纳米材料在药物控释靶向

1、纳米材料在药物控释 靶向的应用 1.纳米材料与纳米技术 2.药物纳米化的主要优势 3.纳米材料的药物靶向作用 4.纳米材料的药物控释系统 5.前景与展望 目录目录 1.1 纳米材料纳米材料 定义：纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超 细材料，又称超微颗粒材料，由纳米粒子组 成。 纳米材料至少有一维尺度在纳米范围 零维纳米材料-纳米粒子 一维纳米材料-纳米线(纳米管) 二维纳米材料-纳米膜 三维纳米材料-纳米块体材料 1.2 纳米技术纳米技术 2.2.药物纳米化的主要优势药物纳米化的主要优势 药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可 提高药物的溶解性，使药物易于吸收提

2、高药物的溶解性，使药物易于吸收 可靶向释放（被动靶向分布）可靶向释放（被动靶向分布） 可控释放，可控释放，纳米控释系统改善药物性质纳米控释系统改善药物性质 易于透皮吸收、易于穿过血脑屏障等易于透皮吸收、易于穿过血脑屏障等 纳米药物优势纳米药物优势 胞胞 饮饮 吞吞 噬噬 靶向给药系统靶向给药系统 (Targeting Drug Delivery System ,TDDS) 药物药物 特定靶向区域特定靶向区域 选择性浓集定位于选择性浓集定位于 靶器官靶器官 靶组织靶组织 靶细胞靶细胞 细胞内细胞内 载载 体体 局部或全身局部或全身 血液循环血液循环 3.纳米材料的药物靶向作用纳米材料的药物靶向作

3、用 靶向给药优势靶向给药优势 l定义：在特定的导向机制作定义：在特定的导向机制作 用下，将药物输送到特定靶用下，将药物输送到特定靶 器官，发挥治疗作用器官，发挥治疗作用 l组成：药物组成：药物+ +载体载体+ +导向导向 “神奇子弹神奇子弹” l优势：药剂用量少，毒副作优势：药剂用量少，毒副作 用低；药效持续，长时间保用低；药效持续，长时间保 持靶目标的有效药物浓度持靶目标的有效药物浓度 靶向制剂靶向制剂 理想的靶向制剂应具备的理想的靶向制剂应具备的三大要素三大要素： 定位浓集、控制释药、无毒可生物降解定位浓集、控制释药、无毒可生物降解 基本分类：基本分类： 1 1、被动靶向制剂：微粒吞噬（生

4、理特征，、被动靶向制剂：微粒吞噬（生理特征，RESRES效应）效应） 2 2、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位）、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位） 3 3、物理化学靶向：磁性、热和、物理化学靶向：磁性、热和pHpH敏感、栓塞性微球敏感、栓塞性微球 等等 主动靶向：通过载体表面进行修饰， 如图 纳米材料靶向流程纳米材料靶向流程 细胞内靶向细胞内靶向-基因治疗基因治疗 一些特殊的纳米粒还可以进入细胞内结一些特殊的纳米粒还可以进入细胞内结 构构,从而达到基因治疗的目的从而达到基因治疗的目的 利用纳米技术可使利用纳米技术可使DNA通过主动靶向通过主动靶向 定位于细胞定位于细胞 将质粒将质粒DNA浓缩

5、至浓缩至50200nm并带上并带上负电荷负电荷, 有助于其对细胞核的有效入侵有助于其对细胞核的有效入侵; 插入位点影响因素插入位点影响因素: : - -取决于纳米粒子的大小、结构和表面取决于纳米粒子的大小、结构和表面 性质性质 纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用 纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用 血管内靶向血管内靶向 q聚乳酸聚乳酸-乙醇酸乙醇酸(PLGA)包载包载抗细胞增生药物抗细胞增生药物细细 胞松弛素胞松弛素B的生物降解性纳米球的生物降解性纳米球 研究表明研究表明: : 载药纳米球可穿透结缔组织并被靶载药纳米球可穿透结缔组织并被靶 部位的血管壁吸收部位的血管壁吸收,可用介入方法将可用介入方法将NP

