聚乳酸微球的应用及研究应用进展.doc

摘要

本文重要阐述聚乳酸在载药领域研究和应用。重点简介了几种载药聚乳酸载药方式和应用，其中涉及聚乳酸微球、聚乳酸纳米微粒和聚乳酸纤维等。一方面，简介了聚乳酸微球制备、降解和应用。另一方面，阐述了载药聚乳酸纳米微粒制备办法和载药应用，并且简介了聚乙二醇对聚乳酸纳米微粒表面修饰和在国内发展状况。最后，阐述了静电纺丝制备载药聚乳酸纤维膜和载药聚乳酸超细纤维以及载药聚乳酸纤维膜和载药聚乳酸超细纤维应用。

核心词

聚乳酸；载药；应用；研究进展

Abstract

This paper mainly expounds the research and application of the poly-lactic acid in the field of drug-loading. It is emphatically introduced several drug-loading poly-lactic drug-loading modes and application，including poly-lactic microspheres，poly-lactic acid nano-particles and poly-lactic acid fiber and so on. Firstly，this paper introduces the preparation of poly-lactic acid microspheres，degradation and application. Secondly，this paper expounds the poly-lactic acid drug-loading nano-particles drug-loading methods of preparation and application，and introduces the polyethylene glycol of poly-lactic nano particles and surface modification and development in domestic. Finally，the author discusses electro-spinning prepares drug-loading poly-lactic acid fiber membrane and drug-loading poly-lactic superfine fibers and poly-lactic acid fiber membrane drug-loading poly-lactic and the application of superfine fibers.朗读
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Key words

Poly-lactic；drug-loading；application；research progress

目录

摘要 I
Abstract II

前言 1
第一章 载药聚乳酸微球制备及应用 2
1.1 聚乳酸载药微球制备办法及应用 2
1.1.1 复乳-液中干燥法及其应用 2
1.1.2 喷雾干燥法及其应用 3
1.1.3 低温喷雾提取法及其应用 3
1.1.4 相分离法及其应用 3
1.1.5 超临界流体技术及其应用 4
1.2 端羟基聚乳酸微球制备及降解 4
1.3 聚乳酸载药微球性能 5
1.3.1 生物相容性和可降解性 5
1.3.2 靶向性 5
1.3.3 控释性 6
1.4 载药聚乳酸微球应用现状 6
第二章 载药聚乳酸纳米微粒制备及应用 7
2.1 载药聚乳酸纳米微粒制备 7
2.1.1 溶液蒸发法 7
2.1.2 自乳化溶剂扩散法 8
2.1.3 盐析/乳化扩散法 8
2.1.4 超临界流体技术 9
2.2 聚乳酸纳米微粒表面修饰 9
2.3 聚乳酸纳米微粒研究进展 9
2.4 聚乳酸纳米微粒应用 11
第三章 载药聚乳酸纤维制备及应用 13
3.1 静电纺丝研究进程及现状 13
3.2 载药聚乳酸超细纤维制备及应用 13
3.2.1 载药聚乳酸超细纤维制备 13
3.2.2 载药聚乳酸超细纤维应用 14
3.3 载药聚乳酸纤维膜制备 15
3.4 载药聚乳酸纤维应用 16
结论 18
参照文献 19
