子 的物质、 的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透 达到催化或培养的目的。 膜，达到催化或培养的目的。
二、微囊和微球的载体材料
三类 三类————
1。天然高分子囊材
（1）明胶 （2）海藻酸盐 （3）壳聚糖 （4）蛋白类
2、半合成高分子材料
纤维素衍生物 特点：毒性大、黏度大、成盐后溶解度增大
3、合成高分子材料
1.生物降解 聚乳酸(PLA)、丙交酯乙交酯共聚物(PLGA) 2.生物不降解 聚酰胺、硅橡胶 聚丙烯酸树脂【 pH值 影响的囊材】 特点：无毒 成膜性好 化学稳定性高 可用于注射
将大蒜素制成微囊是为了（ 将大蒜素制成微囊是为了（
A. 掩盖药物的不良嗅味 B. 提高药物的稳定性
）
C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 控制药物的释放速率 E. 使药物浓集于靶区
物理化学法及相分离法制备微囊和微球的特点及方法
物理化学法及相分别法制备微囊和微球的特点及方法理化学法的共同特点是更改条件使溶解状态的成膜料子从溶液中聚沉出来，并将囊心物包覆形成微胶囊。
即通过更改温度、pH值、加入电解质等，使溶解状态的成膜料子从溶液中聚沉，并将芯材包覆形成微胶囊。
凝集法又称相分别法，依据芯材的水溶性不同可分为水相分别法和油相分别法；依据凝集机理的不同又分为单凝集法和复凝集法。
化学方法和物理化学方法一般通过反应釜即可进行，因此应用较多。
物理机械法是利用物理和机械原理的方法制备微胶囊具有设备简单、本钱低、易于推广、有利于大规模连续生产等优点，在商业领域特别是药品、食品工业常常利用这种方法来制备微囊。
喷雾干燥法是将囊心物分散在囊材溶液中，在惰性的热气流中喷雾，干燥，使溶解在囊材中的溶液快速蒸发，囊材收缩成壳，将囊心物包裹。
喷雾干燥包含流化床喷雾干燥法和液滴喷雾干燥法。
囊心物hao是球形的或规定的立方体、柱状体构成的光滑晶体，这样可以得到很好的包囊效果。
囊心物的脆性、多孔性及其密度都会影响囊形。
喷雾冷凝法喷雾冷凝法是将囊心物分散于熔融的囊材中，在冷气流中喷雾，凝固而成微囊。
在室温下为固体而在较高温度能熔融的囊材均适用于本法，如：蜡类、脂肪酸和脂肪醇。
锅包法锅包法是将囊材配成溶液，加入或喷入到包衣锅内的固体囊心物上，形成微囊。
在成囊过程中要将热空气导入包衣锅内除去溶剂。
物理化学法其中之一是液中干燥法。
液中干燥法：从乳浊液中除去分散相挥发性溶剂制备微囊（球）的方法称为液中干燥法。
多种化学结构不同的聚合物都可用作液中干燥法的料子，如聚乳酸、乳酸羟基乙酸共聚物等。
相分别法是物理化学法中的一种。
相分别法是在药物和辅料的混合溶液中，加入另一种物质或溶剂，或采纳其他手段使辅料的溶解度降低，自溶液中产生一个新凝集相，这种制备微粒的方法称为相分别法。
可分为单凝集法、复凝集法、溶剂非溶剂法以及更改温度法。
相分别法制得的微囊粒径范围为1～5000μm，重要决议于囊心物的粒径及其分布情况和所用的工艺。
微囊与微球的概念与特点
微囊与微球的概念与特点微囊和微球都是一种中空的微小颗粒，具有不同的概念和特点。
下面将分别介绍微囊和微球的概念与特点。
微囊是一种由聚合物、陶瓷、金属等材料制成的中空颗粒，其尺寸一般在几微米到几百微米之间。
微囊的壁由一个或多个薄膜组成，内部是一种液体、气体、固体等物质。
微囊的最重要的特点是具有封闭性，可以将内部物质隔离，并且可以控制物质的释放。
这使得微囊在药物传递、化妆品、食品等领域有着广泛的应用。
微囊的封闭性使得其能够在不同的环境下维持物质的稳定性，减少物质的挥发与降解。
微囊可以通过控制壁的厚度、材料的选择以及固化方法等来调控物质的释放速度和时间。
而且通过微囊的设计与制备，可以将不溶性物质转化为可溶性物质，提高溶解性与生物利用度。
此外，微囊还可以用于制备缓释药物，通过调节微囊的尺寸、组分和壁的特性，可以实现药物在体内的持续释放，并在一定时间内维持药物在有效浓度范围内。
微球是一种球形的微小颗粒，直径通常在几百纳米到几十微米之间。
微球的形态均匀、粒度可控，表面光滑。
微球的最重要的特点是特殊的形状和大比表面积。
微球通常为单相或多相材料的球形微颗粒，可以通过改变材料的组分和制备方法来调节微球的性质。
例如，可以通过改变材料的结构和成分来调节微球的表面性质，如亲疏水性、光学性能等。
微球的制备方法有很多种，包括溶剂挥发法、乳液法、热浸渍法、胶体晶体模板法等。