6、导入血导入血 管内病灶部位管内病灶部位: : - -在血管局部组织内缓慢释放药物在血管局部组织内缓慢释放药物, ,维持长期维持长期 局部有效药物浓度局部有效药物浓度,达到有效治疗心血管再狭达到有效治疗心血管再狭 窄及其他血管疾病的目的窄及其他血管疾病的目的 q 骨髓靶向骨髓靶向 骨髓病变，或因肿瘤浸润、化疗药物骨髓病变，或因肿瘤浸润、化疗药物 或严重感染受到抑制等或严重感染受到抑制等 骨髓病变靶向性治疗：骨髓病变靶向性治疗： 提高药物在骨髓内分布提高药物在骨髓内分布 骨髓活性的保护：骨髓活性的保护：可促使骨髓细胞自我可促使骨髓细胞自我 更新、分裂增殖更新、分裂增殖,并提高其活性并避免血并提高其

7、活性并避免血 象中不良反应象中不良反应 如：人粒细胞集落刺激因子如：人粒细胞集落刺激因子(G(G2 2CSF) CSF) 聚氰聚氰 基丙烯酸烷酯毫微粒：可提高在骨髓内分布基丙烯酸烷酯毫微粒：可提高在骨髓内分布. . 纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用 4.纳米材料的药物控释系统纳米材料的药物控释系统 定义：纳米控释系统常有纳米粒子和纳米胶囊 两大类,它们是直径在 10500nm 之间的固态 粒子,活性组分( 包括药物、 生物活性材料)通 过溶解、包裹作用位于粒子内部;或者通过吸 附作用位于粒子表面。 纳米控释系统的载体材料主要有： 1、无机非金属 2、生物降解性高分子 3、生物大分子。 纳米控释系统

8、的药物释放机制纳米控释系统的药物释放机制 纳米控释系统中的药物释放不仅与载体材 料的种类和性能有关, 还与粒子粒径和粒径分布 有关。可以是药物通过囊壁沥滤、渗透、和扩 散出来,也可以是基质本身的溶蚀降解而使其中 的药物释放出来。 纳米控释系统的优点纳米控释系统的优点 1、可靶向输送药物、可靶向输送药物, 控制药物释放控制药物释放, 从而延长药物的作用时间从而延长药物的作用时间, 在保证药物作用的前提下在保证药物作用的前提下, 减少药剂量减少药剂量,从而减轻或避免毒副作从而减轻或避免毒副作 用用; 2、可建立一些新的给药途径。有些药物口服的生物利用度低、可建立一些新的给药途径。有些药物口服的生物

9、利用度低, 通常只限于肠胃途径给药。为了能使其适用口服通常只限于肠胃途径给药。为了能使其适用口服,可以制作纳米可以制作纳米 粒子或纳米胶囊以改变给药途径粒子或纳米胶囊以改变给药途径, 或增加新的给药途径或增加新的给药途径; 3、消除生物屏障对药物作用的影响。载药纳米微粒可透过生、消除生物屏障对药物作用的影响。载药纳米微粒可透过生 物膜并穿透血脑屏障治疗现在不得不手术治疗的颅内疾病物膜并穿透血脑屏障治疗现在不得不手术治疗的颅内疾病 抗生素抗生素-纳米粒纳米粒：通过内吞：通过内吞 / 融合途径将融合途径将 药物带人细胞，提高药效；药物带人细胞，提高药效； 抗生素抗生素包封后包封后,改变了其药代动力学：改变了其药代动力学： 增加血浆半衰期和增加血浆半衰期和AU C 值值, 降低了表降低了表 观分布容积观分布容积-允许增加最大耐药剂量允许增加最大耐药剂量, 提高治疗指数；提高治疗指数； 降低毒药物副作用：降低毒药物副作用： 如：抗结核药、氨基糖苷类的肝、肾毒性；如：抗结核药、氨基糖苷类的肝、肾毒性； 其他抗生素的不同副作用等其他抗生素的不同副作用等 胞内感染胞内感染-抗生素纳米粒给药系统抗生素纳米粒给药系统 运载药物通过血脑屏障血脑屏障是血液与大脑之 间由毛细而管内皮细胞构成的结构，血脑屏障