生物高分子材料加工课件PPT文件格式下载.pptx

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用去离子水洗涤三次后，冷冻干燥即得含有5-氟尿嘧啶的实心微球。

单乳法,O/O单乳液法：

以极性有机溶剂如乙腈、丙酮为分散相，以含乳化剂的油相如液体石蜡、植物油为连续相。

将药物和聚合物溶解于分散相中，在连续相中乳化分散相，最后将有机溶剂挥发除去，得到载药微球。

复乳法,复乳法1.类型：

W/O/W、O/W/O2.粒径：

050m3.制备技术,复乳法,油相选择乳化剂种类,乳化剂用量,制备影响因素,相体积分数搅拌速度和搅拌时间超声,PLGA,PLGA是乳酸（LA）和羟基乙酸（GA）的共聚物，通过调节LA和GA的比例可以调控PLGA的降解性能。

商业上应用最广泛的生物高分子之一，也是最早经过美国食品药品局（FDA）认证可用于人体的生物材料之一。

可降解性，一定的机械性能，良好的生物相容性药物载体、组织工程支架材料,12,单乳液法,SEMimagesof（a）lidocaine-loadedPLGAmicroparticlesproducedusingO/Wsingleemulsion,topandcrosssectionview130and（b）FITC-dextranloadedPLGAmicroparticlesproducedusingO/WsingleemulsionwiththeintroductionofDMSOascosolvent,topandcrosssectionview.,SEMimagesofcross-sectionsof5-FU-loadedPLGAmicroparticlesproducedusingS/O/Wsingleemulsion.ThedarkgreyregionscorrespondtoPLGA,thebrightgreyregionsto5-FU.,13,14,商业化的PLGA药物载体,FundamentalsandApplicationsofControlledReleaseDrugDeliveryEditors:

JuergenSiepmann,RonaldA.Siegel,MichaelJ.Rathbone,相分离法,又称共沉淀方法，是通过向聚合物的有机溶液中加入第三组分（通常是聚合物的不良溶剂），以降低聚合物的溶解性而形成相分离，即在一个临界点，溶液中会出现两个液相即聚合物共沉淀相和溶剂相，这样溶解或分散在聚合物溶液中的药物即通过共沉淀被包埋在聚合物中。

将聚合物溶液滴加到沉淀剂中也可以获得很好的效果。

相分离法药物微囊的制备：

将氢化可的松混悬于2聚丙交酯的二氯甲烷溶液中，用注射器缓慢注入矿物油中，由于二氯甲烷溶于矿物油，而聚合物不溶于矿物油，聚合物在药物微粒周围沉淀而得到微囊。

相分离法,喷雾干燥法,通过将某固体的水（或有机）溶液或胶囊浆以液滴状态喷入到热空气中，当其溶剂蒸发后，分散在液滴中的固体即被干燥并得到几乎总成球形的粉末。

控制：

药物浓度、风温度、压缩气流流量、压力,喷雾干燥机,凝胶法,海藻酸盐凝胶微球的制备：

取5ml海藻酸盐溶液（1、2,、3），在缓慢搅拌下，通过针头分别注入200ml2的CaCl2溶液中，继续搅拌2030min，过滤收集微球。

超临界流体技术,超临界流体：

处在临界温度（（Tc））和临界压力（（Pc））之上的流体特点：

具有与液体相近的溶解能力和传热系数具有与气体相近的粘度系数和扩散系数在超临界附近，压力的微小变化可以导致密度的巨大变化种类：

CO2，H2O，CH4，C2H6，CH3OH和CHF3等,超临界流体技术,气体反溶剂法流程示意图,快速膨胀法流程示意图,熔融成型,聚合物/药物在高于熔点10熔融注射成型或低压压模成型,溶剂浇铸聚合物/药物溶液模具溶剂挥发成膜微囊化,5.4.2植入剂的制备,聚酸酐控释制剂的制备方法压模成型聚合物/药物溶液喷雾干燥室温模压成型,4.4.2植入剂的制备,恒速缓释局部给药,降低毒副作用,无菌固体制剂，大小为几毫米到几厘米药物赋形剂制备压模成型熔融成型溶剂浇注优点,不足需手术植入,聚酸酐单体通过酸酐键连接酸酐键，易水解,可生物降解性表面降解,本体降解,表面降解,聚酸酐植入剂的制备,Gliadel,葵二酸（SA）与1，3-双（对羧基苯氧基）丙烷（CPP）共聚酸酐（P（CPP-SA），SA：

CPP=20：

80,卡氮芥（BCNU）治疗复发脑胶质瘤,14mmindiameterand1mmthick,loadedwith7.7mgdrug（drugloading3.85%）,1.压模成型聚合物/药物溶液喷雾干燥室温模压成型若物理混合，药物释放的重现性差,基体型,卡氮芥糯米纸胶囊剂,物理包埋法静电作用法,5.4.3聚合物胶束制剂的制备,透析法乳液法,溶剂挥发法冻干法,载药聚合物胶束制备方法化学结合法,5.4.3聚合物胶束制剂的制备,a:

两亲性嵌段共聚物胶束,b:

聚电解质复合物胶束,c:

非共价键胶束,粒径通常低于100nm增加疏水药物在体液中的溶解性延长药物的作用时间提高药物的生物利用度靶向聚合物胶束能够增加药物到达病变部位的比例，从而降低药物对正常组织的毒副作用,临界胶束浓度,Criticalmicelleconcentration（CMC）十二烷基磺酸钠（SDS）,CMC：

