概述藥用高分子的由來(lái)與發(fā)展我國(guó)是醫(yī)藥文明古國(guó)中.ppt

1,1 概述 1.1 藥用高分子的由來(lái)與發(fā)展 我國(guó)是醫(yī)藥文明古國(guó)，中草藥用于治療生物體疾 病的歷史十分悠久，天然藥用高分子的使用要比西方 國(guó)家早得多。東漢張仲景（公元142219）在傷寒 論和金匱要略中記載的栓劑、洗劑、軟膏劑、 糖漿劑及臟器制劑等十余種制劑中，首次記載了采用 動(dòng)物膠汁、煉蜜和淀粉糊等天然高分子為多種制劑的 賦形劑，并且至今仍然沿用。,第九章 藥用高分子,2,早在公元前1500年開(kāi)始，人們就開(kāi)始有意識(shí)地利 用植物和動(dòng)物治病。高分子化合物在醫(yī)藥中的應(yīng)用雖 然也有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，但早期使用的都是天然高分子 化合物，如樹(shù)膠、動(dòng)物膠、淀粉、葡萄糖、甚至動(dòng)物 的尸體等。如今，盡管天然高分子藥物在醫(yī)藥中仍占 有一定的地位，但無(wú)論從原料的來(lái)源、品種的多樣化 以及藥物本身的物理化學(xué)性質(zhì)和藥理作用等方面看， 都有一定的局限性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展 的需要。,第九章 藥用高分子,3,近一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，通過(guò)有機(jī)合成的方法獲得了 大量的低分子藥物，為推動(dòng)全球醫(yī)療事業(yè)起了巨大的 作用，在醫(yī)學(xué)史上有著不可磨滅的貢獻(xiàn)。但是，低分 子藥物卻同時(shí)存在著很大的副作用。此外，低分子藥 物在生物體內(nèi)新陳代謝速度快，半衰期短，易排泄， 因而在發(fā)病期間要頻繁進(jìn)藥。過(guò)高的藥劑濃度常常帶 來(lái)過(guò)敏、急性中毒和其他副作用。另一方面，低分子 藥物對(duì)進(jìn)入體內(nèi)指定的部位也缺乏選擇性，這也是使 進(jìn)藥劑量增多、療效較低的原因之一。,第九章 藥用高分子,4,在這種背景下，藥用高分子的研究受到了人們的 重視。 高分子藥物具有低毒、高效、緩釋和長(zhǎng)效等特 點(diǎn)。與生物體的相容性好，停留時(shí)間長(zhǎng)。還可通過(guò)單 體的選擇和共聚組分的變化，調(diào)節(jié)藥物的釋放速率， 達(dá)到提高藥物的活性、降低毒性和副作用的目的。進(jìn) 入人體后，可有效地到達(dá)癥患部位。,第九章 藥用高分子,5,合成高分子藥物的出現(xiàn)，不僅改進(jìn)了某些傳統(tǒng)藥 物的不足之外，而且大大豐富了藥物的品種，為攻克 那些嚴(yán)重威脅人類健康的疾病提供了新的手段。因此 以合成高分子藥物取代或補(bǔ)充傳統(tǒng)的低分子藥物，已 成為藥物學(xué)發(fā)展的重要方向之一。,第九章 藥用高分子,6,1.2 藥用高分子的類型和基本性能 1.2.1 藥用高分子的定義和類型 藥用高分子的定義至今還不甚明確。在不少專 著中，將藥用高分子按其應(yīng)用目的不同分為藥用輔助 材料和高分子藥物兩類。 藥用輔助材料是指在藥劑制品加工時(shí)所用的和 為改善藥物使用性能而采用的高分子材料，例如稀釋 劑、潤(rùn)滑劑、粘合劑、崩解劑、糖包衣、膠囊殼等。,第九章 藥用高分子,7,藥用輔助材料本身并不具有藥理作用，只是在 藥品的制造和使用中起從屬或輔助的作用。因此這 類高分子從嚴(yán)格意義上講不屬于功能高分子，但顯 然屬于特種高分子的范疇。 