道谢 25

前言
天然高分子在生物相容和生物降解方面有着优良性质，来源于自然界、产量丰富、价格便宜、稳定无毒、成膜性或成球性好，是最惯用医用微球材料，但是其降解不均匀以及某些特定自然属性也限制了其使用范畴。近年来人工合成可生物降解高分子材料由于无毒无刺激性，成膜性或成球性较好，化学稳定性高，生物相容性好，可控性强，受到了高度注重，并广泛应用于医学领域科学研究之中。例如，在药物缓释体系中，生物降解型聚酯是研究较多材料，其中引人注目是聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物聚乳酸是一种新型高分子聚合物，是以乳酸为单体经缩聚反映合成生物可降解高分子材料，它无毒、无刺激性，具备良好生物相容性，可生物降解吸取，强度高、可塑性好、易加工成型。聚乳酸在生物体内通过酶分解，最后形成二氧化碳和水，不会在重要器官内汇集，是一种备受关注新兴可生物降解生物医用高分子材料。因而，聚乳酸可作为药物控释载体在生物医学上有重要应用。其载药形式重要涉及聚乳酸微球、聚乳酸纳米微粒、聚乳酸纤维等等。

第一章 载药聚乳酸微球制备及应用
聚乳酸（polylactide简称PLA）是合成降解性高分子药物载体材料，具备无毒性、可控制生物降解、原料易得、生物相容性较好等长处，它在生物体内通过酶分解，最后形成二氧化碳和水，不会在重要器官内汇集，因而成为制备微球适当囊材[1]，是一种备受关注新兴可生物降解生物医用高分子材料。其在生物医学上应用重要涉及在手术缝合线、药物控释载体、骨科内固定材料、组织工程支架等方面应用。其中在药物控制释放领域，研究得最多是有效控制释放，而微粒化药物制剂能靶向治疗，如头孢唑啉钠聚乳酸微球、美司钠聚乳酸微球等[2-3]。
1.1 聚乳酸载药微球制备办法及应用
制备聚乳酸微球，可依照药物理化性质、微球粒径分布、微球释药速率等规定，选取恰当制备办法。微球制剂制备办法有乳化分散溶剂挥发法、低温喷雾提取法、相分离法、超临界流体技术、喷雾干燥法等，其中以乳化分散溶剂挥发法最惯用。
1.1.1 复乳-液中干燥法及其应用
将药物水溶液或混悬液加入到溶有聚合物有机相中，搅拌或超声振荡使成初乳(W/O型)，再转入到具有稳定剂水溶液中，匀化成复乳(W/O/W型)，除去有机溶剂，洗涤干燥即得。其重要长处是蛋白质在微球中分散较均匀，制备微球突释较少；缺陷是工艺过程需要控制变量多，对蛋白质活性影响较大，工艺放大较为困难[4]。
当前，普通在应用复乳溶剂蒸发法过程中，无论是初乳还是复乳大都采用老式机械搅拌、超声、均质等常规乳化办法制备，所制备复乳液滴和固化后所得到载药微囊往往粒径不均一，药物包埋率低，且制备过程重复性差，限制了其临床应用发展。本文研究设法对W/O/W复乳溶剂蒸发法进行了改进，在复乳制备过程中引入了SPG膜乳化技术，以其代替机械搅拌、超声、均质等老式乳化工艺用于复乳液制备，以期得到粒径均一载药微囊。
此外，复乳溶剂挥发法已在聚乳酸载药微泡制备上得到了应用。超声乳法结合SPG微膜乳化器法制备载羟基喜树碱微泡超声造影剂，在粒径大小上适合超声显影及使用安全性需求，在新西兰大白兔心脏超声造影中呈现良好显影效果，同步可以顺利通过肺循环使左心室充盈成像。
在药物控缓释实验中，该载药微泡无论在体外还是在体内都具备较好缓释效果，比非包裹药物具备更长时间恒定药物释放量，同步，药物突释浓度远低于非包裹药物，因而，用PDLLA为囊材制备载药控缓释微泡具备可行性。
但是，在载药微泡结合超声靶向释药抗小鼠肝癌肿瘤实验中，载药微泡结合超声靶向作用抑瘤率为61.88%，还没有达到抱负状态，这也许是由于静脉注射方式给药量有限，在此条件下，如果微泡载药率不够高，将难以长时间维持有效血药浓度。盘捷在载药聚乳酸微泡超声造影剂实验研究中制备羟基喜树碱PDL以微泡超声造影剂实验研究载药率在1%左右，如何继续提高载药率将是研究进一步进一步研究重点[5]。
1.1.2 喷雾干燥法及其应用
将溶有药物载体材料溶液喷入到惰性气体热气流中，液滴中溶剂迅速蒸发，药物被包埋于载体材料中，形成微囊或微球。卤代溶剂二氯甲烷(DCM)是最惯用溶剂之一。Fang-jing等[6]用此法制备依她硝唑PLGA微球。Elisabetta，Gavini等[7]用该法制备万古霉素PLGA微球。在整个制备过程中没有相分离，也不需要表面活性剂，制得微球平均粒径达11μm，其药物包封率接近理论值。此法可一步成囊，简便快捷。
