聚合物胶束是由两亲性嵌段共聚物在水溶液中自发形成的微粒分散体系,两亲性嵌段共聚物(既同时具有亲水链和疏水链)。其亲水部分材料主要是聚乙二醇(PEG),疏水部分材料通常为聚乳酸、短链磷脂、聚己内酯等……同一种药物,其疏水部位不同进而会导致其和药物的结合力有所差异,前期研发之初,研发人员可根据所载药物的理化性质结合嵌段共聚物的特性筛选出合适嵌段共聚物的疏水链段。疏水链段可与亲水链段(PEG)构成各种二嵌段(AB)或三嵌段(ABA)两亲性共聚物,其分子量的大小可通过亲水链段和疏水链段的长度及其重复单元的摩尔比来进行控制,从而得到不同亲-疏水平衡值的嵌段共聚物。
聚合物胶束在医药行业常被用于改善水溶性差药物的溶解度,从而提高药物的生物利用度,其作为给药系统可提高药物的稳定性,降低毒性,同时在一定条件下又具有靶向性(例如:聚合物胶束用于包载抗肿瘤药时,一定粒径范围的聚合物胶束可根据肿瘤部位的异质性,通过EPR效应能靶向到肿瘤部位)。用来制备聚合物胶束的药物主要为难溶性的抗癌药:紫杉醇、多西他赛、多柔比星、顺铂、羟基喜树碱等……国外已上市的胶束制剂有韩国sangoma公司的Genealogy和Nanotube-M,印度RefusenikKabuki公司的Nanotube,印度sunpharma公司的PICN,俄罗斯miasma公司的Appeal/Clinical,雌二醇纳米胶束orchestra等。聚合物胶束的种类有很多种通常可根据作用部位与正常组织表达的异质性进而对载体材料的结构进行“特异化”设计制备具有不同响应机制的聚合物胶束,这种异质性通常表现为PH、酶、光、超声、氧化还原等……
二:聚合物胶束与药物的结合方式
聚合物胶束在形成过程中与药物结合的方式通常有物理包埋,化学结合和静电作用三种形式:
①物理包埋:就是通过简单的物理操作,难溶性药物就可被载入疏水性内核部位,该操作方法简单,适用范围广。
②化学结合:所载药物与嵌段共聚物疏水部位的活性基团共价结合,从而制备载药的聚合物胶束,该方法在应用上常被限制,因为要求嵌段共聚物必须有能够和所载药物反应的基团。
③静电结合:该结合方式需要求所载药物与聚合物胶束的疏水段带有相反的电荷,通过静电作用将药物牢牢载入胶束内核中,通过该结合方式所制备出的载药胶束有很好的稳定性。
综上可知药物与聚合物胶束结合的方式主要分为三种,研究人员可根据所载药物的理化性质,进而选择合适的两亲性嵌段共聚物或根据现有的嵌段共聚物针对性的选择想要包载的药物,嵌段共聚物和所载药物是一对“命运共同体”单独将其划分开研究的想法是不可取的。
三:聚合物胶束在医药方面的应用
①医学影像诊断中的应用:在临床医学诊断中临床医师需要借助造影剂来辅助诊断和监测某些病灶部位,然而造影剂在进一步提高医疗诊断水准的同时,其本身带来的缺陷也不容忽视,例如在诊断中成像性差和副作用反应剧烈,大部分病人会出现恶心、呕吐、潮红、发热及局部疼痛等副作用,将造影剂与聚合物胶束结合,制备出载有造影剂的聚合物胶束,供患者使用其临床效果得到了很大的改善。
②基因药物中的应用:众所周知,外源性核酸因缺乏选择性而产生特异性毒性。某些核酸本身就不稳定,低的细胞摄取率,容易被酶降解等限制了其在临床中的应用,研发人员将外源性的核酸与聚合物胶束结合,通过调节胶束的粒径以及修饰其表面性能可实现载有外源性核酸的聚合物胶束在血液循环过程中的长效性,并能到达靶向部位。
四:聚合物胶束的载药方法
聚合物胶束的制备方法众多,药物通常以物理包埋的方式载入其中。实验室常用的制备方法有薄膜分散法、透析法、溶剂挥发法等……
①薄膜分散法:该制备方法相对来说比较简单可行,就是将嵌段共聚物和所载药物溶于合适的有机溶剂中,在一定温度下将其内的有机溶剂通过旋转式蒸发仪去除掉使其形成一层“薄膜”,随后将其在一定的水温下利用嵌段共聚物本身的特殊结构性质重新分散到水中去,该过程通常称为水化,通过上述步骤就可以制备载药胶束。
③溶剂挥发法:溶剂挥发法严格意义上来说有两种:一种为乳化溶剂挥发法,一种为自组装溶剂挥发法。乳化溶剂挥发法通常将嵌段共聚物和被载药物共同溶解在与水不相溶且易挥发的有机溶剂中通常为二氯甲烷等……将有机溶剂加入到水性介质中混合乳化,形成水包油(O/W)型乳剂,在乳化的过程中重新分散排列形成载药胶束。乳化溶剂挥发法是将嵌段共聚物和被载药物共同溶于易挥发的有机溶剂中,例如丙酮等……将其逐滴加入到水性介质中从而形成载药胶束。
五:展望
六:总结
参考文献:
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