纳米药物开发与应用
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Nanotechnology is particularly useful in case of drugs with narrow therapeutic indices.
研究案例 1
抗肿瘤药物[ImH][RuCl4-(DMSO)(Im)]（NAMI-A） 聚乳酸羟基乙酸（PLGA）载药纳米微球 制备与表征
Nanotechnology is better suited for drug targeting of individual tissues.
Cells and cellular receptors and hence, more suitable for gene and vaccine delivery.
研究目的和意义
纳米药物是医药研究领域的新热点。
载药纳米微球具有颗粒度小、比表面大、低毒、高效、 缓释、长效等特性。
释放后的高分子载体无毒、不会长期积累在体内、副 作用小。
研究内容
合成具有抗肿瘤活性的药物NAMI-A，并对其 进行初步表征分析。
通过双乳化法，以聚合物PLGA为载体，胆酸 钠为乳化剂，将合成的NAMI-A药物制备成纳 米微球。
纳米药物的优势
可进入毛细血管，在血液循环系统自由流动。 经特殊加工后可制成靶向定位系统。 可改善疗效及降低副作用，减少患者服药次数。 可消除特殊生物屏障对药物作用的限制。 纳米粒可将药物送到特定的目标，包括一般药物不
容易抵达之处。
Targeted Drug Delivery
Advantages of Nanotechnology
纳米新药开发与应用
田卫群 武汉大学基础医学院生物医学工程系
内容提要
纳米药物的定义与分类 纳米药物的优势 纳米技术在药物传递控制释放方面的优势 研究案例1-抗肿瘤药物载药纳米微球的制备与表征 应用实例 研究案例2-量子点及其应用
Introduction
现代医学无法攻克的疑难
表征分析部分结果
Abs Abs
一、紫外光谱图
2.5 391
2.0
1.5
291
1.0
0.5
452
2.5
2.0
1.5
288
1.0
0.5
387 448
0.0
0.0
300
350
400
450
500
Baidu Nhomakorabea550
length/nm
图2 NAMI-A紫外光谱图 图
300
350
400
450
500
550
length/nm
图3 纳米微球紫外光谱
选题背景
恶性肿瘤具有极高的致死率，目前治疗癌症的主要方法 为手术、放疗和化疗，而化疗在肿瘤的治疗中显得日益 重要。
临床使用的抗肿瘤药物多为核苷类，有较强的毒副作用， 且长期使用容易使肿瘤细胞产生抗药性。故非核苷类抗 肿瘤药物成为目前及今后的研究重点。
许多金属元素在生命体系中起着关键作用，使用金属离子 及其配合物作为抗肿瘤药物研究的一个重要方向。
二、红外光谱
图4 NAMI-A药物的红外光谱图 吸收峰：3346、3136 、1579、1414 、1312 、1064和771 cm-1
二、红外光谱
cm-1
图5 NAMI-A纳米微球红外光谱图
药物吸收峰：3424，1580，1398 ，1298 ，1088 和 669
PLGA吸收峰：3326，2400，1750 ，1100 cm-1
纳米粒在药剂学中的分类
药剂学中将纳米粒分成纳米载体与纳米药物，其尺寸界定 于1～1000 nm之间。
纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒，而纳米药 物则是指直接将原料药物加工成纳米粒。
理想的纳米粒子应具有： (1)具有较高的载药量>30%。具有较高的包封率>80%。 (2)制备与方法简便，容易中试放大，工业化生产。 (3)载体材料可生物降解，无毒性。 (4)具有适当粒径与粒形。 (5)具有较长的体内循环控释时间。
三、粒度分析——高速机械搅拌
图6 纳米微球粒度分析图 平均粒径：155.9 μm
三、粒度分析——超声乳化1 min
图7 纳米微球粒度分析图 平均粒径：23.8 μm
表征部分
三、粒度分析——超声乳化5 min
杂症有癌症、心脏病、艾 滋病、糖尿病、老年痴呆 症与中风等。未来希望可 运用纳米科技包括纳米机 器人、纳米药物、生物芯 片、纳米显微镜等应用于 医学，可帮助人类成功克 服上述疾病，延长人类寿 命。
主编 徐辉碧
纳米药物的定义
纳米药物是指以纳米级高分子纳米粒( nano-particles， NP)、纳米球 ( nano-spheres， NS)、纳米囊( nanocapsules，NC)等为载体，与药物以一定方式结合在一 起后制成的药物，其粒径可能超过100nm，但通常应小 于500nm。纳米药物也可以是直接将原料药物加工制成 的纳米粒。
研究目的和意义
钌的系列配合物中， NAMI-A最受关注。
NAMI-A对肿瘤细胞 的选择性来源于咪 唑配体，穿透性来 自于DMSO。
图1 NAMI-A结构简图
研究目的和意义
NAMI-A极易水解，难以在一定的湿度和温度下长 期保存。
载药纳米微球不易水解，在一定的环境下可以长 期保存。
It may also be helpful in designing nanoporous membranes for controlled-delivery drug devices.
Advantages of Nanotechnology
Nanoscale powders of antiasthma and analgesic drugs are quickly absorbed in the human body in comparison to the traditional drug delivery systems.
1969年发现顺铂具有抗肿瘤活性，对多种癌症都具有显著 的药效。但大剂量的使用顺铂具有较大的毒副作用。
研究目的和意义
近年来，非铂类金属抗肿瘤药物的研究得到了很大的发 展。国际上普遍认为，钌配合物将成为最有前途的抗肿 瘤药物之一。
钌的配合物具有高选择性、低毒副性的特点，且容易吸 收并在体内很快排泄。
研究案例 1
抗肿瘤药物[ImH][RuCl4-(DMSO)(Im)]（NAMI-A） 聚乳酸羟基乙酸（PLGA）载药纳米微球 制备与表征
Nanotechnology is better suited for drug targeting of individual tissues.