1.1.3 低温喷雾提取法及其应用
将多肽及其稳定剂粉末或冻干品与溶有聚合物有机溶剂均匀混合，混悬液以雾状喷至冷冻乙醇溶液中，后者界面封以液氮。在-70℃温度下，乙醇将微球中有机溶剂不断提取，滤去乙醇得干燥微球。该法可有效增长遇水不稳定药物稳定性，当前已被成功地运用于开发重组人生长激素(rh GH)微球，rh GH微球已被美国食品药物管理局批准上市，商品名为Nutropin DepotTM。
1.1.4 相分离法及其应用
相分离法又称界面沉积法，是在药物与聚合物有机溶液中，加入另一种能与溶解聚合物溶剂任意混溶，但不能溶解药物和聚合物有机溶剂，产生新相，固化成球。Ma-ryellen[8]等将相对分子质量大小不同蛋白质溶液分散在PLGA二氯甲烷中，超声形成乳液后冻干，再次溶于二氯甲烷中，匀速搅拌下均匀加入石油醚，即形成微球。Fwulong等[9]将不同比例壳聚糖和PLGA混合制备了蛋白质微球，通过调节溶剂、水温和壳聚糖/PLGA比例来改进两种聚合物间热力学相容性，影响微球中蛋白质水合伙用和降解特性，所制得微球可用于牛血清蛋白缓释体系。
1.1.5 超临界流体技术及其应用
超临界流体(supercritical fluid，SCF)是某些物质达到一定临界温度和临界压力以上形成流体，兼有气体和液体长处，其特殊物理性质使SCF成为一种优良结晶溶剂。Pu Xirain等[10]用该法制备了球形度好且粒度均匀聚乳酸微球，具备良好缓释效果。超临界流体技术具备安全、无毒、无污染、生产过程温和等特点，合用于蛋白质控缓释微球制备，所制备药物颗粒具备均匀、易控、结晶度高等各种长处。
1.2 端羟基聚乳酸微球制备及降解
聚乳酸药物微球或微囊粒径及分布对给药方式及疗效有很大影响,因而控制微球粒径及其分布至关重要[11]。针对聚乳酸因疏水性较强而只能制备包裹非水溶性药物微球现状，石淑先，夏宇正，李斗等以在1,4-丁二醇和D,L-乳酸为原料，经缩合聚合法制备端羟基聚乳酸(HO—PLA—OH)基本上[12],用溶剂挥发法[13]制得了粒径较均一且分布较窄适于注射用端羟基聚乳酸微球,在改进聚乳酸亲水性基本上[14-16],有望将羟基作为反映活性点,以以便在其上引入抗体、多肽类药物等生物活性物质。详细制备过程如下：在100mL三口瓶中按照比例加入一定量HO—PLA—OH、二氯甲烷，搅拌2h使其充分溶解。在600r/min搅拌度下将上述溶液通过恒压滴液漏斗以1滴/s速度滴加到盛有一定浓度和体积PVA水溶液中，滴加完毕后搅拌2h，然后打开瓶塞挥发溶剂。取某些乳液离心，用去离子水洗涤微球2～3次除去表面PVA，常温真空干燥24h。采用滴定法考察微球降解状况。将制备端羟基聚乳酸微球投进装有5 mL pH为714缓冲溶液(每升去离子水中加入8gNaCl、0.12 gKCl、0.12gKH2PO4、219gNa2 HPO4·12H2O)中，并且将之置于37℃恒温槽中进行降解实验。间隔一定期间从恒温槽中取一次样品，并用移液管取2mL降解溶液，以酚酞作为批示剂，用氢氧化钠(NaOH)溶液滴定，以此表征溶液中H+浓度变化。将降解后微球常温真空干燥后用扫描电镜(SEM)观测其表面形貌[17]。
1.3 聚乳酸载药微球性能
生物可降解性高分子载药微球为具备良好生物相容性、生物降解性、理化及生物稳定性、极低毒性，以及较高载药性抱负药物载体，因而，来关于其研究已受到学术界广泛注重。
1.3.1 生物相容性和可降解性
PLA及其衍生物(PLGA)对机体无害，具备良好生物相容性。PLA在体内能被水解脱脂生成乳酸单体，继而被乳酸脱氢酶氧化为丙酮酸，作为能量物质参加三羧酸循环，最后身成CO2和H2O经肺、肾、皮肤排出体外。PLGA降解产物为乳酸和羟基乙酸，后者也是某些氨基酸代谢产物。Ying He等[18]用5种办法研究聚乳酸微球降解过程，发现聚乳酸微球降解过程有两个阶段，初期重要发生聚合物分子链断裂和相对分子质量减小，后期重要发生聚合物片段溶蚀和质量减少，其降解速度随平均相对分子质量增长而减慢。实验成果阐明聚乳酸是可生物降解材料，降解有规律，是优良药物控制释放材料。宋凤兰等[19]以大鼠为研究对象，考察了基因重组人干扰素α-聚乳酸乙醇酸微球生物降解性和生物相容性。成果聚乳酸乙醇酸微球在体外六周降解百分率超过80%，在体内六周可降解完全；给药部位病理切片观测，仅见轻微炎症反映，未见病理变化。
1.3.2 靶向性