而高分子藥物則不同，它依靠連接在聚合物分 子鏈上的藥理活性基團(tuán)或高分子本身的藥理作用， 進(jìn)入人體后，能與肌體組織發(fā)生生理反應(yīng)，從而產(chǎn) 生醫(yī)療效果或預(yù)防性效果。,第九章 藥用高分子,8,除了上述兩類藥用高分子材料外，今年來(lái)還逐 漸形成了介于這二者之間的一類處于過(guò)渡態(tài)的高分 子化合物。這類材料雖然本身染不具有藥理作用， 但由于它的使用和存在卻延長(zhǎng)了藥物的效用，為藥 物的長(zhǎng)效化、低毒化提供幫助。例如用于藥物控制 釋放的高分子材料。 本章將對(duì)高分子藥物作較全面的介紹。,第九章 藥用高分子,9,1.2.2 高分子藥物 一些水溶性高分子材料本身具有藥理作用，可直 接作藥物使用，這就是高分子藥物。 按分子結(jié)構(gòu)和制劑的形式，高分子藥物可分為三 大類： (a) 高分子化的低分子藥物 這類高分子藥物亦稱高分子載體藥物，其藥效部 分是低分子藥物，以某種化學(xué)方式連接在高分子鏈上。,第九章 藥用高分子,10,(b) 本身具有藥理活性的高分子藥物 這類藥物只有整個(gè)高分子鏈才顯示出醫(yī)藥活性， 它們相應(yīng)的低分子模型化合物一般并無(wú)藥理作用。 (c) 物理包埋的低分子藥物 這類藥物中，起藥理活性作用的是低分子藥物， 它們以物理的方式被包裹在高分子膜中，并通過(guò)高分 子材料逐漸釋放。典型代表為藥物微膠囊。,第九章 藥用高分子,11,1.2.3 藥用高分子應(yīng)具備的基本性能 由于藥用高分子的使用對(duì)象是生物體，通過(guò)口服 或注射等方式進(jìn)入消化系統(tǒng)、血液或體液循環(huán)系統(tǒng)， 因此必須具備一些基本的特性。對(duì)高分子藥物的要求 包括： (1) 高分子藥物本身以及它們的分解產(chǎn)物都應(yīng)是無(wú) 毒的，不會(huì)引起炎癥和組織變異反應(yīng)，沒(méi)有致癌性； (2) 進(jìn)入血液系統(tǒng)的藥物，不會(huì)引起血栓；,第九章 藥用高分子,12,(3) 具有水溶性或親水性，能在生物體內(nèi)水解下 有藥理活性的基團(tuán)。 (4) 能有效地到達(dá)病灶處，并在病灶處積累，保 持一定濃度。 (5) 對(duì)于口服的藥劑，聚合物主鏈應(yīng)不會(huì)水解， 以便高分子殘骸能通過(guò)排泄系統(tǒng)被排出體外。如果 藥物是導(dǎo)入循環(huán)系統(tǒng)的，為避免其在體內(nèi)積累，聚 合物主鏈必須是易分解的，才能排出人體或被人體 所吸收。,第九章 藥用高分子,13,2 高分子化藥物 2.1 低分子藥物高分子化的優(yōu)點(diǎn) 低分子藥物分子中常含有氨基、羧基、羥基、 酯基等活性基團(tuán)。它們是與高分子化合物結(jié)合的極 好反應(yīng)點(diǎn)。低分子藥物與高分子化合物結(jié)合后，起 醫(yī)療作用的仍然是低分子活性基團(tuán)，高分子僅起了 骨架或載體的作用。但越來(lái)越多的事實(shí)表明，高子 骨架并不是惰性的，它們對(duì)藥理基團(tuán)有著一定的活 化和促進(jìn)作用。,第九章 藥用高分子,14,高分子載體藥物進(jìn)入人體后，藥理作用通過(guò)體 液或生物酶的作用發(fā)揮出來(lái)。 高分子載體藥物有以下優(yōu)點(diǎn)：能控制藥物緩慢 釋放，使代謝減速、排泄減少、藥性持久、療效提 高；載體能把藥物有選擇地輸送到體內(nèi)確定部位， 并能識(shí)別變異細(xì)胞；穩(wěn)定性好；釋放后的載體高分 子是無(wú)毒的，不會(huì)在體內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間積累，可排出體外 或水解后被人體吸收，因此副作用小。