这些方法可以制备出各种不同尺寸、形态和性质的微球，满足不同领域的需求。
微球具有高比表面积的特点，使得其在催化剂、吸附材料、生物传感器等领域有着广泛的应用。
通过调节微球的尺寸和表面性质，可以改变催化剂的活性和选择性。
微球的高比表面积还有利于吸附材料对目标物质的吸附和分离。
此外，微球还可以作为药物载体，通过调节微球的组分和性质，可以实现药物的稳定、控释和靶向输送。
总之，微囊和微球都是一种中空的微小颗粒，具有不同的概念和特点。
微囊具有封闭性、控释性和可调控性等特点，在药物传递、化妆品和食品等领域有着广泛的应用。
药典-微囊、微球与脂质体制剂指导原则
药典-微囊、微球与脂质体制剂指导原则1.在医药工业中，微囊、微球和脂质体制剂是常用的制剂形式。
这些制剂形式主要是为了改善药物的生物利用度、减少不良反应和提高药物的稳定性。
2. 微囊与微球微囊和微球是类似的制剂形式，它们的主要区别在于微囊的载药量较高、分布不均匀，而微球的载药量更为均匀。
它们通常采用聚合物、纤维蛋白素等材料作为载体，药物可以均匀地包裹在这些载体中。
随着微粒的注射进入体内，它们会释放药物，从而改善药物的生物利用度，并且减少胃肠系统的刺激。
微囊和微球制剂的制备过程需要遵循一定的制备工艺和药典标准。
例如，美国药典(USP)和欧洲药典(EP)都有详细的微囊和微球制剂的指导原则。
药厂制造微囊和微球制剂时需要遵循这些指导原则，以确保制剂的质量合格、稳定和可靠。
3. 脂质体制剂脂质体制剂是一种具有较高生物利用度、低毒副作用和好稳定性的制剂形式。
这种制剂形式以脂质为基础材料，将药物包裹在脂质的核心中，以此来改善药物的生物利用度和减少药物的代谢和排泄。
脂质体制剂主要分为固体脂质体和液体脂质体两种类型，它们的制备过程也需要遵循一定的标准和指导原则。
例如，中国药典(ChP)中有详细的脂质体制剂的指导原则。
药厂制造脂质体制剂时需要遵循这些指导原则，以确保制剂的质量合格、稳定和可靠。
4. 微囊、微球和脂质体制剂的质量控制微囊、微球和脂质体制剂的质量控制包括药物的含量、固有粘度、微粒性质等多个方面。
药厂需要严格遵循药典指导原则，对微囊、微球和脂质体制剂进行批次质量控制和检验。
在制备微囊、微球和脂质体制剂时，药品成分的准确性和总体质量的稳定性至关重要。
美国药典、欧洲药典和中国药典中都有详细的药品成分检测和质量控制方法。
药厂在制备微囊、微球和脂质体制剂时需要遵循这些指导原则，严格遵循药品成分的制备方法以确保药品的质量合格。
5.微囊、微球和脂质体制剂是医药工业中常用的制剂形式，它们有很多优点，如减少不良反应、改善药物生物利用度和药品稳定性等。
微球与微囊
（二）影响药物释放速率的因素
1。微囊与微球的球径 2。微囊囊壁的厚度 3。载体材料的理化性质 4。药物的性质 5。工艺条件与制剂 6。介质的pH 7。介质的离子强度
实战部分
关于微型胶囊特点叙述错误的是（ ） 关于微型胶囊特点叙述错误的是（
A.微囊能掩盖药物的不良嗅味 微囊能掩盖药物的不良嗅味 B.制成微囊能提高药物的稳定性 制成微囊能提高药物的稳定性 C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 能使液态药物固态化便于应用与贮存 E. 微囊能提高药物的溶出速率
五、影响粒径的因素
1。囊芯物的大小 2。囊材的用量 3。制备方法 4。制备温度 5。制备时的搅拌速度 6。附加剂的浓度 7。囊材相的粘度
六、微囊与微球中药物的释放及体内转运
（一）药物的释放速率与机制 零级动力学 二分之一级动力学 一级动力学过程 不溶性囊壁） 1。扩散 （不溶性囊壁） 囊壁的溶解（物理过程） 2。囊壁的溶解（物理过程） 3。囊壁的消化降解
操作方法
（二）物理机械法
1。喷雾干燥法 囊芯物液体乳化于囊材溶液中 囊芯物固体混悬于囊材溶液中 喷雾干燥
（三）化学法
在分散相（水相）与连续相（有机相)的界面上发 生单体的缩聚反应 1 6+ 1，6-已二胺（水相）+对苯二甲酰氯（有机相） →聚酰胺
四、微球的种类
微球（microspheres) 指药物与高分子材料制成的基质骨架的 球形或类球形实体
微囊化技术研究
1980年前主要应用粒径为5μm 2mm的小丸 1980年前主要应用粒径为5μm~2mm 年前主要应用粒径为5μm 2mm的小丸 →第一代产品 1980年后发展了粒径为0.01 10μm的小丸 1980年后发展了粒径为0.01~10μm 年后发展了粒径为0.01 10μm的小丸 →第二代产品 近年来主要是纳米级胶体粒子的靶向制剂，即具有 近年来主要是纳米级胶体粒子的靶向制剂， 特异的吸收和作用部位的制剂 → 第三代产品