聚乳酸微球可在体内特定区域分布，使药物在靶器官、靶组织、靶细胞释放，减少其他非靶部位药物浓度减少，从而使药物毒性和不良反映减少。Fwu-Long Mi等[20]已成功通过将pH敏感材料作为微球外壳材料连接在主材料上，使药物可以在pH敏感部位进行靶向释放。Hong Zhao等[21]将磁性物质包埋在微球中，通过体外磁场诱导微球达到靶向释放目。程国华等[22]分别对小鼠尾静脉注射汉防己甲素聚乳酸微球和汉防己甲素注射剂，比较小鼠各组织中汉防己甲素浓度，以反相HPLC法测定成果证明汉防己甲素聚乳酸微球具备明显肺靶向性。
1.3.3 控释性
作为药物载体，聚乳酸微球具备良好药物保护、缓控释性能。药物释出通过表面蚀解、骨架扩散、整体崩解、水合膨胀、解离扩散等几种方式进行[23]，刚开始是吸附在微球表面药物迅速释放，随着载体逐渐降解形成更多释放孔道，使药物逐渐溶出。初始阶段药物释放缓慢，随着后期载体迅速降解，释药速度不断增长。
1.4 载药聚乳酸微球应用现状
当前，聚乳酸及其共聚物微球作为多肽、蛋白类药物载体已广泛应用于免疫学、基因治疗、肿瘤治疗、骨缺损修复、眼科等众多领域中[24]。已商品化有促黄体激素释放激素LHRH类药物戈舍瑞林皮下植入剂、亮丙瑞林肌肉注射混悬剂、促甲状腺激素释放激素TRH类药物曲普瑞林、抗生素苯唑西林等。正在研究药物诸多，重要有抗生素及抗癌化疗用药、解热镇痛药、神经系统用药、激素及筹划生育用药、多肽药物和疫苗等，都处在实验室研究或动物实验阶段。

第二章 载药聚乳酸纳米微粒制备及应用
近年来，人们大力研究发展可生物降解纳米控释给药系统。纳米控释给药系统是指药物和生物活性材料通过溶解、包裹作用位于纳米微粒内部，或者通过吸附、附着作用位于纳米微粒表面[25]。纳米微粒直径在10~1000nm。与微粒相比，聚合物纳米微粒作为药物传递和控释载体，具备许多长处：体积超微小，能穿过组织间隙；可控释药物，延长生物半衰期；易实现靶向和定位给药；减少给药次数，减轻或避免毒副作用；增强药物稳定性。因而，纳米控释系统重要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解药物给药。纳米控释系统载体材料都是高分子化合物，涉及天然高分子和合成高分子。天然高分子如血红蛋白等纯化困难，生产成本高，纳米微粒载药量低，水性药物泄漏快，应用受到很大限制。非生物降解型合成高分子易在人体器官发生积累，对人体有害。因而，可生物降解合成高分子在纳米控释系统应用研究成为一种热点。
用于药物控释系统可生物降解聚合物有聚酯、聚酸酐、聚酰胺、聚氰基丙烯酸酯和聚磷腈。迄今研究最多、应用最广就是以聚乳酸及其共聚物为代表羟基酸或其内酯聚合物。聚乳酸具备优良生物相容性，在人体内代谢最后产物是水和二氧化碳，中间产物乳酸是体内糖代谢产物，因此不会在重要器官汇集。
从20世纪70年代开始，聚乳酸作为一种先进药物载体材料被广泛研究，美国食品药物管理局(FDA)已批准聚乳酸用作制剂材料。当前，载药聚乳酸纳米微粒制备办法重要有溶剂蒸发法、自乳化溶剂扩散法、盐析法/乳化扩散技术和超临界流体技术。下文将简介载药聚乳酸纳米微粒几种制备办法，并对纳米微粒表面修饰作较为详细简介。
2.1 载药聚乳酸纳米微粒制备
2.1.1 溶液蒸发法
溶剂蒸发法是一种最惯用聚乳酸纳米微粒制备办法，它是借助乳化剂作用，使用高速搅拌器、高速均化乳化器和超声乳化器，制备水溶或非水溶性药物聚乳酸纳米微粒，升温或减压或持续搅拌蒸出溶剂，过滤、干燥，即得载药聚乳酸纳米微粒。
把聚乳酸溶解到与水不互溶有机溶剂(如二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯)中形成溶液，把药物分散或溶解到聚乳酸溶液中；采用适当分散办法，把形成溶液或混合物加入到具有乳化剂水体系中，形成O/W型乳液，液滴内部是具有聚乳酸和药物油相。形成稳定微乳后，采用升温或减压或持续搅拌等办法蒸出有机溶剂，即得到含药物聚乳酸纳米微粒，再进行分离、洗涤、干燥[26]。
制备过程中，乳化剂和溶剂种类和用量、溶剂蒸发速度、聚乳酸分子量等因素对纳米微粒物理化学性质、药物包封率及释放影响很大。
水溶性药物聚乳酸纳米微粒制备普通采用复乳法，即聚乳酸溶于与水不互溶有机溶剂，将药物水溶液(内部水相)分散在其中形成水溶性药物W/O型乳液;配制具有稳定剂和保护胶水溶液作外部水相。将制得W/O型乳液在搅拌条件下分散到外部水相中形成W/O/W型乳液如Zambaux等[27]采用复乳法制备了聚乳酸纳米微粒并研究了影响其性能因素。其中，最初乳液稳定性对于W/O/W型纳米微粒形态、孔径、药物释放等影响很大。