,第九章 藥用高分子,15,2.2 低分子藥物與高分子的結(jié)合方式 林斯道夫（Ringsdorf）等提出，高分子載體藥物 應(yīng)具有圖91那樣的模型。,第九章 藥用高分子,圖91 高分子載體藥物的Ringsdorf模型,16,從圖中可見(jiàn)，高分子載體藥物中應(yīng)包含四類基 團(tuán)：藥理活性基團(tuán)、連接基團(tuán)、輸送用基團(tuán)和使整 個(gè)高分子能溶解的基團(tuán)。連接基團(tuán)的作用是使低分 子藥物與聚合物主鏈形成穩(wěn)定的或暫時(shí)的結(jié)合，而 在體液和酶的作用下通過(guò)水解、離子交換或酶促反 應(yīng)可使藥物基團(tuán)重新斷裂下來(lái)。輸送用基團(tuán)是一些 與生物體某些性質(zhì)有關(guān)的基團(tuán)，如磺酰胺基團(tuán)與酸 堿性有密切依賴關(guān)系，通過(guò)它可將藥物分子有選擇 地輸送到特定的組織細(xì)胞中。,第九章 藥用高分子,17,可溶性基團(tuán)，如羧酸鹽、季銨鹽、磷酸鹽等的 引入可提高整個(gè)分子的親水性，使之水溶。在某些 場(chǎng)合下，亦可適當(dāng)引入烴類親油性基團(tuán)，以調(diào)節(jié)溶 解性。上述四類基團(tuán)可通過(guò)共聚反應(yīng)、嵌段反應(yīng)、 接枝反應(yīng)以及高分子化合物反應(yīng)等方法結(jié)合到聚合 物主鏈上。,第九章 藥用高分子,18,高分子載體藥物除了林斯道夫模型外，四類基團(tuán) 還可以其他方式組合，得到分子型態(tài)各異的模型。例 如藥理活性基團(tuán)位于主鏈中的主鏈型和位于分子兩端 的端基型等，它們通常是通過(guò)縮聚反應(yīng)和活性聚合反 應(yīng)獲得的（見(jiàn)圖92）。,第九章 藥用高分子,19,圖92 端基型和主鏈型高分子載體藥物模,第九章 藥用高分子,20,2.3 高分子載體藥物的研究和應(yīng)用 藥用高分子的研究工作是從高分子載體藥物的 研究開(kāi)始的。第一個(gè)高分子載體藥物是1962年研究 成功的將青毒素與聚乙烯胺結(jié)合的產(chǎn)物。至今已研 制成功許多品種，目前在臨床中實(shí)際應(yīng)用的藥用高 分子大多屬于此類。,第九章 藥用高分子,21,碘酒曾經(jīng)是一種最常用的外用殺菌劑，消毒效果 很好。但是由于它的刺激性和毒性較大，近年來(lái)日益 受到人們的冷落。如果將碘與聚乙烯吡咯烷酮結(jié)合， 可形成水溶性的絡(luò)合物。 這種絡(luò)合物在藥理上與碘酒有同樣的殺菌作用。 由于絡(luò)合物中碘的釋放速度緩慢，因此刺激性小，安 全性高，可用于皮膚，口腔和其他部位的消毒。,第九章 藥用高分子,22,青霉素是一種抗多種病菌的廣譜抗菌素，應(yīng)用十 分普遍。它具有易吸收，見(jiàn)效快的特點(diǎn)，但也有排泄 快的缺點(diǎn)。利用青霉素結(jié)構(gòu)中的羧基、氨基與高分子 載體反應(yīng)，可得到療效長(zhǎng)的高分子青霉素。例如將青 霉素與乙烯醇乙烯胺共聚物以酰胺鍵相結(jié)合，得到 水溶性的藥物高分子。 這種高分子青霉素在人體內(nèi)停留時(shí)間比低分子青 霉素長(zhǎng)3040倍。,第九章 藥用高分子,23,第九章 藥用高分子,乙烯醇乙烯胺共聚物載體青霉素,24,以乙烯基吡咯烷酮乙烯胺共聚物或乙烯基吡 咯烷酮丙烯酸共聚物作骨架，也得到水溶性高分 子青霉素，并具有更好的穩(wěn)定性和藥物長(zhǎng)效性。而 且聚乙烯吡咯烷酮本身可作血液增量劑，與生物體 相容性良好。,第九章 藥用高分子,25,乙烯基吡咯烷酮乙烯胺共聚物載體青霉素,第九章 藥用高分子,26,第九章 藥用高分子,乙烯基吡咯烷酮丙烯酸共聚物載體青霉素,27,利用分子中羧基和胺基的縮聚反應(yīng)，可制得藥理 活性基團(tuán)位于主鏈的聚青霉素。