智能高分子材料在智能给药系统中的应用.pdf

科技创新与应用 I2013年第6期 科 技 创 新 智能高分子材料在智能给药系统中的应用 张 浩 (西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730030) 摘 要：材料是现代科技生存与发展的基础。智能给药系统作为一种新型给药系统，应用前景很可观 ，所 以本文将系统阐述智能 高分子材料的发展现状，并重点分析其在智能给药系统中的应用情况，希望能为在这方面有研究需要的人员提供一定理论参考 依据 。 关键词 ：智能高分子材料 ；智能给药系统；生物传感器；应用 随着科学技术的迅速发展，材料向着智能化、精细化、复合化、高功 大疗效。这对于心绞痛、心肌梗塞等缺血眭心脏病患者很适用，因为此 能化、商性能化方向发展，尤其是智能高分子材料近年来创造出惊人的 类患者经常在后半夜或凌晨发病，容易发生突然死亡。若能根据时辰药 奇迹。智能材料，通常具备感知、反馈、响应三大基本要素；也具有识别功 理学与患者病情定量给药，才有利于发挥药效与预防作用。基于此，有 能、信息处理功能以及执行功能等感知功能；还拥有 自我感知能力，集 关药物释放系统得到广泛的研究，并取得了一定的成果，如Karavas等日 累积传感、驱动和控制功能于—体的特点。高能材料可判断、顺应环境， 制成的非洛地平 口服脉冲式双层片，通过设计的时控型药物释放系统 即根据感知周围环境的变化，适当适时做出相应的反应。本人探讨的高 实现预防缺血性心脏病的目的。 能材料指的是具有感知外界环境变化与 自我反馈能力的高分子材料， 3壳聚糖及其衍生物等天然高分子材料的应用 其渗透速率、反应速率、表面能、形状、相态、或识别性能等也会做出相应 部分合成高分子材料与半合成高分子材料，难以在人体内降解，而 变化，进而实现自修复、自适应、自调节、自诊断等一系列反应。另外，部 且在它们需要通过物理交联或化学共聚才能完成合成，这容易产生中 分材料可对诸如磁场、电场、离子强度、PH、温度、光等两种或两种以上 间产物的干扰、有机溶剂残留、环境污染、毒性等问题。天然高分子材料， 此类外界环境刺激因子做出响应。随着高分子材料的智能化发展，人类 如壳聚糖(Cs)、魔芋葡甘聚糖、胶原质、海藻酸盐、明胶等，具有无毒性、可 还有可能逐步实现修补人体缺损，所以关注智能高分子材料在智能给 生物降解、生物相容性 良好，使其在智能高分子材料的研究中有着不可 药系统中的应用，有着重要的理论与现实意义。以下将就选取几种重要 替代的地位。其中cs不仅是一种天然高分子多聚糖，且来源丰富，具有 的智能高分子材料，分析其在智能给药系统中的应用特 。 良好的生物可降解陛、组织相容性、物理化学特性，其药物控释体系及 l可生物降解的聚酯类与聚对二氧环己酮两亲眭共聚物 组织工程领域的研究与应用也 日益完善与深化。近年来，CS及其衍生物 可生物降解高分子材料，指的是在人体或动物体内的组织、细胞、 在智能给药系统中的应用研究十分活跃，可见其未来发展潜力十分巨 本酶及体液等作用下，或在生态环境中在微生物的作用下，其化学结构 大。另外，虽然cs分子在应用过程中因不溶于—般的有机溶剂和水受 发生一系列反应、变化，出现分子量下降及性能变化的高分子化合物。 到一定限制，但通用其重复单元上的羟基和氨基进行化学改性、如醚 其中聚酯类的高分子材料研究与应用比较广泛，其成膜l生好、生物相容 化、酰化、羟基化、接枝、交联等作用，可制备出有着不同理化特性的CS 性良好、化学稳定性高、可生物降解且无毒，可用于注射给药。医用可降 衍生物，改善他们的溶解性能，CS的应用范围与领域也得到延伸(如通 解材料指的是能用于临床的具有某种医疗器械功能、且在人体内执行 过引入不同取代基赋予CS更多功能)。在智能给药系统中有关 cS及衍 完任务后能逐步分解直至最终被人体吸收的材料。在智能给药系统中 生物应用研究进展大致有：(1惮重敏感智能给药系统，如pH敏感智能 常见的聚酯类有聚己内酯一聚碳酸酯共混物、聚乳酸一聚乙二醇嵌段共 给药系统特别适合于口服给药、温度第三智能给药系统，主要是借助温 聚物(PLA-PEG1、聚乳酸乙醇酸共聚物(PLGA)、聚酯类有聚乳酸(PLA)等。 敏水凝胶可逆的溶胀一收缩过程控制药物的释放；其它的葡萄糖敏感智 聚乙交酯及聚羟基乙酸(PGA)是体内可吸收高分子最重要