在内部水相中加入缓冲液或盐会导致多孔性微球，在外部水相中加入缓冲液或盐会形成致密、均一聚合物基体。此外，相似体系，若采用不同乳化办法，则药物包封率及释放速率有很大差别。
2.1.2 自乳化溶剂扩散法
自乳化溶剂扩散法[28-29]采用水溶性溶剂如丙酮和甲醇与水不溶性溶剂如二氯甲烷和氯仿混合溶剂为油相，将聚乳酸和药物溶于油相，在中速搅拌下加入到乳化剂水溶液中。由于水溶性溶剂自发扩散，使两相界面张力减少，两相界面产生骚动，有机相液滴减小，逐渐形成纳米尺寸乳滴，并沉淀出来。增大水溶性溶剂浓度，会使粒径大为减小。上述办法需要使用溶剂和表面活性剂，溶剂会污染环境，残留溶剂对人体有害，减少聚乳酸内药物药性。
2.1.3 盐析/乳化扩散法
Allemann及其合伙者开发了盐析法[30]和乳化溶剂扩散技术[31-32]。盐析法是运用高分子在溶剂中可逆膨胀原理，在聚乳酸膨胀时加入药物，然后调节pH值、加入适当盐析剂使聚乳酸和药物沉析出来形成纳米微粒，离心分离，干燥，即可得载药聚乳酸纳米微粒。乳化溶剂扩散技术是把药物和聚乳酸溶于与水某些互溶有机溶剂中，在搅拌下，加入预先配制好稳定剂水溶液形成O/W型乳液，用大量纯水稀释该乳液，使有机溶剂扩散进入水相，分离，冷冻干燥，得到载药聚乳酸纳米微粒。
2.1.4 超临界流体技术
超临界流体技术对环境和谐，制备出载药聚乳酸微球纯度高、无溶剂残留。采用此技术制备微粒报道较多，制备纳米微粒报道相对较少。超临界流体技术中较普遍应用是超临界流体迅速扩张法(RESS)和反溶剂超临界法(SAS)。Randolph TW等[33]采用一种改进SAS技术和气相反溶剂技术(GAS)成功地制备出聚乳酸纳米微粒，即把聚乳酸溶液通过喷嘴迅速地导入到超临界流体中，超临界流体把聚合物溶剂所有萃取掉，不溶于超临界流体聚合物沉淀，形成纳米粉末。
2.2 聚乳酸纳米微粒表面修饰
聚乳酸纳米微粒表面疏水，易于蛋白质吸附和被网状内皮系统巨噬细胞辨认。因而，通过表面修饰延长聚乳酸纳米微粒在体内循环时间很有必要。
聚乳酸纳米微粒表面修饰办法重要有两种，一种是用亲水性聚合物或表面活性剂涂层，另一种办法就是开发带有亲水性链段嵌段或接枝聚乳酸共聚物。
Gref等[34]用胆酸钠表面活性剂,采用溶剂蒸发法制备了聚氧乙烯单甲醚(MPOE)涂层聚乳酸纳米微粒，研究了涂层对zeta电位和吞噬作用影响。随着MPOE组分增长，zeta电位增长，阐明MPOE位于纳米微粒表面，屏蔽了离子化聚乳酸羧端基。单核白细胞对聚乳酸纳米微粒吞噬作用研究验证了这一结论。MPOE链刷形构型形成立体非电荷屏障，削弱了单核白细胞吞噬作用。
聚乙二醇(PEG)具备优良生物相容性和强亲水性，重均分子量不大于50000，从肾脏排泄，毒性不会积累。处在粒子表面PEG链伸向水中，并可以在水中摇晃，一方面使粒子间产生足够大斥力以克服范德华引力作用，使粒子具备较好稳定性而不汇集；另一方面可以制止蛋白质吸附和躲避网状内皮系统捕获。PEG抗蛋白性使其在控制释放系统中得到广泛应用。因而惯用PEG修饰聚乳酸纳米微粒，以满足医药领域日益扩大需求。
2.3 聚乳酸纳米微粒研究进展
在制备工艺对纳米粒子载药量和释药影响研究中，Elvassore N等[35]发现，在用气相反溶剂法制备载胰岛素纳米粒子时，由低分子量PEG合成材料制得粒子载药量高，缓释效应明显，释放时间可达1500小时，当PEG分子量增长时，突释现象明显。Caliceti等[36]用该法进行了同种载药粒子研究后也以为，共聚物配方中用高比例、高分子量PEG会减少载药量，加快释放，并指出胰岛素释放为扩散机制，而非聚乳酸骨架降解。Matsumoto J[37]制备了PLA-PEG-PLA载黄体酮纳米粒子中药。成果发现，聚合物中PEG量增长，纳米粒子尺寸及降解限度均有少量增长，PEG分子量减小或共聚物中PEG量减少，均可加快药物释放；若将低分子量PEG片段从聚合物中除去，还可减少粒子突释效应。Avgonstakis K等[38]也发现嵌段共聚物MPEG-PLGA中MPEG与PLGA用量比高时，粒子小而不稳定。
