环境响应型控制释放微载体材料研究新进展

摘 要 ：环境响应型智 能微 载体材料可 以响应温度 、ｐ Ｈ值 、磁场 、化 学物质 等环境刺激 的微小 变化 ，实现 物质 的 自律式 控
制释放 ，在药物送 达 、酶和细胞 固定化 、分离纯化等领域显示 出突出的优越 性 ，具有 广泛应 用前景 。综 述了环 境响应型 控制 释放微载体材 料的研究进展 ，介绍 了“ 一关模式” 开 控释微囊和 “ 释模式” 突 控释微囊等环境 响应 型控释微载体材料 的研究 新进 展 ，着重介绍 了温 度响应型 、血糖浓 度响应型 、离子识别 响应型 “ 一关模 式 ” 释微 囊 以及温度 响应型 、ｐ 开 控 Ｈ响应型 、离子 识别 响应 型“ 突释模式” 控释微囊 的制 备与性 能方 面的研 究新 成果 。 目前 ，环境 响应 型智 能微载 体材料 仍多处 于基 础研 究 阶 段 ，还需要 进一步系统深入研究 和开发完善 。
热点。
微球 、微囊 等微 载体 材料 是 近年 来 备受 瞩 目的新 型 功 能材 料 ， 由于 其 特 殊 的 尺 寸 和 结 构 ，可 作 为 微 存 储 器 、微 反应 器 、微 分 离 器 和 微 结 构 单 元 ，在 医药 、生 物 、化 工 、电子 信 息 等 领 域 具 有 广 泛 的应 用 前 景 。 。 环 境 响应 型 智能 微 载 体 材 料 可 以响 应 温 度 、ｐ 值 、磁 Ｈ 场 等 环境 刺激 的微 小变 化 ，实 现物 质 的 自律 式 靶 向控 制
基 金 项 目 ： 国家 ９ ３计 划 （０ ９ Ｂ ２４７） ７ ２０ Ｃ ６ ３０ ；国家 自然 科 学 基 金 （０２ ６２ ２ ９６６ ，２０６ ２ ２０６ ０ ２ ６０ ） ２ ８５２ ， ００ ０４ １７ １７， １３０２， １３ ０６ ； １
教 育 部 高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金
现温 度 响应 型 “ 一关 模 式 ” 制 释 放 ，还 可 以 同 时 利 开 控
用 外 加磁 场 实现 给药 载体 的靶 向定位 。 因此 ，该 微 囊有
望 用 于肿 瘤组 织 的靶 向治 疗 ，磁 场靶 向定 位 后 ，在 肿瘤
关模式” 控制 释放 。迄今 ，已设 计 和开发 出各 种响应 不
Ｋｅ ｒ ｓ：ｍｉ ｏ ａｒ ｒ； ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｉ ｕｉ ｅｐ ｎｅ ｃ ｎｒ ｌｄｒｌ ｓ ； ｍ ｒ ｍ ｃｏａ ｓ ｌ ； ｕ ｃｉ ａ ｍａ ｒ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｃ ｒ ｅｓ ｅ ｖｒ ｍ ｎａ ｓ ｍ ｌ ｒ ｏ ｓ ； ｏ ｔ ｌ — ｅ ｅ ｓ ａｔ ｉ ｅｐ ｕ ｓ ｆｎ ｔ ｎ ｌ ｔ ｉ ｓ ｒ ｉ ｏ ｌｔ —ｓ ｏｅ ｅ ａ ｒ ｅ ｏ ｅａ
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作 者 简 介 ：巨晓洁 ，女 ，１ ８ ９ ０年生 ，博士 ，副教授 通 信 作 者 ：褚 良银 ，男 ，１６ ９ ７年生 ，教授 ，博士生 导师
第２ 期
巨 晓洁 等 ：环境 响应 型控 制释 放微 载 体材 料研 究新 进 展
３ ９
