纳米药物制剂的现在和将来
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1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法——蒸发-冷凝法
• 真空冷凝法：原料加热气化——在惰性 气体中急剧冷凝。
• -20C~-40C惰性气体以超声速射入熔融药 物或载体材料，破碎熔体后急剧冷却。
•
1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法—— 单体聚合法
•
•
1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法——两亲性高分子
•
“纳米技术”和“纳米粒技术”
• 纳米技术强调从纳米 水平生产构件和组合 ；
• 纳米技术的构件和组 合具备特殊的性质。
• 纳米技术是“由小到大 ”的智能化技术。
• “纳米粒技术”限于表面 大小和尺寸的变化；
• 物质性质的变化只与表 面积和大小相关。
• “纳米粒技术”是“由大到 小”的制备技术。
•
• 纳米微粒载体 ——脂质体 ——脂质微粒 ——纳米囊和纳米球 ——聚合物胶束
纳米载体的类型 —— 聚合物纳米囊和纳米球
• 主要材料：
• 聚乳酸、壳聚糖、明胶 、卡波姆、丙烯酸树脂
• 应用：
• 静脉、肌肉、皮下、局 部注射以及口服、粘膜 等多种给药途径
•
纳米载体的类型 —— 聚合物胶束
• 主要材料： • 两亲性嵌段或接枝共聚
物如聚乳酸—聚乙二醇 共聚物 • 应用： • 静脉、肌肉注射、口服 等
•
•
1. 纳米粒制备技术
1.1 机械粉碎方法 —— 其它机械粉碎技术
• 超音速气流粉碎：速度，温度，助剂 • 珠磨机：速度、温度、时间、助剂、介质
超声喷雾：强度、喷头、助剂、温度 • 高能振动磨：同珠磨机
•Βιβλιοθήκη Baidu
1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 —— 熔融分散法
• 药物+类脂——熔融——于表面活性剂水溶液 乳化——O/W型粗乳——高压匀化——室温冷 却——脂质微粒——冷冻干燥或低温喷雾干燥
• 药物+类脂——熔融——于干冰或液氮中研磨 ——脂质微粒——于表面活性剂水溶液分散— —高压匀化——脂质微粒——冻干或喷干
•
1. 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 —— 溶剂蒸发法
•
1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 ——乳化/溶剂扩散法
• 二种互不相溶的有机溶剂在乳化剂存在 下，“水相”迅速扩散和分散“油相”成微 乳，同时蒸发两种有机溶剂即得纳米粒 子。
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——液态包复的方法
• 在含有表面活性剂和助表面活性剂的溶 液中悬浮纳米粒子，经喷雾干燥、冷冻 干燥等过程，可得到表面包复有表面活 性剂的纳米粒。
• 也可以形成可结合的复盐。
•
2 纳米粒的表面改性
2.2 表面修饰——PEG、PEO、poloxamer
•
2 纳米粒的表面改性 2.2 表面修饰——壳聚糖、环糊精
• 纳米（药物） —— 混悬剂 —— 片 剂 —— 胶囊剂
•
一、纳米载体的类型 —— 纳米脂质体
• 主要材料： • 磷脂、胆固醇等
• 应用： • 静脉、口服、透皮
、粘膜等途径给药
•
纳米载体的类型 ——脂质纳米粒
• 主要材料： • 脂肪酸、脂肪醇、磷
脂等 • 应用： • 静脉、局部注射、缓
释药物
•
—— 稳定性：固态和液态
•
纳米药物和纳米载体的应用问题
—— 有效性 • 口服后药物的吸收途径：淋巴系统、M
细胞、胃肠上皮细胞膜；
• 静脉注射给药：蛋白质竟争、微粒在血 液中稳定性、肝首过效应；
• 药理活性的改变：化学药物和中药有效 部位的增效及减效、复杂成分的影响
纳米药物制剂的现在和 将来
2020年7月12日星期日
• 纳米科技的本质是从纳米尺 度精确地操作原子或分子来制造 特殊功能的产品。
• • 纳米技术是 •“由小至大” 的 •加工技术。
•
• 将物质加工成
纳米尺度大小、用
纳米粉体制成纳米
材料、用纳米材料
加工成相关器件，
从本质上仍是传统
的显微加工技术—
—
•“由大到小”的技
术。
•
纳米空间是相对独立的空间领域 ——介观领域
• 原子簇： <1nm 纳米体系： 0.1~ 100nm 亚微米体系：100~1000nm 微米体系： > 1um
• 小尺寸效应 • 表面效应 • 量子尺寸效应 • 宏观量子隧道效应
•
药物制剂中的纳米技术
• 纳米体系/亚微米体系 • 纳米微粒尺寸： • 1nm~1000nm • 应用目的： • —难溶性药物 • —难吸收药物 • —不稳定药物
•
纳米微粒表面修饰的作用
•
2 纳米粒的表面改性 2.2 表面修饰——聚山梨酯
•
纳米微粒表面修饰的作用
•
纳米微粒的载药方法 —— 吸附
•
纳米微粒的载药方法 —— 包合
•
