生物醫(yī)用高分子

1、 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：藥物在血液中保持對(duì)疾病治療所需的最藥物在血液中保持對(duì)疾病治療所需的最低濃度，保持血藥濃度恒定，避免了偏高時(shí)藥物低濃度，保持血藥濃度恒定，避免了偏高時(shí)藥物中毒、偏低時(shí)治療無效的問題。中毒、偏低時(shí)治療無效的問題。控制釋放：控制釋放：藥物以恒定速度、在一定時(shí)間內(nèi)從材藥物以恒定速度、在一定時(shí)間內(nèi)從材料中釋放的過程。料中釋放的過程。7 藥物控制釋放功能，使血藥濃度維持在所需范圍內(nèi)藥物控制釋放功能，使血藥濃度維持在所需范圍內(nèi)藥物靶向釋放功能，使藥物只輸送到治療目標(biāo)部位藥物靶向釋放功能，使藥物只輸送到治療目標(biāo)部位用藥量少用藥量少毒副作用小毒副作用小服用方便，易于被患者接受服用方便，易于被患者接

2、受在通常環(huán)境下具有一定化學(xué)和物理穩(wěn)定性在通常環(huán)境下具有一定化學(xué)和物理穩(wěn)定性 20世紀(jì)世紀(jì)50年代前，傳統(tǒng)型藥物制劑年代前，傳統(tǒng)型藥物制劑 50年代起，緩釋型藥物制劑（年代起，緩釋型藥物制劑（DSRP） 70年代起，控釋型藥物制劑（年代起，控釋型藥物制劑（CRP） 80年代起，靶向型藥物制劑（年代起，靶向型藥物制劑（TDDS） 及智能型藥物制劑（及智能型藥物制劑（IDDS或或SDDS）表 2-1藥 物 釋 放 體 系 分 類 分 類 目 的 舉 例 按 釋 藥 時(shí) 間 緩 釋 延 長 半 衰 期 特 定 時(shí) 間 釋 放 微 包 囊 化 與 載 體 分 子 相 結(jié) 合1 外 部 刺 激2 按 釋

3、藥 部 位 在 局 部 滯 留 釋 放 到 指 定 目 標(biāo) 釋 放 在 特 定 部 位 釋 放 局 部 投 入 免 疫 共 軛 、 免 疫 活 化 外 部 刺 激 按 綜 合 性 能 用 藥 簡 便 化 經(jīng) 皮 吸 收 制 劑 注 ：1 例 如 同 聚 乙 二 醇 鏈 相 結(jié) 合 ； 2 溫 度 、 PH、 磁 場 、 超 聲 波 、 電 場 、 激 光 等 7天然天然合成合成有機(jī)材料有機(jī)材料無機(jī)材料無機(jī)材料高分子材料高分子材料有機(jī)材料有機(jī)材料無機(jī)材料無機(jī)材料高分子材料高分子材料復(fù)合材料復(fù)合材料生物降解性和非生物降解性材料生物降解性和非生物降解性材料具有生物相容性和生物降解性具有生物相容性和生

4、物降解性 降解產(chǎn)物必須無毒和不發(fā)生炎癥反應(yīng)降解產(chǎn)物必須無毒和不發(fā)生炎癥反應(yīng)高分子的降解必須發(fā)生在一個(gè)合理的期間高分子的降解必須發(fā)生在一個(gè)合理的期間具有可加工性、可消毒性、良好的力學(xué)性具有可加工性、可消毒性、良好的力學(xué)性能能明膠、膠原、環(huán)糊精、纖維素、明膠、膠原、環(huán)糊精、纖維素、 殼聚糖等殼聚糖等例如：甲醛交聯(lián)明膠進(jìn)行化例如：甲醛交聯(lián)明膠進(jìn)行化 學(xué)和酶改性學(xué)和酶改性聚硅氧烷橡膠、聚酯、聚酸酐、聚硅氧烷橡膠、聚酯、聚酸酐、 聚氨酯、聚苯乙烯等聚氨酯、聚苯乙烯等聚酯、聚酸酐、聚酰胺等聚酯、聚酸酐、聚酰胺等表 2-2 常用的藥物載體高分子材料 生物降解性高分子 （天然） 生物降解性高分子 （合成） 非

5、生物降解性高分子 （合成） 非生物降解性高分子 （合成） 明膠 藻酸鹽 聚乙烯醇 聚甲基丙烯酸酯 淀粉 聚酸酐 聚醋酸乙烯酯 聚氨基甲酸酯 白蛋白 聚酰胺 聚苯乙烯 聚酯 膠原 聚腈基丙烯酸烷基酯 聚硅氧烷橡膠 聚乙烯 甲殼素或殼聚糖 脂肪族聚酯 聚丙烯酸酯 聚四氟乙烯 纖維素 聚酰胺 7 生物相容性好，無毒副作用生物相容性好，無毒副作用力學(xué)性能較差，藥物釋放速度不可調(diào)控力學(xué)性能較差，藥物釋放速度不可調(diào)控力學(xué)性能更好、更全面，藥物釋放速度可通力學(xué)性能更好、更全面，藥物釋放速度可通過調(diào)節(jié)高分子載體材料的降解速度來控制，易于對(duì)過調(diào)節(jié)高分子載體材料的降解速度來控制，易于對(duì)載體進(jìn)行修飾載體進(jìn)行修飾需要