能高 分 子链 作 为 控 制 释 放 “ 一关 ” 微 胶 囊 ，其 结 构 开 的 及 控 制释 放 响应 特性 如 图 １ 意 图所示 。这 种 智 能控 释 示 微 囊 能够 根 据 外 界 环 境 的 物 理 和 （ ） 学 刺 激 （ 温 或 Байду номын сангаас 如 度 、ｐ 值 、物质 种类 、磁 场 等 ） Ｈ 的微 小 变化 而 改 变 高分 子链 的构象 ，发 生“ 展 一收缩 ” 间 的构 象 转 变 ，从 而 伸 之
改 变微囊 膜 的有效 孔径 和渗 透性 能 ，实 现 内载物 质的 “ 开
一
激产 生 响应 的双 重刺 激 响应 型微 囊材 料 。作 者 先在 聚 酰 胺 多 孔微 囊 的囊 壁 中包埋 磁 性纳 米颗 粒 ，再 在微 囊 的膜
孔 内接枝温敏 Ｐ ＩＡ ＮＰ Ｍ高分子开关链 ，这样不仅可 以实
关 键 词 ：微载 体 ；环境响应型 ；控 制释放 ；智能微囊 ；功能材料
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ Ｂ４
文献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１７ ６ ４—３ ６ （ ０ ２ ０ ９ ２ ２ １ ）２—０ ３ ０ ０ ８— ７
Ｒｅ ｅ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｄｅ ｅ ｏ ｃ ｎｔＰｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆＭ ｉｒ ｃ ｒ ｉ ｒ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｎｔ０ ｃ ｏ ａ ｒｅ ｔｒａｓ ｆ ｒ Ｅｎｖ ｒ ｎ ｅ ａ ． ｓ ｏ ｉ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｌ Ｒｅ ｅ ｏ ｉ ｏ ｍ ｎｔ １Ｒｅ ｏｏ ｌ ０ ｒ ｌｅ ｌａ ｅ － Ｋ ｎｓｖ ｎ ０ ｉ ｄ Ｋｅ ｓ
第３ 卷 ｌ
第２ 期
中 国 材 料 进 展
ＭＡＴＥＲＩ ＡＬＳ ＣＨＩ ＮＡ
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １ ３１ ．
２１ ０ ２年 ２月
Ｆｂ ２ ２ ｅ ． ０１
环 境 响 应 型 控 制释 放 微 载 体 材 料 研 究 新 进 展
巨晓 洁 ，谢 锐 ，褚 良银
（ 四川 大学化学工程 学院 ，四川 Ｉ成都 ６ ０ ６ ） １０ ５
本 文将介 绍 近 年来环 境 响应 型微囊 微 球 等智 能 微 载 体 材 料 的研 究 进 展 ，重 点 介 绍 “ 一 模 式 ” 释 微 囊 开 关 控 和“ 突释 模式 ” 释 微 囊 等 环 境 响 应 型 控 释 微 载体 材 料 控
的研 究新 进展 。
收 稿 日期 ：２ ｌ — １ 一 Ｏ９ ０ １ ２
Ｊ ｉｏ ｅ Ｉ ｕ ． ＨＵ Ｌａ ｇｉ Ｕ Ｘ ａｊ ．Ｘ Ｅ Ｒ ｉ Ｃ ｉｎｙｎ ｉ
（ ｃｏｌ ｆ ｈ ｍ ｃ ｎｉｅｒ ｇ Ｓｃｕ ｎＵ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎｄ ０ ５， ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｃ ｅ ｉａ Ｅ ｇ ｅｉ ， ｉ ａ ｎｖ ｓｙ Ｃ ｅｇ ｕ６ ６ Ｃ ｉａ ｌ ｎ ｎ ｈ ｅ ｔ １ ０ Ａｂ ｔａ ｔ Ｅ ｖｒｎ ｎａ ｓｍｕｉｅｐ ｎｉ ｍ ｒｍｉ ｏａｒ ｒ ｔｒ ｌ． ｈｅ ａ ｅｌ ｅｓｌｒｇ ｌｅ ０ｔ ｌ ｄｒ— ｓ ｒｃ ： ｎｉ ｍｅｔ ｔ ｌｒｓｏｓ ｅｓ ａｔ ｃ ｃｒｅ ｅｉ ｓ ｗ ｉ ｃｎｒａｚ ｅｆｅｕａ ｄｃｎ ｏｌ — ｏ ｌ ｉ － ｖ ｒ ｉ ｍａ ａ ｈ ｉ － ｔ ｒ ｅ ｅ