纳米微粒的载药方法 —— 复合
•
3 纳米粒的应用 3.1 改善吸收 —— 粘膜粘附作用
•
•
纳米微粒载体的应用特点 —— 小尺寸，大表面积，提高药物溶
•
纳米载体的类型 —— 纳米混悬剂
• 主要材料： • 难溶性、大剂量药物 • 应用： • 静脉、肌肉、皮下、
局部注射以及口服给 药等
•
1. 纳米粒制备技术 1.1 机械粉碎方法 —— 超临界流体技术
•
1. 纳米粒制备技术
1.1 机械粉碎方法 —— 超临界流体-液膜超声法
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1. 纳米粒制备技术 1.1 机械粉碎方法 ——高压均质法
•
3 纳米粒的应用
3.2 靶向和定位给药 ——靶向及定位作用
•
3 纳米粒的应用
3.3 生物大分子的特殊载体
•
•
4、纳米药物和纳米载体应用中的问题 • 稳定性：物理聚结问题 • 有效性：高效、速效的必要性问题 • 安全性：血液循环、代谢和毒性问题 • 实用性：制剂加工问题
•
纳米药物和纳米载体的应用问题
解度和溶出速度
粒径 nm 2 5 10 100
表面能 (J.mo1-1) 2.04×105 8.16×104 4.08×104 4.08×103
表面能/总能量 ％
35.3 14.1
7.6 0.8
比表面积 (m2.g-l) 452 181
90 9
•
3 纳米粒的应用
3.2 靶向和定位给药 —— M细胞吞噬作用
•
1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法—— 凝聚分散法
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——意义
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——固态表面包复的方法
• 在粉碎过程中加入助剂（表面活性 剂、滑石粉、碳酸钙、硬脂酸等） 混合粉碎；在粉碎过程中改变粒子 表面及晶格性质，使之与共存的物 质结合。
1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法——蒸发-冷凝法
• 真空冷凝法：原料加热气化——在惰性 气体中急剧冷凝。
• -20C~-40C惰性气体以超声速射入熔融药 物或载体材料，破碎熔体后急剧冷却。
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1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法—— 单体聚合法
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1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法——两亲性高分子
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“纳米技术”和“纳米粒技术”
• 纳米技术强调从纳米 水平生产构件和组合 ；
• 纳米技术的构件和组 合具备特殊的性质。
• 纳米技术是“由小到大 ”的智能化技术。
• “纳米粒技术”限于表面 大小和尺寸的变化；
• 物质性质的变化只与表 面积和大小相关。
• “纳米粒技术”是“由大到 小”的制备技术。
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• 纳米微粒载体 ——脂质体 ——脂质微粒 ——纳米囊和纳米球 ——聚合物胶束
纳米载体的类型 —— 聚合物纳米囊和纳米球
• 主要材料：
• 聚乳酸、壳聚糖、明胶 、卡波姆、丙烯酸树脂
• 应用：
• 静脉、肌肉、皮下、局 部注射以及口服、粘膜 等多种给药途径
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纳米载体的类型 —— 聚合物胶束
• 主要材料： • 两亲性嵌段或接枝共聚
物如聚乳酸—聚乙二醇 共聚物 • 应用： • 静脉、肌肉注射、口服 等
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1. 纳米粒制备技术
1.1 机械粉碎方法 —— 其它机械粉碎技术
• 超音速气流粉碎：速度，温度，助剂 • 珠磨机：速度、温度、时间、助剂、介质
超声喷雾：强度、喷头、助剂、温度 • 高能振动磨：同珠磨机
•Βιβλιοθήκη Baidu
1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 —— 熔融分散法
• 药物+类脂——熔融——于表面活性剂水溶液 乳化——O/W型粗乳——高压匀化——室温冷 却——脂质微粒——冷冻干燥或低温喷雾干燥
• 药物+类脂——熔融——于干冰或液氮中研磨 ——脂质微粒——于表面活性剂水溶液分散— —高压匀化——脂质微粒——冻干或喷干
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1. 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 —— 溶剂蒸发法
