102.高分子化药物.ppt

体系一： 自动调节体系是使聚合物膜的通透性与葡萄糖浓度相关联。这种体系由多孔膜包覆饱和胰岛素溶液组成，该膜由PHEMA水凝胶组成，其中还含有侧链氨基和固定化葡萄糖氧化酶。当葡萄糖扩散进入水凝胶相内，被酶催化氧化成葡萄糖酸，降低了膜内的pH值，导致氨基质子化，增加水凝胶的通透性，释放胰岛素的速率加快。 * 体系二：Ito等将葡萄糖脱氢酶(GDH)、尼克酰胺(NAD)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)先后固定于丙烯酸接枝的PMMA膜上，然后以二硫键将胰岛素连接在膜上。当葡萄糖浓度高时，在GDH作用下氧化脱氢，产生的电子经NAD和FAD传递至二硫键，使二硫键还原而断裂，释放出游离的胰岛素。 * 体系三：Kim等利用刀豆球蛋白A对葡萄糖及其类似物（糖基胰岛素）的竞争性结合作用，制成对葡萄糖浓度敏感的胰岛素释放体系。 * 自动调节控制或智能药物释放体系的独特功能已引起人们的极大兴趣。目前研究得较多的是pH敏感性、温度敏感性、离子强度敏感性聚合物及其释放性能。 * 生物降解控缓释系统药物释放影响因素： 药物从生物降解控缓释系统中释放受许多因素影响，情况很复杂。主要的影响因素有 剂型、载体种类与性质、药／载比、药物在介质中溶解度、药物与载体材料的相容性等。 * 药物控制释放方法与给药途径的关系: * 载体包容体系中，药物溶解于或分散于聚合物中。药物在聚合物中溶解性和扩散行为是释放速率的控制因素。 由于药物的浓度随时间延长而降低，以及药物从内部到表面的扩散距离随时间而增加，因此释放速率将随时间而降低。 * 对于溶解的药物体系，即药物是溶于无孔高分子基质中，药物的扩散速率方程为： * 对于平面、柱状、球状的载体包容体系药物释放速率方程分别为： * ——完全释放的药物总量； ——时间t时药物释放 z——平面膜厚度； r——柱状体或球状体的半径。 平面 球状 柱状 如果药物均匀分散在基质中，药物从基质释放到环境中的方式可能随扩散的分配机制的变化而变化，例如药物可以利用基质中的微通道释放，也可以利用药物先溶解而出现的微通道进行输送。 假设：(1)药物的总浓度(M?)大于其在基质中的溶解度(cs)；(2)固体药物首先由体系表层进行溶解，表层药物完全溶解后，下层的药物又开始溶解释放，则 * 其稳态的释放速率为 * t时刻的药物释放量为 Higuchi 方程 另一方面，分散的药物还可能经过药物相溶解后留下的空穴和孔道扩散出来，在此情况下，药物的包容量和几何形状对释放动力学都有明显的影响。综合上述两种因素，载体包容体系在适当的配方及加工成型条件下可获得假零级释放。 * 一般来说，药物的扩散系数随药物相对分子质量增大而减小，随聚合物的柔顺性增大而增大。 对于确定的药物，选择适当的聚合物材料是至关重要的， * 药物在各种聚合物相内的扩散系数与药物相对分子质量的关系 渗透作用控制： 渗透作用控制是通过水对聚合物材料的渗透作用来控制药物的释放速率。 简单渗透泵由带孔的半透膜包覆的药芯构成，药芯由固态的水溶性药物和能产生渗透压的物质组成，半透膜由聚合物制成(类似于上述的微胶囊体系)。 * 当释放体系置于接收介质中时，水则通过半透膜渗透进入药芯，产生渗透压，将药物从小孔挤出。药物释放量与进入膜内的水的体积相关，释放速率则由膜的性质和药芯的渗透活性所决定。只要内部含有固体药物，穿过膜的渗透压维持恒定，就能获得恒速释放。，即能获得恒速释放。 * 渗透作用控制的药物释放装置 另一种由渗透作用控制的体系利用聚合物基质的溶胀性质。药物与聚合物以溶解或分散形式组成密实的药丸或微球(类似于上述的载体包容体系)。所用的聚合物为水凝胶。 * 溶胀作用控制的药物释放机制 此体系需要能溶胀，但不能溶解的玻璃态聚合物。常用半结晶或轻度交联的聚合物，如甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、EVA共聚物、交联PVA 等水凝胶。 释放速率主要与溶胀过程有关，其中水凝胶的亲水性与交联密度是两个重要的参数、通过调节可以获得恒速释放。 * 三、药物释放的机理 (二)化学过程控制 化学过程控制有两种形式： ①可生物降解性聚合基质体系，其中药物溶解或分散于聚合物中； ②聚合物—药物结合体系，药物分子以共价键连接在聚合物的主链或侧链上。 * (1) 聚合物基质体系 在聚合物基质体系中，如果采用的基质材料是可以在体内降解的生物降解材料，药物的释放速率不仅受到扩散速率的影响，而且还会受到降解速率的影响。 在均相降解过程中，药物的释放通过扩散和浸蚀同时进行。在降解过程药物的扩散系数随时间的延长而增大： * 这种