微球与微囊(课堂PPT)
• 将大蒜素制成微囊是为了（ ）
A. 掩盖药物的不良嗅味 B. 提高药物的稳定性 C. 能防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 D. 控制药物的释放速率 E. 使药物浓集于靶区
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• 关于单凝聚法制备微型胶囊下列哪些叙述是错 误的（ ）
• 1。囊芯物的大小 • 2。囊材的用量 • 3。制备方法 • 4。制备温度 • 5。制备时的搅拌速度 • 6。附加剂的浓度 • 7。囊材相的粘度
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六、微囊与微球中药物的释放及体内转运
• （一）药物的释放速率与机制
• 零级动力学 二分之一级动力学 一级动力学过程 • 1。扩散 （不溶性囊壁） • 2。囊壁的溶解（物理过程） • 3。囊壁的消化降解
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微型包囊技术(microencapsulation)
• 制备微囊的过程称为微囊化， • 常用的微囊化方法有物理化学方法、物理机械
方法、化学法 • 是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半
透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植 物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生 物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子 的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透 膜，达到催化或培养的目的。
• 囊芯物的分散、囊材的加入、囊材的沉积（新相 析出）和囊材的固化
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• 1。单凝聚法
• 在高分子囊材溶液中加入凝聚剂以降低高分子 材料的溶解度而凝聚成囊的方法
• 凝聚剂： 亲水型电解质硫酸钠；强亲水性非 电解质乙醇
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2。复凝聚法
• 使用带相反电荷的两种高分子材料作为复合囊材， 在一定条件下交联且与囊芯物凝聚成囊的方法。
• 复合材料： • 明胶与阿拉伯胶、海藻酸盐；海藻酸盐与聚赖氨
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药物微囊化进程：
近年采用微囊化技术的药物已有30多种，如解 热镇痛药、抗生素、多肽、避孕药、维生素、 抗癌药以及诊断用药等。上市的微囊化商品有 红霉素片、β胡萝卜素片等。
抗癌药微囊经人工化学栓塞提高了治疗效果。
应用影细胞(ghost cell)或重组细胞(如红细胞) 作载体，可使药物的生物相容性得以改善；将 抗原微囊化可使抗体滴度提高。
（二）囊材
用于包裹所需的材料称为囊材(coating material)。 一般要求：①性质稳定；②有适宜的释药速率；
③无毒、无刺激性；④能与药物配伍，不影响药 物的药理作用及含量测定；⑤有一定的强度、弹 性及可塑性，能完全包封囊心物；⑥具有符合要 求的粘度、穿透性、亲水性、溶解性、降解性等 特性。 常用的囊材:
新剂型设计
西安交通大学药学院 药剂教研室 李维凤
第四节 微囊和微球的制备技术
一、概述
微型包囊技术(microencapsulation)简称微囊化， 系利用天然的或合成的高分子材料(称为囊材)作 为囊膜壁壳(membrane wall)，将固态药物或液 态药物(称为囊心物)包裹而成药库型微型胶囊， 简称微囊 (microcapsule)。
三、微囊的制备
微囊的制备方法可归纳为物理化学法、 物理机械法和化学法。根据药物、囊材 的性质和微囊的粒径、释放要求以及靶 向性要求，选择不同的要求。
（一）物理化学法