组 织 部位 依靠 局 部超 声加 热 实现 定位 局部 加 热 ，微 囊 内 载 药 物 因响应 环境 温 度 的升 高而定 位 释放 ，对 其 他 正 常
同环境 刺 激 信 号 的 智 能 “ 一关 模 式 ” 释 微 囊 载 体 开 控
材料 。
组织部位不产生任何毒副作用 ，达到靶 向治疗的 目的。
１ ． ５６ ５
１ ６ ５
一
图 １ 环境 响应 型“ 一关模 式” 开 控释微囊示 意图
．
释 放 、选择性 吸附分 离 ，在药 物载 体 、分 离 纯化 、酶 和
１ 刖 苗
细 胞 固定化 、临床诊 断等 领域 应用 中显示 出普 通 载 体 材 料 无法 比拟 的优越 性 ，特别 是在 药物 控 释方 面 ，环 境 响 应 型智 能微 球微 囊 被认 为是将 来 征服 癌症 等 疑难 杂 症 的 重 要技 术手 段 之一 － 。 由于其 广 阔 的应 用 前景 ，环 境 ５ ］ 响应 型 微 载 体 材 料 目前 已 成 为 国 际 上 广 泛 关 注 的 新
ｐ ｒ ｃ ｔ ｎ ｏ ｈ ｍｉ ａｓ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｔ ｌ ｒ ｓ ｏ ｓ ｅ ｓ ｒ ｍｉ ｒ ｃ ｒｉ ｒ ｔｒ ｌ ｒ ｕ ｉ ａｉ ｆ ｅ ｃ ｌ ．Ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｉ ｉ ｅ ｐ ｎ ｉ ｍａ ｔ ｃ ｏ ａ ｒｅ ｅ ｉ ｓａ ｅ ｉ ｆ ｏ ｃ ｏ ｏ ｓ ｍｕ — ｖ ｍａ ａ ｒ ｖｅ ｅ ｅ ｉ ｗ ｄ．ｉ ｉ ｈ ｔ ｅ ｓ ｒ ｇ ｔ ｇ ｍｉ ｒ ｃ ｐ ｕ ｅ ｏ ｏ ｔｏｌ ｄ ｒ ｌ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ｒ ｍｉｒ ｃ ｐ ｕ ｅ ｏ ｏ ｔ ｌ ｄ ｂ ｒｔｒ — ｎ ｗｈ ｃ ｈ ｍａ ａ ｉ ｃ ｏ ａ ｓ ｌ ｓｆ ｒｃ ｎ ｒ ｌ —ｅｅ ｓ ｎ ｍａ ｃ ｏ ａ ｓ ｌ ｓｆ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｕ ｓ—ｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｏｅ ｌａ ｅ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｅｓ ｅ ｉ ｌ ｅ ｓ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ． ｏ ｐ ｃ ａｌ ｙ，ｔ ｅ ｔ ｅ ｍｏ ｒ ｓ ｏ ｓｖ ｈ ｈ ｒ ・ｅ ｐ ｎ ｉｅ，ｇｕ ｏ ｅ ｒ ｓ ｏ ｓｖ ｎ ｏ —ｅ ｏ ｎ ｔ ｎ ｓ ｒ ｇ ｔ ｇ ｍｉ ｒｃ ｐ ｌ ｃ ｓ —ｅ ｐ ｎ ｉｅ ａ ｄ ｉｎ ｒｃ ｇ ｉ ｏ ｍａ ｔ ａｉ ｃｏ ａ — ｉ ｎ
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２ 环境 响应型“ 一关模式 ” 开 控释微 囊
环 境 响应 型 “ 一关 模 式 ” 释 微 囊 材 料 是 一 类 在 开 控 囊 壁具有 多 孔结 构并 在膜 孔 内接枝 线形 的环境 响 应 型智
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