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—纳米药物与制剂 熊 非 生物电子学国家重点实验室 江苏省生物材料与器件高技术重点实验室 东南大学生物科学与医学工程学院 Email:xiongfei@seu.edu.cn 前言 1 纳米（nm）= 10-9 米（m） 1 纳米（nm）= 10 埃（Angstrom） 前言 纳米技术（Nanotechnology） 本质：人类按照自己的意愿直接操纵原子、分子，使其按一定的方式排布，从而制造具有特定功能新物质的技术 被国际上公认是21世纪最具前途的科研领域 与信息技术和生物技术并列为未来经济的三大支柱 前言 前言 纳米技术在医药领域的应用： 前言 纳米药物 定义：实际上是纳米复合材料/纳米组装体系，是按照人类意志组装合成的纳米结构系统。 基本内涵：以纳米颗粒以及他们组成的纳米丝、管和囊为基本单元在一维、二维、三维空间组装排列成具有纳米结构的体系 现代药学研究就是希望利用高科技手段，使药物具有更多优点，如好的稳定性、对胃肠刺激性小、毒副作用小、药物利用度高、可靶向给药、有缓释作用等—而纳米药物恰恰具有这些优点 因此，将纳米技术用于药物的研究开发将是现代药学发展的重要方向。 前言 优势： 减小粒径、控制粒径分布等可提高药物溶解性，使药物易于吸收 提高疗效 生物利用度高 靶向 缓释 长循环 易于透皮吸收 易于穿过血脑屏障 前言 一般地，当颗粒小于某一尺度时，较小颗粒的溶解度大于较大颗粒的溶解度，因此，控制药物颗粒大小就可以控制颗粒的溶解速率 许多非水溶性的药物常做成颗粒状可控释放的口服药粒，其颗粒大小是控制药物药理功效的关键 由于活性成分的水溶性有限，口服后在胃肠中的停留时间内，当颗粒较大时，其活性成分的溶解和被人体吸收量很有限，部分或大部分活性成分通过人体代谢而排出，没有得到有效利用 一方面药物功效不能充分发挥而延误治疗，另一方面造成了浪费 前言 研究表明，采用逆向蒸发-超声法，并通过改变油相容积与油/水比例，制备出了平均粒径为83nm、多分散系数0.445的胰岛素纳米脂质体，包封率达78.5% 大鼠经灌胃给药后未能显示降血糖作用，但小肠给药后0.25h血糖下降37.6%；0.5h血糖下降了89.3%，降血糖水平维持50%左右2h 同法给予对照的胰岛素溶液、生理盐水和空白纳米脂质体组均无降血糖作用 可见纳米胰岛素脂质体可以保护胰岛素在小肠中的活性并促进胰岛素的吸收 前言 此外，另一大类药物是气溶胶喷雾类药剂，如治疗哮喘病的药物，其颗粒大小是决定功效的关键因素，目前颗粒只达到微米级水平 据统计，1995年1.46千万美国人患有哮喘病，英国有300万人患有哮喘病，新西兰25%的人口患有哮喘病，单在治疗哮喘病的药物开支上，美国每年花费60亿美元（1998年） 具有一定的研究前景 前言 合理设计载体的化学结构，必须考虑药物的特性和载体所具有的动力学性质 新的化学物质常用来制备有前景的药物载体 例如，M.Saffran等人提出一种经结肠给药的体系，在这个体系中，肽类药物用偶氮芳香环基团交联的聚合物进行输送 用这些聚合物包覆的肽类药物受到保护，而免受胃肠道中酶的降解 由于偶氮键仅被结肠里的微生物酶切断，因而药物随后在大肠中释放 前言 药物纳米化目前已出现了很好的产业前景 国际上已有许多有关药物颗粒纳米化技术的专利报道 例如，美国专利US5500224（1996年），采用油/水乳液分散法制备技术，平均粒径为220-500nm；美国专利US5916586（1999年），采用聚合物共混加工技术来制备蛋白质稳定化的药物活性组分纳米颗粒，其颗粒平均粒径为200nm以下；美国专利US4826689（1989年），采用反溶剂沉淀法制备微米级药物颗粒，以及超临界反溶剂法制备纳米颗粒技术等 目前的研究大部分还处于实验室研究开发阶段，只有极少的药物已做成纳米化胶囊（数百纳米尺度的直径）作为商品出售，如美国Nexstar公司近期商品化的脂质体纳米化胶囊药物1999年的销售额为2000万美元 前言 从纳米药物或药物载体的制备、优势与应用，作为医学诊疗的辅助制剂等方面的发展来看，进展是很大并且很快的，预示出诱人的工业化前景，以及必将为人类健康关怀事业做出巨大贡献 纳米科技对中药现代化的推进作用也逐渐为人们所认识，关键是如何在药物纳米化、以及发现纳米化所带来的新效应方面还亟待有所突破 新型制剂技术与药物纳米化 产生与发展 纳米粒子（Nanoparticle）： 也叫超微颗粒，一般是指在1-100nm 之间的粒子或微小结构 独特性质： （与大颗粒固体相比） 表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应 20世纪80年代 国外学者发现，当微胶囊粒径达到纳米级时，会表现出一些独