生物降解性材料聚乳酸在药物缓控释中的应用

1、生物降解性材料聚乳酸在药物缓控释中的应用摘要 由于人们环保意识的逐渐增强，近年间绿色高分子发展迅速，聚乳酸作为最常见的一类绿色高分子材料，原料易得，制备工艺较为简单，成本低，有较高的稳定性和良好的生物相容性，近些年发展态势越来越好。本文主要就聚乳酸材料在药物缓控释领域的应用进行综述，介绍了聚乳酸的具体应用及其发展前景。关键词 绿色高分子 可降解 生物相容 药物缓控释1 引言随着地球人口的增加，可用资源日益减少，环境污染加重，人类越来越面临着资源枯竭和环境恶化的危机，因此寻求绿色环保的可再生资源成为当今社会一件迫在眉睫的大事。聚乳酸（PLA,又称聚丙交酯）是一种以可再生的植物资源（如淀粉、玉米等

2、）为原料经过化学合成制备的生物可降解高分子材料，在机体内代谢的产物为二氧化碳和水，故无毒无害，具有良好的生物相容性，符合环保和可持续发展的要求，是一种常见的绿色高分子材料，现今越来越受到材料研究者和企业人士的重视，近些年来在药物缓控释剂领域应用广泛，具有广阔的发展前景。2 聚乳酸的性质聚乳酸（PLA）的单体是乳酸，乳酸一般来源于小麦、玉米、稻谷、土豆和甜菜等农作物原料，利用发酵法生产而成。乳酸全名a-羟基丙酸，分子式C3H6O3，有一个手性碳原子，可形成D-乳酸和L-乳酸两种旋光异构体。聚乳酸由乳酸在适当条件下脱水缩合而成，常温下为白色粉状固体，其结构是乳酸单体的重复结构，具有旋光性，PLA同

3、样存在聚D乳酸（PD-LA）、聚L乳酸（PL-LA）、聚D ,L乳酸（PDL-LA）和内消旋（meso）-乳酸四种旋光异构体。3 聚乳酸的制备PLA 的制备通常有两种方法，一种是直接缩聚法,另一种是丙交酯的开环聚合法。31 直接聚合法直接缩聚法由乳酸分子间脱水、酯化、逐步缩聚成聚乳酸。熔融缩聚反应采用的催化剂、反应时间和反应温度等聚合特征对制备高分子量的聚乳酸有很大的影响。反应时间越长、聚合温度越高，真空度越高，则真空度也越高。但过高的反应温度，会导致聚合物降解，甚至炭化。32 间接聚合法间接聚合也称丙交酯开环聚合。一般先将乳酸脱水缩合得到低聚物，之后裂解、环化得到丙交酯中间体；丙交酯精制提纯

4、后在催化剂作用下开环聚合得到聚乳酸。反应途径如图2 示：4 聚乳酸在药物缓控释剂中的应用缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统，不需要频繁给药，能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度，从而可以大大提高药效和降低毒副作用。聚乳酸及其共聚物可用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体，有效的拓宽了给药的途径，减少了给药次数和给药最，提高了药物的生物利用度，最大限度的减少药物对个身特别是肝、肾的毒副作用。聚乳酸用于制备缓释药物制剂可有多种方法，常用主要有以下两种：利用包埋技术将聚乳酸制备成载药微球或微囊；利用聚乳酸制备纳米颗粒用于药物空缓释。4.1包埋技术制备聚乳酸载药微球、微

5、囊把药物包理于高分子聚合物基质中形成微囊或微球的技术应用比较广泛，由于聚乳酸类生物降解材料优良的降解性能，将其作为此种高分子聚合物亦比较普遍，制备PLA及PLGA微球的方法有喷雾干燥法、超临界流体技术、反向胶束蒸发法、相分离法、溶剂挥发法等。 通过高分子包埋制备成载药微球或微囊的目的是为了提高药物的吸收程度、靶向性、保护药物、药物在体内的半衰期及溶解度等。不同粒径微球靶向部位不同，如5m以下的微球易达肝、脾脏，粒径在7-10m的微球可被肺摄取，大于12m的微球用于癌变部位的动脉血管。4.2聚乳酸材料制备纳米微粒纳米微粒技术也是一种控释给药技术，是运用纳米技术改变制剂结构使药物在预定时间内自动按

6、某一速度恒速释放于靶器官和组织并在较长时间内维持有效浓度的一类制剂，可以大大提高药效和降低毒副作用。制备纳米粒的原理上是是以不同单体通过聚合反应将药物和高分子载体混合后通过分散介质与溶剂的物理化学作用，常用的方法有超声乳化溶剂挥发法。4.3聚乳酸作为缓释剂的优点聚乳酸来源丰富；聚乳酸水解产物为乳酸，对人体无害；聚乳酸制备容易；熔融温度低，且易溶于溶剂；聚乳酸生物相容性较好。5 聚乳酸类生物降解材料的应用前景随着聚乳酸的合成方法及生产工艺研究的不断深入及其生产成本的大幅度降低，其在生物医药领域展现出广阔的应用前景。但是目前聚乳酸的生产实际上还未实现工业化，因此制备成本不够低廉，相关科技人员目前也

7、在寻找各种方式改善这一点，相信不久的将来就会取得丰硕的成果。尽管有这一缺陷，聚乳酸类生物材料仍将成为21世纪最主要的生物高分子材料之一。药物制剂领域发展很快，像包合物制备技术、聚合物胶束、微囊与微球技术等，通过改变药物的物理性质或释放性能，都得到了广泛且成熟的应用。在未来的时间里，对于聚乳酸类生物降解材料的研究，除了在已应用方面的近一步深入外，我们可以将其应用到一些更先进的制剂技术中，如脂质体与泡囊制备技术，使其同时具有提高药物稳定性、缓释控释、靶向性等多种优点，总而言之，为了使药物更有效的在人体内发生作用，在药物制剂领域的研究是没有尽头的，所以，对于聚乳酸类生物降解材料应用就会有无限的空间。

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