在该类纳米粒子体内研究方面，Mosqueria等[39]运用荧光标记DI研究了PEG修饰PLA纳米粒子与巨噬细胞之间关系后证明，与未经修饰PLA粒子相比，未经修饰PLA粒子被巨噬细胞吞噬量是经PEG修饰后粒子被吞噬数量13倍；当PEG分子量为0时，避免被吞噬能力最强；当PEG分子量固定期，该能力随PE G在共聚物中比例增大而增强。但是，Gref R等[40]研究以为这并非是简朴线性关系，PEG用量超过一定比例，吸附蛋白量则不再减少。她还发现，PEG-PLA纳米粒子可有效地避免普通PLA粒子常浮现破裂现象。证明粒子表面PEG链可有效地增长粒子稳定性。
从上述研究成果不难发现，影响PEG嵌段共聚物纳米粒子体内、外性质最重要因素是嵌段化合物中所用PE和PLA分子量以及两者在嵌段共聚物中所占比例，并可以通过变化这些因素来优化该类粒子载药与释药。
其他两亲性嵌段共聚物：在聚乳酸类纳米粒子修饰研究中，由于PEO和PEG在高分子量时均无法在体内降解，使应用在一定限度上受到限制。为此，有学者开发了新型两亲性嵌段共聚物，拓宽了聚乳酸类材料作为药物载体应用范畴。
Rouzes 等[41]将葡聚糖进行疏水化解决，并与聚乳酸经乳化溶剂蒸发法制备纳米粒子。该粒子经光子光联光谱、差示扫描量热法分析证明，葡聚糖疏水某些与PLA缠绕成核，其亲水某些则覆盖在粒子表面。体外实验发现与未经包衣粒子相比，该粒子在NaCl溶液中体现出良好稳定性，并可减少牛血清清蛋白吸附。鉴于聚磷酸盐具备良好生物相容性和降解性，Wen J等[42]制备了与磷酸盐共聚PLA材料。该聚合材料具备良好线性降解速率，并且用双乳化法制得载BSA微球在注射入鼠大脑后未见有炎症反映。由于普通药物很难穿透血脑屏障，因此这为脑内植入药物进行直接释药提供了也许。
2.4 聚乳酸纳米微粒应用
化疗药物必要达到一定浓度才干有效杀伤肿瘤细胞，加大药物剂量以满足这一规定，但化疗药物毒副作用也同步增大。如何在增长靶细胞药物浓度同步减少正常组织药物浓度，是当前肿瘤化疗研究热点。药物导向治疗在提高化疗药物疗效，减少毒副作用方面具备辽阔前景。靶向给药特别是抗肿瘤靶向药物是近年来国际上研究一种热点，肿瘤化疗靶向给药能增长化疗药物对肿瘤杀灭作用，并减少其毒副作用，良好药物靶向治疗有助于增长肿瘤局部药物浓度，减少药物用量，减少不良反映[43]，如靶向纳米微粒经静脉给药后，纳米微粒可浓集于肿瘤部位，且可以通过肿瘤血管内皮细胞间隙进入肿瘤组织中，是抱负靶向药物体[44]。生物导向运用单克隆抗体、细胞膜表面受体或特定基因片段专一性作用，将配位子结合在载体上，在启动子作用下与目的细胞表面原性辨认器进行特异性结合，使药物可以精确送到肿瘤细胞中，实现恶肿瘤靶向治疗。有实验研究出阿霉素免疫磁性纳米微粒，在进行了免活性检测和体外抑瘤实验后，证明其具备单克隆抗体导向功能，为体内向治疗提供了根据。
肿瘤生长和转移依赖于肿瘤血管生成，抑制肿瘤血管形成与生长是近年来肿瘤治疗一种重要方向。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一种关系血管内皮细胞增殖、迁移和侵袭重要分子，也可作为一种内皮细胞生存因子而行使功能。血管内皮细胞增殖、迁移和适合血管生长基质形成，是血管形成重要环节。常用恶性体肿瘤多有VEGF121过量表达，抑制VEGF活性能明显抑制肿瘤长。VEGF121单克隆抗体可有效抑制VEGF对内皮细胞促增殖作用，在肿瘤治疗中发挥作用[45]。有研究用VEGF单克隆抗体在体外可以较好中和VEGF活性，从而抑制其功能发挥，这从另一种角度也证明了该单抗特异性。因而，本实验以抗肿瘤血管抗体为导向，以聚乳酸纳米微粒载体，两者结合伙用于肿瘤局部，通过抑制血管生成来抑制胃癌生长，也能通过提高局部药物浓度，缓释药物，加速药物向细胞内转移，延长局部留时间等方式大幅度提高疗效，同步能减少给药量及全身药物浓度，靶向纳米微粒对胃癌体内实验研究毒副反映。在发挥最大抗癌作用同步产生最小全身毒副作用，从而提高化疗靶向性与效果。