,第九章 藥用高分子,28,此外，青霉素在一定條件下還可發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合： 這種聚合物的分子量一般只能達(dá)到10003000， 其水解后的結(jié)構(gòu)與原來(lái)青霉素結(jié)構(gòu)不同，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明仍有良好的抗菌作用，且比低分子青毒素有更好 的持久性。,第九章 藥用高分子,29,維生素是人體生長(zhǎng)和代謝所必須的微量有機(jī)物， 但所需量很小。按理說(shuō)，人們每天食用的蔬菜、水 果、谷物中的維生素已足夠維持肌體活動(dòng)的需要。 但實(shí)際上，維生素并不易被人體吸收，其中大部分 在進(jìn)入人體后又被排泄掉了，浪費(fèi)很大。已經(jīng)研制 了多種維生素與高分子化合物結(jié)合的產(chǎn)物，藥效大 大提高。例如 VB1 中的羥基能順利地與聚丙烯酸中 的羧基結(jié)合。,第九章 藥用高分子,30,第九章 藥用高分子,31,利用半胱氨酸型聚合物中的SH基使VB1開(kāi)環(huán)加成， 可得到與上述高分子VB1不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，但藥效基 本不變。,第九章 藥用高分子,32,同樣，VC（抗壞血酸）中羥基與聚合物中的羧 基以酯的形式結(jié)合，也可得到含VC的聚合物。,第九章 藥用高分子,33,低分子抗癌藥常常伴有惡心、脫發(fā)、全身不適等 不良反應(yīng)。如將這些藥物與高分子結(jié)合，可定向地將 藥物輸送到病灶處，為變異細(xì)胞所吸收，不會(huì)在全身 循環(huán)過(guò)久，從而避免了毒性作用。 在低分子抗癌藥中，有很大部分是核酸堿類化合 物?，F(xiàn)已將核酸堿類抗癌藥大分子化。這些核酸堿類 聚合物具有 DNA或 RNA 的某些性質(zhì)，可以被腫瘤細(xì) 胞所吸收，制止腫瘤細(xì)胞的復(fù)制，起到抗癌作用。,第九章 藥用高分子,34,用以制備核酸堿類聚合物的單體主要是尿嘧啶、 腺嘌呤的乙烯基衍生物，例如烷硫基嘌呤的烯烴衍生 物，5氟尿嘧啶的乙烯基衍生物等。 乙烯基尿嘧啶是最簡(jiǎn)單的尿嘧啶單體，能在引發(fā) 作用下聚合形成水溶性聚合物，它能像天然核酸那樣 彼此間通過(guò)氫鍵締合形成高分子絡(luò)合物，有良好的抗 腫瘤作用。,第九章 藥用高分子,35,用甲基富馬酰氯與5氟尿嘧啶（5Fu）反應(yīng)得 到單體，均聚物和共聚物都具有抗腫瘤活性。,第九章 藥用高分子,36,從以上例子可見(jiàn)，許多低分子藥物在高分子化后 仍能保持其原來(lái)的藥效。在某些情況下，高分子骨架 還有活化和促進(jìn)藥理活性的作用。 但必須注意到，相反的情況也同樣存在。在有些 情況下，低分子藥物高分子化后，藥效隨高分子化而 降低，甚至消失。例如，著名的抗癌藥 DL對(duì)（二 氯乙基）氨基苯丙氨酸在變成聚酰胺型聚合物后，完 全失去藥效。,第九章 藥用高分子,37,第九章 藥用高分子,38,將低分子藥物高分子化是克服低分子藥物的缺 點(diǎn)、提高藥物療效的一種有效方法。但至今為止成功 的例子并不很多。其中存在的問(wèn)題是顯而易見(jiàn)的。一 是可利用的高分子骨架有限，主要限于聚乙烯醇、聚 （甲基）丙烯酸酯、聚丙烯酰胺，纖維素衍生物等有 活性基團(tuán)的聚合物。二是結(jié)構(gòu)因素對(duì)藥理作用的影響 尚不清楚，缺乏詳盡的理論指導(dǎo)，造成很多藥物高分 子化后失去藥理作用。因此，在低分子藥物高分子化 方面，還有許多工作要做。