天然高分子药物微球载体材料综述和微球介绍

西安瑞禧生物科技有限公式是国内知名的微球制备公司，我们可以提供各种有机/无机或者复合类微球作为药物/多肽/多糖/小分子/核糖核酸的载体。我们的纳米粒子从5纳米-100纳米之间包含有机无机粒子都可以提供，我们的微球产品从0.5微米-10微米的有机和无机微球产品都可以提供 还可以提供载药或者载其他分子的产品也可以提供特殊复杂定制类微球产品。

本文我们将从天然高分子药物微球载体材料综述和微球介绍来阐述下微球载体的基本知识和我公司可以提供的一些定制类产品。

【微球简介】：

药物的控制释放涉及化学、医学、材料学、药物学、生物学等诸多领域，已经在医学、生物、农业、环保和日常生活中得到广泛应用。药物输送系统(drug delivery system, DDS)就是将药物或者其它生物活性物质和载体材料结合在一起使药物通过扩散等方式在一定的时间内，以某一速率释放到环境中或者是输送到特定靶组织，对机体健康产生作用；主要包括药物和载体两部分。因而除药物本身以外，药物载体材料也扮演着重要角色。它们可以同药物被加工成不同的控制释放体系，如微球、微囊和丸剂等。

微球(microspheres)是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形成的微小球状结构，粒径在1～250μm之间，属于基质型骨架微粒。

微球用于药物载体的研究开始于20世纪70年代中期，由于其对特定器官和组织的靶向性及药物释放的缓释性，已经成为了缓控释剂型研究的热点。微球可以供注射(静注、肌注)、口服、滴鼻、皮下埋植或是关节腔给药使用。

天然高分子药物微球缓释体系既具有一般药物缓释的特点，如：调节和控制药物的释放速度实现长效目的；减少给药次数和药物刺激，降低毒副作用，提高疗效；增加药物稳定性；掩盖药物的不良口味;防止药物在胃内的失活等。又由于天然材料自身的可降解性，使得材料降解速率成为控制药物释放速率的主要因素；另外，材料的降解抵消了位于体系中心的药物释放较慢的特点，使药物释放速率可以维持恒定，达到零级释放动力学模式。微球输送体系因表面积比较大，载药量增加；而且相比其它的剂型，微球和粘液具有较高的亲和性，可以增加药物吸收和靶向性，利于粘膜如眼睛、鼻腔、泌尿系统和消化系统等部位的给药；该释放体系的靶向运输还可以通过控制微球的粒径大小来实现。

【微球载体材料】：

1：丝素蛋白

丝素蛋白(Fibroinprotein)来源于桑蚕，是生丝的主要成分，其多肽链在稀水溶液中呈无规则线团，溶液变浓时构象为α螺旋形式；当吐丝时变成不溶于水的β片状构象。

丝素蛋白早已被作为药物缓释载体材料，这主要基于其天然高分子材料具有的良好的生物相容性和生物可降解性，以及不易引起机体免疫反应等特点。丝素蛋白微球主要是依靠喷雾干燥的方法制备而成，球形大小在2.0～10μm之间,粒径分布不均一。

2：白蛋白

白蛋白(albumin)又称清蛋白，是一类分子较小，呈球状，能溶于水的蛋白质，主要存在于哺乳动物、细菌、霉菌和植物中。血清白蛋白是血清中含量最丰富的蛋白质，占血清总蛋白量的50%以上，不含糖。

白蛋白微球制剂是人或动物血清白蛋白与药物一起制成的一种制剂。自20世纪60年代，Zolle和Rhodes等制成含γ射线源的人血清白蛋白微球(直径5～15μm)并用于检查肺循环异常现象，其后，Scheffel等改进制法，将含放射性物质的人血清白蛋白制成直径为0.25～1.15μm的微球，用以检查网状内皮系统。这种微球在大白鼠、狗或人体内试用后均证明无毒性，用药后88%微球集中在肝和脾脏，以后该技术被广泛应用于研究抗癌药物制剂中。

3：淀粉

淀粉(starch)是由葡萄糖构成的天然高分子，包括直链淀粉和支链淀粉，它不溶于水，但与水接触后膨胀。

4: 几丁质和壳聚糖 

几丁质(chitin)又称壳多糖，是N-乙酰-β-D-葡糖胺的同聚物，分子量达数百万。作为药物的载体材料，几丁质多和其它医用材料混合使用。

壳聚糖(chitosan)是几丁质的脱乙酰基衍生物。它具有生物相容性好、低毒性、生物可降解性及可被吸收利用等特点，具有抗酸、抗溃疡的能力，可阻止或减弱药物在胃中的刺激作用，因此是一种良好的药物释放载体。

壳聚糖微球的制备方法较多，主要有喷雾干燥、盐析和化学交联等方法。

1996年，Berthold等利用硫酸铵沉淀的方法制备了中空的泼尼松龙磷酸钠(抗炎药物)-壳聚糖微球，微球粒径为0.9±0.2μm，与制备壳聚糖的分子量无关。载药量最大达到了30.5%，药物释放随着壳聚糖与药物比例的增加而减慢。