因而纳米控释系统最有发展应用之一是用作抗肿瘤药物输送系统。某些研究已经报道[46-48]，纳米缓释抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内存留时间，减慢了肿瘤生长，与游离药物相比延长了患肿瘤动物存活时间。由于肿瘤细胞有较强吞噬能力，肿瘤组织血管通透性也较大，因此，静脉途径予以纳米微粒可在肿瘤内输送，从而可提高疗效，减少给药剂第一章载药纳米微粒研究进展量和毒性反映。体内和体外实验均证明，把亲脂性免疫调节剂胞壁及其胆固醇包裹到纳米胶囊中，其抗转移瘤作用比游离态药物更有效。阿霉素A聚α-氰基丙烯酸异丁酷纳米微粒体内外抗肝瘤细胞效果均明显优于游离阿霉素A。此外，吸附于聚α-氰基丙烯酸烷基酯纳米微粒上寡核苷酸已经被证明提高了其对核酸酶稳定性，并形成了更抱负细胞定位。chvanay等人已经证明[49]，当受到蛇毒液中磷酸乙酯酶作用时，被纳米微粒包裹寡核苷酸寿命从2分钟提高到了1200多分钟。通过对纳米微粒修饰，可以增强其对肿瘤组织靶向特异性。如Ahemann[50]把抗肿瘤药ZnPcF16包裹到聚乳酸(PLA)纳米微粒和聚乙二醇(PEG)修饰PLA纳米微粒中，给小鼠静脉注射后，发现前者血药浓度较低(AUCo-168=0.227㎎·h/g)，这是由于PEG修饰纳米微粒能减少网状内皮系统摄取，同步，增长肿瘤组织摄取。也有人把较新抗癌药紫杉醇包裹在聚乙烯吡咯烷酮纳米微粒中，体内实验以荷瘤小鼠肿瘤体积缩小和存活时间限度来评价药效，成果表白，含药物纳米微粒比同浓度游离紫杉醇疗效明显增长。
此外在眼科研究中，载药聚乳酸纳米微粒也有广泛应用，例如载有抗代谢药物纳米控释系统如阿霉素纳米微粒、维甲酸纳米微粒等可在眼部持续稳定释放，有效抑制青光眼滤过术后成纤维细胞增殖和增殖性玻璃体视网膜病变发展。这启发咱们借鉴该办法制备抗人晶状体上皮细胞单克隆抗体纳米微粒靶向缓释给药系统，从而达到既延长药物有效作用时间，又可以定向杀伤晶状体上皮细胞减少对周边组织损伤双重效果。

第三章 载药聚乳酸纤维制备及应用
PLA具备优秀生物相容性和生物可降解性[51]。在生物体内，PLA降解产物是可被活体细胞代谢乳酸，最后可以完全降解为二氧化碳和水，保证生物体安全；又由于它能以各种形式与药物活性分子结合，因而近年来，关于聚乳酸及其共聚物静电纺丝行为药物缓释体系应用研究受到了广大研究者高度注重[52-55]。在本论文中着重简介了载药聚乳酸纤维膜和载药聚乳酸超细纤维制备及应用。
3.1 静电纺丝研究进程及现状
从国内外静电纺丝研究现状来看，研究热点已从本来纺丝介质、工艺参数摸索和纺丝高聚物、溶剂选取，发展到纺丝过程理论分析、数学模型建立及所制得纳米纤维应用方面。纳米技术作为第四次工业革命先导，必将推动和变化纺织品工业和理论现状。随着纳米技术、纳米纤维研究进一步，静电纺丝必将具备辽阔发展前景，静电纺纳米纤维也必将得到较好应用，发挥其独特效用。
3.2 载药聚乳酸超细纤维制备及应用
3.2.1 载药聚乳酸超细纤维制备
静电纺超细纤维药物控制释放体系是一种全新药物剂型。电纺丝超细纤维担载药物国外研究得较早。Zong[56]等以PDLLA电纺丝超细纤维作为抗生素药头包西丁(Mefoxine)载体，Luu等[57]以PLGA和PLA-PEG电纺丝纤维对DNA进行了担载，Kim等[58]人将PLGA或其混合物（PLGA/PEG-b-PLA/PLA）溶解二甲基甲酰胺溶液中，然后加入头孢西丁，进行静电纺丝。PLGA/PLA/PEG-b-PLA构成支架开始时迅速释放，一周内释放头孢西丁27%，后就持续释放。实验成果表白，具有5%头孢西丁静电纺PLGA/PLA/PEG-b-PLA支架对于潜在防止外科术后感染显示抱负释放过程。Kenawy等[59]将PEVA、PLA和PEVA/PLA(50:50)分别溶解在氯仿溶液中，加入质量分数5%盐酸四环素制备成纺丝液，进行静电纺丝。PLA/PEVA载药电纺膜在开始5小时内有较稳定释放，PEVA有较高释放率，在120小时内PEVA释药率是65%，PLA/PEVA释药率为50%。Xin等[60]把抗生素头霉噻吩甲氧头孢菌素钠（mefoxin）以1%质量分数添加在PDLA(聚D，L-丙交酯)中，进行静电纺丝，制得纳米纤维膜对药物不但有控释作用，可有效防止术后粘连，并且对药物几乎没有影响。国内景遐斌、曾敬等人用脂肪族聚酯类可生物降解高分子静电纺超细纤维担载紫杉醇和阿酶素，研究其释放行为。李博、刘铜军等人用可降解左旋聚乳酸和聚乙二醇嵌段共聚物电纺丝纤维担载阿酶素（简称阿酶素缓释系统）对小鼠植入性肝癌抗肿瘤抑制作用。HE染色成果显示实验组瘤体组织坏死限度较重，植入阿酶素缓释系统对小鼠肝癌移植瘤能产生较好抑制作用，并可明显加快肿瘤细胞凋亡速度[61]。张幼珠[62]课题组曾将静电纺再生丝素纳米纤维作为洗必太载体，研究了丝素质量分数、药物含量对药物释放性能影响，成果表白：纳米纤维直径随着含药量增长而减小；随着丝素质量分数增长而增长。