此法亦称相分离法(phase separation)是在芯 料与囊材的混合物中(乳状或混悬状)，加入另 一种物质(无机盐或非溶剂或采用其他手段)， 用以降低囊材的溶解度，使囊材从溶液中凝聚 出来而沉积在芯料的表面，形成囊膜，囊膜硬 化后，完成微囊化的过程。
2、半合成高分成盐 后溶解度大。
(1)羧甲基纤维素盐 如羧甲基纤维素钠(CMC-Na)常 与明胶配合作复合囊材，一般分别配1~5g/L CMC-Na 及30g/L明胶，再按体积比2:1混合。
(2)醋酸纤维素酞酸酯(CAP) 在强酸中不溶，可溶于 pH>6的水溶液中，用作囊材时可单独使用，用量一般 在30g/L左右，也可与明胶配合使用。
近10年报道得较多的是多肽蛋白类、酶类（包 括疫苗）、酶和激素类药物的微囊化。这对微 囊化研究及应用都起了很大的促进作用。
药物微囊化的目的：
(1) 掩盖药物的不良气味及口味 (2) 提高药物的稳定性 (3) 防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性 (4) 使液态药物固态化便于应用与贮存 (5) 减少复方药物的配伍变化 (6) 可制备缓释或控释制剂 (7) 使药物浓集于靶区，提高疗效，降低毒副作用 (8) 将活细胞或生物活性物质包囊
微囊化步骤：囊芯物的分散、囊材的加入、囊 材的沉积和囊材的固化4步。
1. 单凝聚法(simple coacervation)
是相分离法中较常用的一种，它是在高 分子囊材(如明胶)溶液中加入凝聚剂，以 降低高分子溶解度凝聚成囊的方法。
(3)乙基纤维(EC) 化学稳定性高，适用于多种药物的 微囊化，不溶于水、甘油和丙二醇，可溶于乙醇，遇 强酸易水解，故对强酸性药物不适宜。
(4)甲基纤维(MC) 用作囊材的用量为10~30g/L，亦可 与明胶、CMC-Na、聚维酮(PVP)等配合作复合囊材。
(5)羟丙甲纤维素(HPMC) 能溶于冷水成为粘性溶液， 长期贮存稳定，有表面活性。
若使药物溶解和/或分散在高分子材料基质中，形 成骨架型(matrix type)的微小球状实体则称微球 (microsphere)。
微囊和微球的粒径属微米级，而粒径在纳米级的 分 别 称 纳 米 囊 (nanocapsule) 和 纳 米 球 (nanosphere)。它们都可以是药物的载体，作为 给药系统(drug delivery system)应用于临床。
3、合成高分子囊材
(1)非生物降解囊材 ①不受pH值影响的囊材有聚酰胺、硅橡胶等。 ②在一定pH条件下溶解的囊材有聚丙烯酸树
脂、聚乙烯醇等。
(2)可生物降解囊材
主要有：聚碳酯、聚氨基酸、聚乳酸(PLA) 、 丙交酯乙交酯共聚物(PLGA)、聚乳酯-聚乙二 醇嵌段共聚物(PLA-PEG)、-丙交酯与乙内酯 共聚物等。
二、囊心物与囊材
(一) 囊心物 微囊的囊心物(core material)
除主药外可以包括提高微囊化质量而加入的附加 剂，如稳定剂、稀释剂以及控制释放速率的阻滞 剂、促进剂和改善囊膜可塑性的增塑剂等。
它可以是固体，也可以是液体，如是液体，则 可以是溶液、乳状液或混悬液。通常将主药与 附加剂混匀后微囊化，亦可先将主药单独微囊 化，再加入附加剂。若有多种主药，可将其混 匀再微囊化，或分别微囊化后再混合，这取决 于设计要求、药物、囊材和附加剂的性质及工 艺条件等。另外要注意囊心物与囊材的比例适 当，如囊心物过少，将生成无囊心物的空囊。 囊心物也可形成单核或多核的微囊。
特点：无毒、成膜性好、化学稳定性高，表 现出一定的降解、融蚀的特性，可用于注射。
聚酯类是迄今研究最多、应用最广的生物降解的 合成高分子，它们基本上都是羟基酸或其内酯的 聚合物。常用的羟基酸是乳酸(lactic acid)和羟 基乙酸(glycolic acid)。乳酸缩合得到的聚酯称 聚乳酸，用PLA表示，由羟基乙酸缩合得的聚酯 称聚羟基乙酸，用PGA表示；由乳酸与羟基乙 酸缩合而成的，用PLGA表示，亦可用PLG表示。 有的共聚物经美国FDA批准，也作注射用微球、 微囊以及组织埋植剂的载体材料。
• 为天然的, 半合成或合成的高分子材料
1、天然高分子囊材
为最常用的囊材，性质稳定、无毒、成膜性好。 (1)明胶 用于制备微囊的用量为20~100g/L。 (2)阿拉伯胶 一般常与明胶等量配合使用，作囊材的 用量为20~100g/L，亦可与白蛋白配合作复合材料。 (3)海藻酸盐 因海藻酸钙不溶于水，故海藻酸钠可用 CaCl2固化成囊，亦可与甲壳素或聚赖氨酸合用作复合 材料。 (4)壳聚糖 具有优良的生物降解性和成膜性，在体内 可溶胀形成水凝胶，能被溶菌酶等酶解。