Cells and cellular receptors and hence, more suitable for gene and vaccine delivery.
研究目的和意义
纳米药物是医药研究领域的新热点。
载药纳米微球具有颗粒度小、比表面大、低毒、高效、 缓释、长效等特性。
释放后的高分子载体无毒、不会长期积累在体内、副 作用小。
研究内容
合成具有抗肿瘤活性的药物NAMI-A，并对其 进行初步表征分析。
通过双乳化法，以聚合物PLGA为载体，胆酸 钠为乳化剂，将合成的NAMI-A药物制备成纳 米微球。
纳米药物的优势
可进入毛细血管，在血液循环系统自由流动。 经特殊加工后可制成靶向定位系统。 可改善疗效及降低副作用，减少患者服药次数。 可消除特殊生物屏障对药物作用的限制。 纳米粒可将药物送到特定的目标，包括一般药物不
容易抵达之处。
Targeted Drug Delivery
Advantages of Nanotechnology
纳米新药开发与应用
田卫群 武汉大学基础医学院生物医学工程系
内容提要
纳米药物的定义与分类 纳米药物的优势 纳米技术在药物传递控制释放方面的优势 研究案例1-抗肿瘤药物载药纳米微球的制备与表征 应用实例 研究案例2-量子点及其应用
Introduction
现代医学无法攻克的疑难
表征分析部分结果
Abs Abs
一、紫外光谱图
2.5 391
2.0
1.5
291
1.0
0.5
452
2.5
2.0
1.5
288
1.0
0.5
387 448
0.0
0.0
300
350
400
450
500
Baidu Nhomakorabea550
length/nm
图2 NAMI-A紫外光谱图 图
300
350
400
450
500
550
length/nm
图3 纳米微球紫外光谱
选题背景
恶性肿瘤具有极高的致死率，目前治疗癌症的主要方法 为手术、放疗和化疗，而化疗在肿瘤的治疗中显得日益 重要。
临床使用的抗肿瘤药物多为核苷类，有较强的毒副作用， 且长期使用容易使肿瘤细胞产生抗药性。故非核苷类抗 肿瘤药物成为目前及今后的研究重点。
许多金属元素在生命体系中起着关键作用，使用金属离子 及其配合物作为抗肿瘤药物研究的一个重要方向。
二、红外光谱
图4 NAMI-A药物的红外光谱图 吸收峰：3346、3136 、1579、1414 、1312 、1064和771 cm-1
二、红外光谱
cm-1
图5 NAMI-A纳米微球红外光谱图
药物吸收峰：3424，1580，1398 ，1298 ，1088 和 669
PLGA吸收峰：3326，2400，1750 ，1100 cm-1
纳米粒在药剂学中的分类
药剂学中将纳米粒分成纳米载体与纳米药物，其尺寸界定 于1～1000 nm之间。
纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒，而纳米药 物则是指直接将原料药物加工成纳米粒。
理想的纳米粒子应具有： (1)具有较高的载药量>30%。具有较高的包封率>80%。 (2)制备与方法简便，容易中试放大，工业化生产。 (3)载体材料可生物降解，无毒性。 (4)具有适当粒径与粒形。 (5)具有较长的体内循环控释时间。
三、粒度分析——高速机械搅拌
图6 纳米微球粒度分析图 平均粒径：155.9 μm
三、粒度分析——超声乳化1 min
图7 纳米微球粒度分析图 平均粒径：23.8 μm
表征部分
三、粒度分析——超声乳化5 min
杂症有癌症、心脏病、艾 滋病、糖尿病、老年痴呆 症与中风等。未来希望可 运用纳米科技包括纳米机 器人、纳米药物、生物芯 片、纳米显微镜等应用于 医学，可帮助人类成功克 服上述疾病，延长人类寿 命。
主编 徐辉碧
纳米药物的定义
纳米药物是指以纳米级高分子纳米粒( nano-particles， NP)、纳米球 ( nano-spheres， NS)、纳米囊( nanocapsules，NC)等为载体，与药物以一定方式结合在一 起后制成的药物，其粒径可能超过100nm，但通常应小 于500nm。纳米药物也可以是直接将原料药物加工制成 的纳米粒。
研究目的和意义
钌的系列配合物中， NAMI-A最受关注。
NAMI-A对肿瘤细胞 的选择性来源于咪 唑配体，穿透性来 自于DMSO。
图1 NAMI-A结构简图
研究目的和意义
NAMI-A极易水解，难以在一定的湿度和温度下长 期保存。
载药纳米微球不易水解，在一定的环境下可以长 期保存。
It may also be helpful in designing nanoporous membranes for controlled-delivery drug devices.
Advantages of Nanotechnology
Nanoscale powders of antiasthma and analgesic drugs are quickly absorbed in the human body in comparison to the traditional drug delivery systems.
1969年发现顺铂具有抗肿瘤活性，对多种癌症都具有显著 的药效。但大剂量的使用顺铂具有较大的毒副作用。
研究目的和意义
近年来，非铂类金属抗肿瘤药物的研究得到了很大的发 展。国际上普遍认为，钌配合物将成为最有前途的抗肿 瘤药物之一。
钌的配合物具有高选择性、低毒副性的特点，且容易吸 收并在体内很快排泄。