,第九章 藥用高分子,39,3 藥理活性高分子藥物 3.1 藥理活性高分子藥物的特點(diǎn) 藥理活性高分子藥物是真正意義上的高分子藥 物。它們本身具有與人體生理組織作用的物理、化 學(xué)性質(zhì)，從而能克服肌體的功能障得，治愈人體組 織的病變，促進(jìn)人體的康復(fù)和預(yù)防人體的疾病等。,第九章 藥用高分子,40,實(shí)際上，高分子藥物的應(yīng)用已有悠久的歷史，如 激素、酶制劑、肝素、葡萄糖、驢皮膠等都是著名的 天然藥理活性高分子。人工合成的藥理活性高分子的 研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的歷史不長(zhǎng)，對(duì)許多高分子藥物的 藥理作用也尚不十分清楚。但是，由于生物體本身就 是由高分子化合物構(gòu)成的，因此人們相信，作為藥物 的高分子化合物，應(yīng)該有可能比低分子藥物更易為生 物體所接受。,第九章 藥用高分子,41,目前，藥理活性高分子藥物的研究工作主要從下 面三個(gè)方面展開(kāi)： (1) 對(duì)已經(jīng)用于臨床的高分子藥物，努力搞清其 藥理作用。 (2) 根據(jù)已有低分子藥物的功能，設(shè)計(jì)既保留功 能、又克服副作用的高分子藥物。 (3) 開(kāi)發(fā)新功能的藥理活性高分子藥物。 近年來(lái)，合成藥理活性高分子藥物的研究工作進(jìn) 展很快，已有相當(dāng)數(shù)量的品種進(jìn)人商品市場(chǎng)。,第九章 藥用高分子,42,3. 2 藥理活性高分子藥物的研究和應(yīng)用 低分子量的聚二甲基硅氧烷具有低的表面張力， 物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有很好的消泡作用，故廣泛 用作工業(yè)消泡劑。由于它無(wú)毒，在人體內(nèi)不會(huì)引起生 理反應(yīng)，故亦被用作醫(yī)用消泡劑，用于急性肺水腫和 腸胃脹氣的治療，國(guó)內(nèi)外都有應(yīng)用。,第九章 藥用高分子,43,聚乙烯N氧吡啶能溶于水中。注射其水溶液或 吸入其噴霧劑，對(duì)于治療因大量吸入含游離二氧化硅 粉塵所引起的急性和慢性矽肺病有較好效果，并有較 好的預(yù)防效果。研究表明，只有當(dāng)聚乙烯N氧吡啶 的分子量大于3萬(wàn)時(shí)才有較好的藥理活性，其低聚物 以及其低分子模型化合物異丙基N氧吡啶卻完全沒(méi) 有藥理活性。,第九章 藥用高分子,44,這可能是由于高分子量的聚乙烯N氧吡啶更容 易吸附在進(jìn)入人體的二氧化硅粉塵上，避免了二氧化 硅與細(xì)胞成分的直接接觸，從而起到治療和預(yù)防矽肺 病的作用。,第九章 藥用高分子,45,不少聚氨基酸具有良好的抗菌活性，但其相應(yīng)的 低分子氨基酸卻并無(wú)藥理活性。例如表91所示，2.5 g/ml 的聚 L賴氨酸可以抑制 E. Coli 菌（大腸桿 菌），但L賴氨酸卻無(wú)此藥理活性，賴氨酸的二聚 體的濃度要高至聚L賴氨酸的180倍才顯示出相同的 效果。對(duì)S. Aureus菌（金黃色葡萄球菌）的抑制能力 基本上也遵循此規(guī)律。,第九章 藥用高分子,46,第九章 藥用高分子,表91 聚賴氨酸的抗菌活性,47,肝素是生物體中的種多糖類化合物，分子結(jié)構(gòu) 中含有SO3-，COO-，及NHSO3-等功能基團(tuán)。 它與血液有良好的相容性，具有優(yōu)異的抗凝血性能。 模擬它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，人工合成的含有這三種功能基團(tuán) 的共聚物，同樣具有很好的抗凝血性能。但對(duì)主鏈結(jié) 構(gòu)、三種功能基團(tuán)的比例等因素的影響作用，還有待 于進(jìn)一步探討。