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超临界流体技术制备生物可降解聚合物药物纳米(2)

来源:中国药物经济学 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-03 05:23

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】天然生物可降解聚合物因其生物降解性、生物相容性、低毒性和丰富的来源,而被广泛应用于生物医用领域。这些聚合物包括白蛋白、明胶、大豆、胶原和

天然生物可降解聚合物因其生物降解性、生物相容性、低毒性和丰富的来源,而被广泛应用于生物医用领域。这些聚合物包括白蛋白、明胶、大豆、胶原和多糖,如壳聚糖、琼脂糖、葡聚糖、透明质酸、海藻酸钠、卡拉胶和环糊精等。壳聚糖是天然聚合物常用的材料之一,因为它具有与各种聚合物共混的特性,而且易于表面改性,且毒性低,无免疫原性,与组织和细胞具有显著的相容性等[18],常用作药物载体的基体材料。壳聚糖与叶酸结合,可用于治疗大肠癌药物的载体材料,因为叶酸是一种优良的靶向剂[19]。通过将其与1,3-二氨基丙烷交联,使其成为靶向性大肠癌治疗的有效药物载体[20]。壳聚糖与合成聚合物PLGA 的共混效果也非常好,用作载体材料可提高对癌细胞的亲和力[21]。另一种常用的天然聚合物是海藻酸钠。它是一种无毒,具有黏着性能和生物相容性的抗酸聚合物,在钙、锌或钡等二价阳离子存在下具有独特的生成凝胶的性能。有研究表明,由于壳聚糖的多功能性和海藻酸钠的耐酸性能,壳聚糖-海藻酸钠联合用于靶向给药取得了良好的治疗效果[22]。除此之外,其他使用的天然聚合物还有淀粉、白蛋白、半乳甘露聚糖、葡聚糖、琼脂糖、明胶和木质素等,这些天然聚合物可直接或改性用作药物载体材料[23-25]。

尽管有几种生物可降解聚合物纳米载体在临床试验中取得了成功,但被动靶向纳米载体用于临床还是很少,而主动靶向的纳米载体在临床试验后进一步的开发也很不够[26]。因此,生物可降解聚合物在用于特定的靶点和持续的药物释放方面还需要进行深入的研究,以推动其应用的发展。

2 超临界流体及特性

超临界流体(SCF)是指处于高于临界点的压力和温度条件下的任何流体。这类流体的主要特点在于它们具有特殊的物理特性,特别是类似液体的密度、气体的扩散速率和黏度,以及零表面张力。这些特性使SCFs在一些应用中具有吸引力,例如萃取、色谱、颗粒形成、分离提纯过程和生物燃料制备等。超临界二氧化碳(ScCO2)是一种最常用的SCF,因为它的临界条件温和(304.15 K 和7.38 MPa),而且它是一种不易燃、无腐蚀性和无毒的化合物。

如果纯物质的压力和温度高于其临界压力(Pc)和临界温度(Tc),则为超临界流体[图1(a)]。同样,当压力、温度和组成超过混合物的临界点时,该混合物被认为处于超临界状态。例如,对于一个在恒定温度下的二元混合物,其超临界状态是所有组成区域的压力都要高于二元混合物临界压力,该临界压力总是对应于该二元系统的两相区上限压力[图1(b)],也就是说,处于两相区的压力总是小于临界压力。与此相反,在恒定压力下,两相区的温度没有限制在临界温度以下,即超过临界温度值时也会存在有两相区[图1(c)],这种现象的出现与压力有关。此外,在三元体系中,在恒定温度和压力下[图1(d)],临界点通常不在两相区某组分浓度最大值处,而是在最大值的某一侧。应该注意的是,因为涉及组分的数量和它们之间的物理化学相互作用,高压下多元系统的相平衡可能是相当复杂的,在特定压力、温度和组成条件下,会出现多相液-液-气、固-液-气和液-液区域[27]。

除了临界点本身外,当液体或气体状态转变为超临界状态(反之亦然)时,流体物质或流体混合物的一些最相关的热力学和物理化学性质(如焓、熵、密度、介电常数、扩散率和动态黏度)的值没有突然或间断的变化。事实上,对于大多数简单的高压系统,这些性质通常是以连续的方式随温度和压力而变化,从类似液体性质到类似气体性质(反之亦然)。然而,这些变化的程度可能相当大,特别是在接近临界点的压力、温度和组成区域,或在进入(或脱离)超临界区域的附近[27]。

图1 超临界状态和临界点纯物质(a),恒温二元混合物(b),恒压二元混合物(c),恒温恒压三元混合物(d)Fig.1 Supercritical states and critical points pure substance(a),binary mixture at constant temperature(b),binary mixture at constant pressure(c)and ternary mixture at constant temperature and pressure(d)

这种物理化学性质可调行为是超临界流体获得广泛应用的主要原因。在超临界流体中,ScCO2(Tc=304.15 K 和Pc=7.38 MPa)和含有大量ScCO2的混合物是最常用的超临界流体。还有某些其他的超临界流体,如乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、氨、碳氢化合物(如乙烷、丙烷、异丁烷、乙烯、丙烯、戊烷、正己烷、环己烷)、含氯/氟碳氢化合物(如二氯甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、氯二氟甲烷、五氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和1,1,1,3,3-六氟丙烷)和水。因为它们的临界条件不理想且稳定性差,某些具有毒性和易燃性,对环境也有危害,这些液体仅在非常特别的情况下才使用[28-29]。

文章来源:《中国药物经济学》 网址: http://www.zgywjjx.cn/qikandaodu/2021/0503/821.html

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