3.2.2 载药聚乳酸超细纤维应用
本论文采用静电纺丝制备载药聚乳酸超细纤维，静电纺制备超细纤维具备高比表面积及多孔构造等特点，这种小直径可以提供高比表面积。静电纺丝所需设备简朴，价格低廉，同步可用于纺丝高聚物种类诸多。因而，电纺丝超细纤维应用领域正在逐渐拓宽，这由有关美国专利就可以看出，并且大某些应用是在医药方面，另一方面是在滤器、电磁屏蔽、复合材料及液晶设备等方面。但是这些应用大某些都没有达到工业水平，只是处在实验室研发阶段。但是，电纺丝技术及纤维发展潜力正吸引世界范畴内学者、政府人员及生产商目光。
载药聚乳酸超细纤维在医学上应用。从生物学角度看，所有人体组织和器官都是由纤维状构造构成，例如，骨骼、牙质、胶原、软骨及皮肤等都是由不同级别纳米纤维排列而成。因而，电纺丝超细纤维在生物医学领域（特别是组织工程和药物控制释放）中应用是当前国际上研究重点和热点，同步也显示出巨大发展潜力。
对于某些机能失常组织和器官治疗，最大困难或挑战就是抱负可以模仿细胞外基质（ECM）构造和生物功能支架或合成基体设计和完毕。众所周知，人体细胞是在比细胞直径更细纤维周边有机结合[63]，从这方面来说，超细纤维支架是细胞种植、生长和繁殖最佳模板。而在组织工程领域，人们研究热点就是设计制备出一种生物相容三维细胞生长支架以用于各种组织修复。近来，人们开始将目光转向用合成生物高分子和可生物降解聚合物超细纤维来制备这种支架[64]。
聚合物超细纤维在对皮肤烧伤或创伤治疗中也得到一定应用。在电场作用下，可以直接将可生物降解聚合物纺在创伤表面，形成一层纤维毡敷裹，通过增进正常皮肤组织生长，防止痂形成（老式治疗办法普通都会存在这个问题），从而治愈皮肤损伤[65]。用作创伤敷料无纺布纤维毡普通孔径尺寸是500nm～1000nm，足以防止细菌入侵及体液外流，并且其所具备高比表面积又可以使其有效地吸取，从而加快伤口愈合。
药物控制释放系统被用来改进治疗效果和保证药物使用过程安全，已被医药界广泛关注。用做控制释放体系聚合物种类繁多，有可生物降解，也有不可生物降解，但此类聚合物必要具备生物相容性，不能引起人体排异反映。通过静电纺丝工艺对某些生物高聚物材料进行纺丝，制备纳米纤维，能有效提高该聚合物可降解性和生物相容性，减少排异反映发生概率。普通来说，药物及其包裹材料尺寸越小，则人体对药物吸取就会越好，由于药物溶解速率是随药物和载体表面积增长而增长。基于此，Kenawy[66]等以乙烯与醋酸乙烯共聚物、聚乳酸及两者共混物超细纤维为载体，研究了对盐酸四环素担载和控制释放行为。Zong[67]和Zussman等[68]也研究了用聚乳酸超细纤维担载抗生素药万霉素（Mefoxin）及其释放行为，以用于术后粘连防治。
3.3 载药聚乳酸纤维膜制备
PLA具备优秀生物相容性和生物可降解性[69]。在生物体内，PLA降解产物是可被活体细胞代谢乳酸，最后可以完全降解为二氧化碳和水，保证生物体安全；又由于它能以各种形式与药物活性分子结合，因而近年来，关于聚乳酸及其共聚物静电纺丝行为及纳米纤维膜在组织工程及药物缓释体系应用研究受到了广大研究者高度注重[70]。
何莉，王立新，张幼珠等在载药聚乳酸纤维膜制备及释药性能研究实验中将PLA和药物———消炎痛共溶于三氯甲烷：丙酮(体积比2∶1)混合溶液中，通过静电纺丝制备了载药PLA纤维膜，所用原料为相对分子质量1.0×105PLA(美国Naturework公司所产)；三氯甲烷、丙酮均为试剂级。称取PLA溶于不同量三氯甲烷：丙酮(2∶1)混合溶液中，室温下搅拌2h，分别制得PLA质量分数为5%和6%均匀纺丝液。在每种质量分数纺丝液中加入质量分数分别为0.8%、1.0%、1.2%药物。将具有药物纺丝液倒入纺丝管(口径为0.8mm)中，在静电压30kV、喂入量0.1mL/h、喷丝口到收集网距离(极距)13cm、纺丝管水平放置条件下静电纺丝，采用金属网收集载药PLA纤维膜[71]。
3.4 载药聚乳酸纤维应用
人们试图寻找一种抱负高分子材料作为药物载体，这种高分子自身规定对人体无毒无害，并且可以接近病变细胞靶区，变化药物在靶区别布及增长渗入作用，导致增效。尽管可以进行电纺丝聚合物已达50～100种，但考虑到电纺丝超细纤维在医药方面广泛应用，最适合高分子材料则应当具备良好生物相容性及可生物降解性。聚乳酸(PLA)作为一种高分子药物载体，是