8mM,两亲性聚合物CMC：

约10-3mM,亲水链段与疏水链段在水中的溶解度有差当浓度高于CMC时：

微相分离，疏水端向内、亲水端向外，壳-核结构,疏水药物溶解于核相似相容测量CMC：

探针荧光光谱法表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度,小分子表面活性剂形成的胶束解聚,当浓度低于CMC,两亲性聚合物胶束的分解速率很低用凝胶渗透色谱（GPC）确认胶束是否形成测量CMC,两亲性聚合物的亲水、疏水链段：

无规、嵌段和接枝排列,非离子水溶性聚合物，作为亲水端PEG功能化的聚合物胶束可避免粒子被内皮网状系统（RES）吞噬，从而延长药物在体内的循环时间,作为药物载体，两嵌段和三嵌段聚合物胶束应用更广泛聚乙二醇（PEG）,两亲聚合物胶束,星型胶束（亲水端长于疏水端）平头胶束（疏水端长于亲水端）水溶液中，可采取球形、棒状、层状、囊状等影响聚集态结构的因素,疏水链段的构象亲水链段之间的相互作用疏水链段与溶剂之间的界面能,共聚物结构聚合物溶液的浓度离子强度,聚合物胶束常用的制备方法,聚合物胶束常用的制备方法：

将两亲共聚物溶于共同溶剂（疏水、亲水部分均能溶于其中）中，再在搅拌下滴入选择性溶剂以形成胶束；

将选择性溶剂滴入共聚物良溶液中，诱发胶束形成，最后经透析除去良溶剂，也可直接将聚合物良溶液在选择性溶剂中透析；

一些具有特殊性质的共聚物还可通过改变外界条件，如温度、离子强度和pH值等方法诱导胶束形成。

载药聚合物胶束的制备,疏水作用，是药物增溶的主要动力两亲聚合物疏水链段的长度药物疏水性,胶束,疏水作用,载药聚合物胶束的制备,1.物理包埋法疏水作用及氢键，药物只通过物理方法增溶于聚合物胶束

（1）透析法Step1.将两亲聚合物和药物溶解在与水互溶的有机溶剂中Step2.将溶液装入透析袋中用水透析

（2）共溶剂挥发法Step1.将两亲聚合物和药物溶解在与水互溶的有机溶剂中Step2.将此溶液滴加于水相中，溶剂挥发，获载药胶束,载药聚合物胶束的制备,1.物理包埋法疏水作用及氢键，药物只通过物理方法增溶于聚合物胶束（3）水包油乳液法Step1.将两亲聚合物溶解于其良溶剂中Step2.将聚合物溶液于水相中乳化，良溶剂挥发，成空胶束溶液Step3.药物溶解在与水不互溶的有机溶剂中Step4.将药物溶液加入胶束水溶液，使有机溶剂逐渐挥发,载药聚合物胶束的制备,1.物理包埋法疏水作用及氢键，药物只通过物理方法增溶于聚合物胶束（4）溶剂挥发法Step1.将两亲聚合物与药物共溶于易挥发有机溶剂中Step2.将有机溶剂挥发，成聚合物/药物膜Step3.通过剧烈搅拌，将膜重新分散于水相中适于批量生产，局限于亲水性强的两亲聚合物,载药聚合物胶束的制备,1.物理包埋法疏水作用及氢键，药物只通过物理方法增溶于聚合物胶束（5）冻干法Step1.将两亲聚合物与药物共溶于可用于冻干的有机溶剂中Step2.将该溶液与水混合Step3.冻干适于批量生产，局限于能溶于该溶剂的聚合物和药物药物释放：

常通过扩散药物与疏水核的相容性氢键作用载药量,5.4.4水凝胶的制备,水凝胶：

能在水中溶胀并保持大量水分而又不溶解的聚合物，通过共价键、氢键或范德华力等作用相互交联构成三维网状结构。

凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。

这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。

天然的亲水性高分子包括多糖类（淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸，壳聚糖等）和多肽类（胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等）。

合成的亲水高分子包括醇、丙烯酸及其衍生物类（聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚N-聚代丙烯酰胺等）。

水凝胶的应用,水凝胶的应用,碧欧泉保湿水凝胶,水凝胶的特性,1、都是长链高聚物2、在生理环境中不溶于水3、生理条件下，水凝胶含水量在10%-98%之间4、智能水凝胶：

温度敏感，pH敏感，光敏性，电场敏感性,水凝胶制备方法,水溶性单体与交联剂共聚合水溶性聚合物交联,化学交联物理交联辐射交联,羟基交联氨基交联羧基交联,乙烯基交联热交联,水凝胶的制备,聚合前载药将水凝胶放入含药溶液水凝胶制备过程载药,温度、酸碱度、盐种类、离子强度超声波交联,羟基交联1,氨基交联1,氨基交联2,物理交联,物理交联：

通过高分子链之间的物理作用形成的水凝胶物理相互作用：

氢键，疏水作用，离子键相互作用优点：

避免使用交联剂，低毒或者无毒，易生物降解的优点，特别适用于生物医学，药学等领域。

缺点：

机械强度不够大。

辐射交联,辐射交联：

通过电子束照射，射线照射，使链状高分子聚合物交联，形成水凝胶的过程。

优点：

反应过程不需要添加引发剂、交联剂；

操作方便，一般在常温或低温反应；

反应过程通过调节辐射能量及强度，控制聚合物基材的形状和结构；

可以对材料表面进行处理，同时对产物进行辐射灭菌。

辐射对设备要求很高，使其广泛应用受限制。

5.4.4水凝胶的制备,水凝胶用于药物释放系统,5.4.5可降解聚合物药膜的制备,可降解聚合物药膜：

将药物和可生物降解聚合物复合在一起制成的膜材料。

组成:

1、可降解聚合物天然及其改性的聚合物，如壳聚糖，纤维素