,第九章 藥用高分子,48,第九章 藥用高分子,49,在生物體內(nèi)，存在一種承擔(dān)防御作用的蛋白質(zhì) 干擾素。誘發(fā)生物體的干擾素，要比單純使用外來(lái) 藥物更能抵抗疾病的產(chǎn)生和發(fā)展。天然的多糖類化合 物對(duì)激發(fā)干擾素有良好作用。合成的陰離子聚合物就 是一類能誘發(fā)產(chǎn)生干擾素、激發(fā)產(chǎn)生廣普免疫活性的 重要物質(zhì)，具有免疫、抗病毒、抗腫瘤的作用。 在陰離子聚合物中，最引人注目的是由二乙烯基 醚與順丁烯二酸酐共聚所得的吡喃共聚物。,第九章 藥用高分子,50,第九章 藥用高分子,51,吡喃共聚物是一種干擾素誘發(fā)劑，相對(duì)分子質(zhì)量具有廣泛的生物活性。它能直接抑 制多種病毒的繁殖，有持續(xù)的抗腫瘤活性，可用于治 療白血病、肉瘤，泡狀口腔炎癥、腦炎等。它還有良 好的抗血凝性，有促進(jìn)肝中钚的排除的功能。 它的抗腫瘤活性與它能活化巨噬細(xì)胞有關(guān)。吡喃 共聚物的毒性比其他許多陰離子聚合物低得多，但用 于臨床試驗(yàn)仍然偏高，因此，作為抗癌藥物，仍有許 多研究工作要做。,第九章 藥用高分子,52,順丁烯二酸酐與其它單體合成的各種共聚物的藥 理活性差別很大，如順丁烯二酸酐與苯乙烯的共聚物 完全無(wú)吡喃共聚物的功能。分子量的影響也很大，如 上述吡喃共聚物當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量低于5萬(wàn)時(shí)，藥理活 性消失。吡喃共聚物誘發(fā)干擾素的活性不如天然的多 糖類化合物，但長(zhǎng)效性和持續(xù)性則好得多。,第九章 藥用高分子,53,4 藥物微膠囊 4.1 微膠囊和藥物微膠囊的基本概念 微膠囊是指以高分子膜為外殼、其中包有被保護(hù) 或被密封的物質(zhì)的微小包囊物。就像魚(yú)肝油丸那樣， 外面是一個(gè)明膠膠囊；里面是液態(tài)的魚(yú)肝油。經(jīng)過(guò)這 樣處理，魚(yú)肝油由液體變成了固體。事實(shí)上，世界上 第一個(gè)微膠囊專利也就是魚(yú)肝油微膠囊。微膠囊的顆 粒直徑要比傳統(tǒng)的魚(yú)肝油丸小得多，尺寸范圍在零點(diǎn) 幾微米至幾千微米之間，一般為5200 m。,第九章 藥用高分子,54,微膠囊內(nèi)被包裹的物質(zhì)通常稱為芯（core）、核 （nucleus）或填充物（fill）；外壁稱為皮（skin）、 殼（shell）或保護(hù)膜（protecilve foil）。微膠囊中所 包裹的物質(zhì)，可以是液體、固體粉末，也可是氣體。 由于應(yīng)用目的和制造工藝不同，微膠囊的大小、 形狀可有很大變化，其包裹形式也有多種。常見(jiàn)的有 圖93所示幾種類型。,第九章 藥用高分子,55,圖93 微膠囊的類型,第九章 藥用高分子,單核,多核,多核，不規(guī)則外形,雙璧,微膠囊簇,含微膠囊之微膠囊,56,微膠囊可以改變一個(gè)物質(zhì)的外形而不影響它的 內(nèi)在性能。例如，一種液體物質(zhì)經(jīng)世膠囊化后就變 成了固體粉末，其外形完全發(fā)生了變化，但在微膠 囊內(nèi)部還是液體，性質(zhì)并不改變。但從另一意義上 講，物質(zhì)的微膠囊化可改變其性質(zhì)，它可以使物質(zhì) 分散成細(xì)小狀態(tài)，經(jīng)微膠囊化后，物質(zhì)的顏色、比 重、溶解性、反應(yīng)性、壓敏性、熱敏性、光敏性均 發(fā)生了變化。,第九章 藥用高分子,57,例如，一個(gè)比水重的物質(zhì)可通過(guò)調(diào)節(jié)聚合物膜 的比重和包入空氣而使它浮于水面上。 微膠囊的最大特點(diǎn)是可以控制釋放內(nèi)部的被包 裹物質(zhì)，使其在某一瞬間釋放出來(lái)或在一定時(shí)期內(nèi) 逐漸釋放出來(lái)。 