2004年，Hejazi和Amiji结合化学交联的方法制备了四环素-壳聚糖微球，他们所使用的交联剂是乙二醛。微球粒径为3.0～4.0μm。为了实现药物的靶向输送，他们利用pH调节微球中谷氨酰胺的带电性质从而调控药物的释放。药物释放在最初1 h内都存在突释现象。这种不完全释放的机制可能是由于化学交联后导致内部的药物无法释放所引起的。

目前报道最多的壳聚糖缓释微球制备方法是喷雾干燥法，1999年He等对喷雾干燥法制备壳聚糖微球进行了研究。他们报道的微球在不使用交联剂时，粒径在4～5μm之间，但是微球无法分散在水溶液中，表现不稳定。当采用戊二醛或者甲醛作为交联剂时，微球粒径在1.75～3.17μm之间，交联剂含量减少微球粒径增加，同时药物包封率也增加。当包封药物时，微球粒径相对增大

5: 透明质酸

透明质酸(hyaluronicacid，HA) 是存在于人及其它脊椎动物细胞外基质的酸性粘多糖类大分子物质。透明质酸分子中含有大量的羧基和羟基，在水溶液中形成分子内和分子间氢键。在较高浓度时，由于分子间作用可以形成复杂的三维网状结构。利用乙醇进行酯化处理，可以形成诸如纤维、薄膜、凝胶、海绵状、网状和颗粒状。

透明质酸微球主要是利用喷雾干燥和溶剂挥发法制备的。如Lim等利用溶剂挥发法制备的硫酸庆大霉素-透明质酸微球，粒径分布为19.91±1.57μm，药物包封率约为46.9%,在磷酸缓冲液中药物体外释放维持5 h，最初1 h内大约释放了75%。

6: 酪蛋白

酪蛋白(casein)占牛奶总蛋白质的82%，含有全部人体所需的氨基酸和大量免疫球蛋白，呈白色无定形粉末或颗粒，具有吸湿性。溶于稀碱和浓酸，不溶于水和有机溶剂。作为药物载体材料，酪蛋白微球多是采用戊二醛为交联剂制备而成。

Latha等制备的茶硷-酪蛋白微球，是表面粗糙的球形体，粒径为710～850μm，药物包封率达到54%。在体外模拟胃液的释放介质中，药物释放速率受交联剂含量影响较大，最长释放时间达到24 h。而他们[30]制备的孕酮-酪蛋白微球大小分布在100～200μm，药物包封率达到61%，在体外磷酸缓冲液中30天，药物释放了约64%。

7: 海藻酸盐

海藻酸钠又称褐藻酸钠，是一类从褐藻、海带、马尾藻、巨藻等可食用的海洋藻类植物的细胞壁中提取出的天然线性多糖，由1-4糖苷键键合的β-D-甘露糖醛酸(M单元)和α-L-古洛糖醛酸(G单元)残基组成。

海藻酸钠作为微球载体材料已经多有报道，如刘善奎等利用乳化-交联法制备的DNA疫苗海藻酸钠微球，其粒径在12.03±6.9μm，载药量为5%，包封率为56%，药物释放维持10天。

8: 玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白(zein)是主要的谷物储存蛋白,占谷物蛋白的40%～50%。由于它能够溶于乙醇而在1897年首次被人们所认识。玉米醇溶蛋白的氨基酸组成决定了它不能溶于水，但可溶于一定浓度的乙醇水溶液、高浓度的尿素、强碱溶液和阴离子去垢剂的溶液中。

玉米醇溶蛋白作为缓释药物的载体材料早已有报道。首先制备成载药蛋白微球，用于口服给药，并对该载药蛋白的体外和体内动物实验进行了研究。蛋白微球粒径在1～20μm之间分布不均；药物包封率低,药物体外释放在10～20 h之间，存在突释效应。在老鼠糖尿病模型中，胰岛素-玉米醇溶蛋白微球给药与单独注射胰岛素两种方法相比，前者使胰岛素有效血药浓度维持较长时间。