•
1 纳米粒制备技术 1.2 物理分散法 ——乳化/溶剂扩散法
• 二种互不相溶的有机溶剂在乳化剂存在 下，“水相”迅速扩散和分散“油相”成微 乳，同时蒸发两种有机溶剂即得纳米粒 子。
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——液态包复的方法
• 在含有表面活性剂和助表面活性剂的溶 液中悬浮纳米粒子，经喷雾干燥、冷冻 干燥等过程，可得到表面包复有表面活 性剂的纳米粒。
• 也可以形成可结合的复盐。
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2 纳米粒的表面改性
2.2 表面修饰——PEG、PEO、poloxamer
•
2 纳米粒的表面改性 2.2 表面修饰——壳聚糖、环糊精
• 纳米（药物） —— 混悬剂 —— 片 剂 —— 胶囊剂
•
一、纳米载体的类型 —— 纳米脂质体
• 主要材料： • 磷脂、胆固醇等
• 应用： • 静脉、口服、透皮
、粘膜等途径给药
•
纳米载体的类型 ——脂质纳米粒
• 主要材料： • 脂肪酸、脂肪醇、磷
脂等 • 应用： • 静脉、局部注射、缓
释药物
•
—— 稳定性：固态和液态
•
纳米药物和纳米载体的应用问题
—— 有效性 • 口服后药物的吸收途径：淋巴系统、M
细胞、胃肠上皮细胞膜；
• 静脉注射给药：蛋白质竟争、微粒在血 液中稳定性、肝首过效应；
• 药理活性的改变：化学药物和中药有效 部位的增效及减效、复杂成分的影响
纳米药物制剂的现在和 将来
2020年7月12日星期日
• 纳米科技的本质是从纳米尺 度精确地操作原子或分子来制造 特殊功能的产品。
• • 纳米技术是 •“由小至大” 的 •加工技术。
•
• 将物质加工成
纳米尺度大小、用
纳米粉体制成纳米
材料、用纳米材料
加工成相关器件，
从本质上仍是传统
的显微加工技术—
—
•“由大到小”的技
术。
•
纳米空间是相对独立的空间领域 ——介观领域
• 原子簇： <1nm 纳米体系： 0.1~ 100nm 亚微米体系：100~1000nm 微米体系： > 1um
• 小尺寸效应 • 表面效应 • 量子尺寸效应 • 宏观量子隧道效应
•
药物制剂中的纳米技术
• 纳米体系/亚微米体系 • 纳米微粒尺寸： • 1nm~1000nm • 应用目的： • —难溶性药物 • —难吸收药物 • —不稳定药物
•
纳米微粒表面修饰的作用
•
2 纳米粒的表面改性 2.2 表面修饰——聚山梨酯
•
纳米微粒表面修饰的作用
•
纳米微粒的载药方法 —— 吸附
•
纳米微粒的载药方法 —— 包合
•
纳米微粒的载药方法 —— 复合
•
3 纳米粒的应用 3.1 改善吸收 —— 粘膜粘附作用
•
•
纳米微粒载体的应用特点 —— 小尺寸，大表面积，提高药物溶
•
纳米载体的类型 —— 纳米混悬剂
• 主要材料： • 难溶性、大剂量药物 • 应用： • 静脉、肌肉、皮下、
局部注射以及口服给 药等
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1. 纳米粒制备技术 1.1 机械粉碎方法 —— 超临界流体技术
•
1. 纳米粒制备技术
1.1 机械粉碎方法 —— 超临界流体-液膜超声法
•
1. 纳米粒制备技术 1.1 机械粉碎方法 ——高压均质法
•
3 纳米粒的应用
3.2 靶向和定位给药 ——靶向及定位作用
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3 纳米粒的应用
3.3 生物大分子的特殊载体
•
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4、纳米药物和纳米载体应用中的问题 • 稳定性：物理聚结问题 • 有效性：高效、速效的必要性问题 • 安全性：血液循环、代谢和毒性问题 • 实用性：制剂加工问题
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纳米药物和纳米载体的应用问题
解度和溶出速度
粒径 nm 2 5 10 100
表面能 (J.mo1-1) 2.04×105 8.16×104 4.08×104 4.08×103
表面能/总能量 ％
35.3 14.1
7.6 0.8
比表面积 (m2.g-l) 452 181
90 9
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3 纳米粒的应用
3.2 靶向和定位给药 —— M细胞吞噬作用
•
1 纳米粒制备技术 1.3 化学反应法—— 凝聚分散法
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——意义
•
2 纳米粒的表面改性 2.1 表面包复——固态表面包复的方法
• 在粉碎过程中加入助剂（表面活性 剂、滑石粉、碳酸钙、硬脂酸等） 混合粉碎；在粉碎过程中改变粒子 表面及晶格性质，使之与共存的物 质结合。