瞬間釋放是通過(guò)擠壓、摩擦、熔融、溶解等作 用使外殼解體；逐慚釋放則是通過(guò)芯材向殼體外逐 漸滲透或外殼逐漸溶解、降解而使芯材釋放出來(lái)。,第九章 藥用高分子,58,微膠囊在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有十分廣泛的 用途。例如，將無(wú)色染料包在微膠囊內(nèi)，然后涂布在 酸性底基的紙上。書(shū)寫(xiě)時(shí)，壓力將微膠囊壓破，無(wú)色 染料遇酸而顯色。這就是無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙的工作原理。 將環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑微膠囊化混于環(huán)氧樹(shù)脂中， 可構(gòu)成單組分環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑。粘合時(shí)，在外力作用 下，微膠囊外殼破裂，固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂相遇接觸而 固化。,第九章 藥用高分子,59,把香料、驅(qū)蚊劑等的微膠囊混入內(nèi)墻涂料中，依 靠微膠囊外殼聚合物的滲透作用將香料、驅(qū)蚊劑逐漸 釋放出來(lái)，成為具有長(zhǎng)效芳香、驅(qū)蚊作用的涂料。 把農(nóng)藥，化肥微膠囊化則可得長(zhǎng)效緩釋農(nóng)藥、化 肥。 其他還可舉出許多有意義的應(yīng)用例子。藥物的微 膠囊化，就是微膠囊技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。,第九章 藥用高分子,60,與普通的藥物相比，藥物微膠囊有不少優(yōu)點(diǎn)。 藥物被高分子膜包裹后，避免了藥物與人體的直接 接觸，藥物只有通過(guò)對(duì)聚合物壁的滲透或聚合物膜 在人體內(nèi)被浸蝕、溶解后才能逐漸釋放出來(lái)。因此 能夠延緩、控制藥物釋放速度，掩蔽藥物的毒性、 刺激性、苦味等不良性質(zhì)，提高藥物的療效。 經(jīng)微膠囊化的藥物，與空氣隔絕，能有效防止 藥物貯存過(guò)程中的氧化、吸潮、變色等不良反應(yīng)， 增加貯存穩(wěn)定性。,第九章 藥用高分子,61,4.2 用作藥物微膠囊膜的高分子材料 可用作微膠囊膜的材料很多，有無(wú)機(jī)材料，也 有有機(jī)材料，但應(yīng)用最普遍的是高分子材料。從理 論上講，任何可成膜的高分子材料都可用于制備微 膠囊。但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要考慮芯材的物理、化學(xué) 性質(zhì)，如溶解性、親油親水性等，因此，真正能用 作微膠囊膜的高分子材料并不是很多。,第九章 藥用高分子,62,作為藥物微膠囊的包裹材料，除了應(yīng)滿足藥用高 分子應(yīng)具備的基本性能外，還應(yīng)該對(duì)藥物有良好的滲 透性，或能在人體中溶解或水解，使藥物能以一定方 式釋放出來(lái)。 目前已實(shí)際應(yīng)用的藥物微膠囊材料中，除了天然 的高聚物如骨膠、明膠、阿拉伯樹(shù)膠、瓊脂等和半合 成的高聚物如乙基纖維素、羧甲基纖維索、醋酸纖維 素等。應(yīng)用較多的合成高聚物有聚葡萄糖酸、聚乳 酸、乳酸與氨基酸的共聚物、甲基丙烯酸甲酯與甲基 丙烯酸乙酯的共聚物等。,第九章 藥用高分子,63,選擇藥物微膠囊膜材料的工作是一項(xiàng)細(xì)致的工 作，除了考慮上述條件外，還要考慮其使用環(huán)境和使 用對(duì)象。例如，植入體內(nèi)和注