产品订购

西安瑞禧生物科技有限公司可以提供的载体微球定制的产品列表如下：

PLGA微球

PLA微球

葡聚糖 微球

PS微球

PMMA微球

PSDVB聚合物微球

PS-DVB单分散聚苯乙烯/二乙烯基苯微球

聚乳酸微球

Polyethylene Microspheres 聚乙烯微球

Polypropylene Spheres 聚丙烯微球

Cellulose Acetate Spheres醋酸纤维素微球

绿色荧光聚合物微球

红色荧光聚合物微球

蓝色荧光聚合物微球

血清白蛋白微球定制

淀粉葡萄糖微球载体

丝素蛋白微球载体

天然高分子药物微球载体

酪蛋白微球载体

海藻酸钠微球载体

玉米醇溶蛋白微球载体

聚丙烯酰胺微球、琼脂糖微球以及纤维素微球等

聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯

壳聚糖微球壳寡糖微球

葡聚糖微球

BSA微球

PLGA微球 PCL微球 PLA微球 PMMA微球

磁性琼脂糖微球，磁核琼脂糖复合微球

磁性壳聚糖复合微球

单分散脲醛/SiO2复合微球

卟啉敏化二氧化钛复合微球

氮掺杂TiO2/SiO2核壳型复合微球

单分散聚苯乙烯(PS)/二氧化硅(SiO2)复合微球                    

Fe3O4/P(MMA/DVB)微球

Ni/PS核壳结构纳米复合微球

荧光磁性双功能的树状分子微球

Fe3O4@SiO2@CdTe磁性荧光复合微球

荧光磁性双功能Fe3O4@PHEMA-Tb微球

核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球

聚苯乙烯包覆石墨烯纳米材料

多壁碳纳米管/铁氧化物复合材料

磁性高分子微球Fe3O4/PMMA

单分散P(St/AA)复合微球

SiO2/PMMA纳米复合微球

磁性淀粉复合微球

CuS-P(NIPAM-co-AA)复合微球

PSt/SiO2复合微球

二氧化钛/聚苯乙烯复合微球

负载纳米银复合微球，Ag/PNIPAM-PAA)微球

Fe3O4/P(NVP-MAA)核壳复合微球

PNIPAM/PbS有机-无机结构型复合微球

P(AM-co-MAA)/ZnO有机-无机复合微球

PMAA/CdS复合微球

聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)高分子微凝胶

硫酸钡-聚丙烯酰胺(BaSO4-PAM)无机-高分子复合微球

多孔TiO2中空微球

磁性明胶复合微球

纤维素/钛白粉复合微球

磁性海藻酸钠复合微球

聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合微球

TiO2@酵母复合微球

Fe3O4/聚苯乙烯磁性复合微球

羽毛蛋白/海藻酸钠复合微球

壳聚糖/明胶复合微球

CS/n-HA复合微球

PVA-SA复合微球

金属包覆型复合微球

埃洛石纳米管热敏复合微球

羧甲基壳聚糖磁性复合微球

PLLA/Fe3O4磁性复合微球

CdTe纳米晶-聚合物复合微球

Fe3O4/SiO2聚乙烯亚胺复合微球

聚氨酯/淀粉复合微球

环氧基磁性复合微球

磁性温敏复合微球

PAA-PMMA交联磁性复合微球

壳聚糖-聚丙烯酰胺磁性复合微球

淀粉/β-环糊精磁性复合微球

稀土磁性复合微球

聚苯乙烯/纳米金刚石复合微球

聚氨酯/羟基磷灰石复合微球

硒化银-聚丙烯酰胺复合微球

磁性壳聚糖硅胶复合微球

β-环糊精功能化磁性复合微球

PLLA/HA复合微球（聚乳酸-透明质酸微球）

氧化石墨烯/微孔聚合物复合微球

卡铂壳聚糖/葡甘聚糖复合微球

聚苯乙烯/二氧化锰复合微球

PNIPAM/SiO2复合微球

松香基双季铵盐/海藻酸钠微球

四氧化三铁/聚乳酸共聚物磁性复合微球

羧甲基纤维素(CMC)-海藻酸钠(SA)复合微球

PEG-PLGA复合微球

胶原蛋白/壳聚糖/纳米SiO_2复合微球

Ni/PMMA纳米复合微球

聚苯乙烯/聚吡咯(PS/PPY)复合微球

海藻酸钠/淀粉复合微球SA/ST复合微球

磺化聚苯乙烯/壳聚糖复合微球

明胶/海藻酸钠复合微球

聚苯乙烯/氧化锌复合微球

PLA/PLG可生物降解微球  聚乳酸/聚乙醇酸可生物降解微球

PLA聚乳酸载药微球

PCL聚已内酯载药微球

生物降解的PELA微球

BSA牛血清白蛋白微球

HAS人血清白蛋白微球

聚谷氨酸乙酯(Ethyl PGA)微球

生物可降解磁性纳米金壳微球

量子点复合微球

聚乙烯醇(PVA)微球

量子点荧光微球

CdTe纳米晶的BaSO4复合荧光微球

聚苯乙烯(PS)、交联聚苯乙烯/聚二乙烯基苯 (P[S/DVB])、聚甲基丙烯酸酯(PMMA) 微球

壳聚糖磁性微球

导电性聚吡咯空心复合微球

磁性聚苯胺纳米微球

聚苯胺-聚电解质-碳酸钙微球复合材料

二氧化锰/石墨烯双壳空心微球

二氧化硅-聚丙烯腈核壳结构复合纳米微球

聚苯胺核/壳结构导电高分子复合微球

导电聚吡咯(PPy)纳米微球

聚苯乙烯/银核壳结构微球

导电聚合物微球

壳聚糖多糖载药微球定制

高分子聚合物/多糖/蛋白微球定制

氨茶碱/壳聚糖/β-环糊精肺部缓释微球

海藻酸钠多糖微球定制

磁性顺铂微球/透明质酸衍生物微球

聚酰亚胺微球

白蛋白纳米微球

红血球型微球 

以上资料源于西安瑞禧生物科技有限公司

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西安瑞禧生物科技有限公司

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