断裂等。
按来源分类
可降解高 分子材料
天然高分子 合成高分子
多糖类 （壳聚糖，环糊精
等）
蛋白质类 （胶原，白蛋白等）
聚乳酸，聚酸酐， 氨基酸类聚合物，
聚磷酸酯等
• 生物可降解材料
• 用于注射制剂与埋植制剂—一方面可使药 物达到近似一级或零级释放,另一方面药物 释放结束后,材料在体内代谢吸收或排出体 外,无需手术取出.
• 聚乳酸的用途
• 低分子量的PLA 主要用于材料改性时的添加剂. • 高分子量的PLA一般分子量为几十万到几百万，
主要用作人体支撑材料. • 中等分子量（一般1万到10万），较适合作为药
物的载体。
聚乳酸的合成
• 聚乳酸的合成
• 利用单体丙交酯，在引发剂存在下开环聚合，主要引发剂 有四苯化锡，二乙基锡，锌酸锡等亲核物质，在130170℃，真空条件下聚合。
• 壳聚糖作为药物缓释材料的剂型已有壳聚糖膜、壳聚糖微球、壳聚糖纳米粒、壳聚糖 微囊、壳聚糖片剂或颗粒等。
壳聚糖纳米粒子
• 壳聚糖纳米粒子
• 壳聚糖纳米粒子作为药物控释载体具有超微 小的体积, 是直径在10 ～ 500 nm 之间的固态胶 态粒子。壳聚糖膜纳米粒子制取目前多采用凝聚法 或沉淀法、共价交联法、离子交联法、乳滴聚结法。
药用高分子可降解材料详解演示文稿
（优选）药用高分子可降解材料
生物降解材料介绍
• 生物可降解材料
• 主要是指分子链中含有不稳定的化学键,在体内能被化学 降解或酶解成小分子,且降解的中间产物或最终代谢产物 与机体具有良好的生物相容性的高分子材料。
• 天然和改性天然生物可降解材料在现代药剂学中的应用, 开发出具有特殊疗效的药物新剂型,在减轻病人的痛苦,提 高生命质量中发挥着越来越重的作用,成为材料科学与药 剂学研究的热点。
聚乳酸化学结构
• 聚乳酸化学结构
• 乳酸化学结构中有不对称碳原子，存在旋光异构。有D-聚乳酸，L-聚 乳酸和D,L-聚乳酸。
• 前两种属高结晶度聚合物，结晶度在37%左右，Tm约180℃，Tg约 67℃；而D,L-聚乳酸为无定形聚合物，Tg约57℃。无定形态的D,L聚乳酸，成膜性能较好。
聚乳酸的用途
• 类型3：聚合物存在交联网络，不稳定键断裂，释放出活性剂A与可溶性聚合 物碎片。其大小取决于交联网络中可水解键的密度；
• 类型4，5：活性剂A可直接连于聚合物的主链或支链，这两种类型又叫聚剂 .
• 第二节 生物可降解材料举例
天然高分子
•胶 原
• 胶原是人体内含量最丰富的蛋白质,胶原具有生物相容性 和弱的免疫原性,为动物胶原用于治疗人类某些疾病提供 了依据,并且具有高度亲水性、透氧性等优点。
• 表面降解和本体降解是聚合物降解的两种基本形式
– 表面降解(surface degradation)—降解只发生在材料表 面,又称为非均匀降解(heterogeneous degradation)
– 本体降解(bulk degradation)—聚合物内部与外部以同 样的速率发生降解，又称均一降解（homogeneous degradation）
不稳定的化学键
• 这些材料的特点是高聚物链中都含有 可被水或酶分子作用的不稳定键（ labile bonds）,如:
• 酯键（－CO－O－），酰胺键（－CO－NH－）， 遇水易被水解；
• 酚类，烯醇类，芳胺类，吡唑酮类，遇体内过氧 化物易被氧化降解；
• 偶氮键（-N=N-），遇到偶氮还原酶发生偶氮键
材料降解与药物从制剂中释出的机制
• 材料降解与药物从制剂中释出的机制
• 1.降解材料的类型、化学结构; • 2.水解或酶解反应动力学— 是优先表面降解(பைடு நூலகம்均一降
解),还是整体均一降解,或者二者兼之; • 3.剂型设计—药物是包埋整体系统,或者是包裹的储库系
统,或者是药物键接于聚合物.
表面降解与本体降解
可降解合成大分子
• 聚丙交酯（polylactide）或聚乳酸 (polylactic acid,PLA)
• 研究与应用最多，疏水材料，不溶于水，易溶于 CH2Cl2,CHCl3等有机溶剂.
• 1977年开始用作控释药物的载体与医用手术缝线. • 1997年被美国FDA批准用作药用辅料，用于制备
注射用微球，微囊混悬剂。
• 1976年美国食品及药物管理局正式批准医用胶原材料应用 于临床。胶原膜可解决非水溶性药物的局部给药问题,可 将非水溶性药物颗粒均匀分散在胶原基质中,制成混合药 膜型系统(又称整体系统)。
胶原
•胶 原
• Fujioka 等设计了高浓度胶原溶液的制备方法, 首先将低浓度的溶液 冻干成海绵状, 然后再让胶原海绵吸水膨胀, 经揉捏后可以得到质量分 数30 %以上高浓度的均相的胶原凝胶。最后这种胶原凝胶成型为薄 膜作为药物控制释放材料,以干扰素为研究对象, 发现72 h 内, 干扰素 均能以持续速度释放, 并且其释放速率随胶原凝胶的浓度增加而降低
• Banerjee 等采用凝聚法制得了可用于蛋白 质药物释放的交联壳聚糖纳米粒子。经静脉注射 在老鼠、兔子体内后, 发现壳聚糖纳米粒可分布在 心脏、肝、肾、囊尾、脊椎内且能在血液中保留 一定时间。Hu 等利用共价交联法制备了粒径 介于50 ～ 400 nm 的壳聚糖/聚丙烯酸复合型纳米 载体, 对胰岛素体外释放表明, 这些载药纳米微粒能 提供10 d 的连续释放, 且具有pH 敏感特性, 尤其 适合用作药物在肠道内的控制释放。
• Kay等首先以胶原海绵为载体成功制备5-FU或博莱霉素植入剂,用2种 植入剂治疗实行青光眼滤过术的家兔,可以明显延长滤过泡的寿命和 降低眼内压。
壳聚糖
• 壳聚糖
• 壳聚糖是广泛存在于植物细胞壁和甲壳类动物及昆虫中的甲壳素脱乙酰化产物, 其降解 产物无毒, 且能被生物体完全吸收, 还可以抗菌、抗酸、抗凝血、抗溃疡, 可阻止或减 弱药物在胃中的刺痛作用, 抑制癌细胞转移等。
• 实际情况一般是两种降解机制兼而有之,只是某种机制 占优势而已.
根据聚合物中不稳定键所处的位置不同，降解可分为5种类型：
五种类型简介
• 类型1 ：不稳定键是主链骨架的一部分，键断裂时产生小分子可溶性聚合物 片段，包埋的活性剂A释放；
• 类型2：不稳定键为支链并连有疏水基团R，键断裂时释出疏水基团R，导致 聚合物溶解与活性剂A释放；