6、選擇生物相容性好且毒副作用小的載體，需要選擇生物相容性好且毒副作用小的載體，這類載體材料的選擇范圍較窄這類載體材料的選擇范圍較窄。 1) Bryan Jeun;Hyukjin Lee;Saurabh Aggarwal;Hailin Wang;Qiang Li;Sukyeon Hwang. “Application of Collagen in Drug Delivery”2) “Recombinant collagen and gelatin for drug delivery” Journal Metadata Search: Elsevier - Advanced Drug Deliver

7、y Reviews 。以以-1，4鍵合的多糖，氨基帶有正電荷鍵合的多糖，氨基帶有正電荷節(jié)足動(dòng)物的甲殼和細(xì)菌細(xì)胞壁中，產(chǎn)量節(jié)足動(dòng)物的甲殼和細(xì)菌細(xì)胞壁中，產(chǎn)量豐富，價(jià)格低廉豐富，價(jià)格低廉 無免疫原性無免疫原性-很好的植入材料很好的植入材料 可進(jìn)行化學(xué)修飾可進(jìn)行化學(xué)修飾-強(qiáng)度不同的纖維材料強(qiáng)度不同的纖維材料 可進(jìn)行交聯(lián)可進(jìn)行交聯(lián)-凝膠材料凝膠材料 利用帶電性能可以調(diào)控物理和化學(xué)性質(zhì)利用帶電性能可以調(diào)控物理和化學(xué)性質(zhì)Chandy T, Rao G H, Wilson R F, Das G S, “Development of Poly(lactic acid)/Chitosan Co-matrix M

8、icrospheres: Controlled Release of Taxol-Heparin for Preventing Restenosis”, Drug Delivery, 2001, 8(2), 77-86Risbud M V, Bhonde R R, “Polyacrylamide-Chitosan Hydrogels: in Vitro Biocompatibility and Sustained Antibiotic Release Studies”, Drug Delivery, 2000, 7(2), 69-75：由微生物制成，分子量由一萬到十幾萬，由微生物制成，分子量由

9、一萬到十幾萬， 研究最多的是聚研究最多的是聚- -羥基丁酸酯（羥基丁酸酯（PHBPHB）COCH2CHCH3On均聚物高度結(jié)晶性、脆、憎水性均聚物高度結(jié)晶性、脆、憎水性低毒、可在體內(nèi)降解成低毒、可在體內(nèi)降解成D-3D-3羥基丁酸（人體血羥基丁酸（人體血液成分）液成分）可進(jìn)行共聚改性可進(jìn)行共聚改性 藥物控釋藥物控釋 縫合線縫合線 人工皮膚人工皮膚聚羥基丁酸與聚羥基丁酸與 30% 30% 羥基戊酸共聚，商品名為羥基戊酸共聚，商品名為: : Biopol. Biopol. 材料由原來的高結(jié)晶度、脆、憎水，變?yōu)榻Y(jié)晶材料由原來的高結(jié)晶度、脆、憎水，變?yōu)榻Y(jié)晶度低、柔順、易于加工的醫(yī)用材料度低、柔順、易于加

10、工的醫(yī)用材料. . 纖維素的羥基羧甲基醚化的產(chǎn)物纖維素的羥基羧甲基醚化的產(chǎn)物OHOOHOHHHHCH2OCH2COONaHOHOHCH2OCH2COONaORHHOHORn陰離子型高分子電解質(zhì)陰離子型高分子電解質(zhì), , 溶于水成粘稠溶液溶于水成粘稠溶液, , 加熱會(huì)成果凍加熱會(huì)成果凍. .常與明膠配合作復(fù)合囊材常與明膠配合作復(fù)合囊材(1-5g/L SCMS(1-5g/L SCMS和和30g/L30g/L明膠按體積比明膠按體積比2:12:1混合混合), ), 用于口服腸道用于口服腸道靶向藥劑靶向藥劑. . HOORORHHHCH2ORHOHOHCH2OR1ORHHOHORnR：CH3COR1：C

11、COOHO OHOORORHHHCH2ORHOHOHCH2ORORHHHORn R：HCH3CH2CH3n: Polymer degreeOHOORORHHHCH2ORHOHOHCH2ORORHHHORn R：HCH3CH2CH(OH)CH3n: Polymer degree OCH2COnOOOOO CH2COnSn(Oct)2or ZnCl2degradationHO CH2COOHOCH2COnCH3OOOOH3CCH3Sn(Oct)2or ZnCl2degradationHO CH2COOHOCH2COnCH3CH3D-PLAL-PLADL-PLA（外消旋）（外消旋）DL-PLA（內(nèi)消

12、旋）（內(nèi)消旋） OCH2CH2CH2CH2CH2COn RCOCROOnR=H , CH2R=H , CH2PRRNnPNPNPNClClClClClCl開 環(huán) Cat聚 合PNClClnRNH2or ROH氨 基 酸(NH2RCOOH)PNRRnR=RNH or RO / NHROOH CH2CHCONRR H. Y. Liu, X. X. Zhu, “Lower critical solution temperatures of N-substituted acrylamide copolymers in aqueous solutions”, Polymer, 1990, 40, 6985-6990R R= H,CH3CH2CH3CHCH3C