药剂学专题讲座(微乳液作为药物载体的研究进展及应课件.ppt
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1、 微乳液(微乳液(Microemulsion)v1943年年 Hoar&Schulman 发发现透明液现透明液-液分散体系,液分散体系,O/W 型型 W/O 型型v微微乳乳液液是是各各向向同同性性,清清澈澈透透明明,热热力力学学稳稳定定的的,油油-水水-乳化剂的分散体系。乳化剂的分散体系。v微微 乳乳 液液 是是 扩扩 张张 胶胶 束束(Swelling Micelle)溶液溶液macroemulsionmicroemulsion扩张胶束扩张胶束(Swelling Micelle)示意图示意图reverse micelle micelleSwelling micelle扩张胶束大小、形状扩张胶
2、束大小、形状1000 nm macroemulsion 乳浊液乳浊液 微乳液特点微乳液特点 微乳液组成微乳液组成l油油 水水 表面活性剂表面活性剂 助活性剂(短链脂肪醇,脂肪助活性剂(短链脂肪醇,脂肪酸酸 脂肪胺等)脂肪胺等)电解质电解质lC2 C5 醇形成醇形成 O/W 型微乳液型微乳液lC6 以上的醇形成以上的醇形成 W/O 型微乳液型微乳液类型类型 W/O 型型 O/W 型型油油(分子比)(分子比)3580 250水水(分子比)(分子比)1055 4095表面活性剂表面活性剂(%w)5 4助活性剂助活性剂(%w)4 0.0120无机盐(无机盐(%w)0.0015 0.0014两类微乳液的
3、代表组成两类微乳液的代表组成微乳液结构的测定微乳液结构的测定光散射、双折射、光散射、双折射、电导法、沉降法、电导法、沉降法、离心沉降和粘度离心沉降和粘度测量法等;小角测量法等;小角中子散射、中子散射、X X射线射线散射、电子显微散射、电子显微镜法。镜法。正电子湮灭、静态和动态荧光探针法、正电子湮灭、静态和动态荧光探针法、NMRNMR、ESRESR(电子自电子自旅共振)、超声吸附和电子双折射等旅共振)、超声吸附和电子双折射等光学性质光学性质:透明透明 半透明半透明 散射乳光散射乳光 电镜电镜胶束堆积状态胶束堆积状态:扩张胶束是紧密堆积的。相邻胶束的间隙小于胶扩张胶束是紧密堆积的。相邻胶束的间隙小
4、于胶束的大小。其粘度较乳状液小得多。束的大小。其粘度较乳状液小得多。双连续相的微乳液,其油、水两相均为直径在高双连续相的微乳液,其油、水两相均为直径在高分散范围内的长条状,两相紧密交错在一起构成分散范围内的长条状,两相紧密交错在一起构成微乳液微乳液。稳定状况稳定状况 热力学稳定体系热力学稳定体系 微乳体系性质微乳体系性质微乳液的相态微乳液的相态微乳液相态变化趋势微乳液相态变化趋势 非离子型非离子型 石油磺酸盐石油磺酸盐 合成磺酸盐合成磺酸盐温度增加温度增加 下下 中中 上上 上上 中中 下下 上上 中中 下下盐浓度增加盐浓度增加 下下 中中 上上 下下 中中 上上 下下 中中 上上烷基摩尔烷基
5、摩尔 影响不大影响不大 下下 中中 上上 上上 中中 下下 质量增加质量增加微乳液体系的似三元相图微乳液体系的似三元相图WinsorWinsor type:type:Salinity微乳液的界面性质微乳液的界面性质增溶量增溶量 W/O O/W (W/S 分子比)分子比)(O/S 分子比)分子比)胶束胶束 01 0(最多最多 30)2扩张胶束扩张胶束 75160 1025界面张力和增溶量与盐浓度界面张力和增溶量与盐浓度扩张胶束的界面张力和增溶量与盐浓度关系扩张胶束的界面张力和增溶量与盐浓度关系 微乳液的应用微乳液的应用增溶作用增溶作用 洗涤剂、干洗剂、洗涤剂、干洗剂、皮革上光剂、板蜡乳液、皮革上
6、光剂、板蜡乳液、药物载体、光度分析法中增敏剂药物载体、光度分析法中增敏剂超低界面张力超低界面张力 驱油剂驱油剂单分散性单分散性 微乳聚合、微胶囊、微乳聚合、微胶囊、微乳反应器、单分散颗粒微乳反应器、单分散颗粒 为提高药物疗效、降低药物毒副作用:开为提高药物疗效、降低药物毒副作用:开发新药;转换药物剂型。开发新药耗资巨大,发新药;转换药物剂型。开发新药耗资巨大,历时长,筛选化合物命中率低。历时长,筛选化合物命中率低。20 20 世纪世纪90 90 年代初,命中率为年代初,命中率为1/100001/10000,2000 2000 年降为年降为1/1000001/100000。转换或开发新药物剂型成
7、为研究。转换或开发新药物剂型成为研究热点。药物载体是人们转换药物剂型的一种热点。药物载体是人们转换药物剂型的一种有效方式。有效方式。药物载体是指药物载体是指能改变药物进入体内的方式能改变药物进入体内的方式和在体内的分布,控制药物的释放速率,并和在体内的分布,控制药物的释放速率,并将药物输送到靶向器官的物质。将药物输送到靶向器官的物质。微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用载体可防止药物在体内的局部浓度过高,刺激载体可防止药物在体内的局部浓度过高,刺激或损伤某些器官,过早降解、失活、排泄以及或损伤某些器官,过早降解、失活、排泄以及发生人体
8、免疫反应,从而达到缓释、控释、靶发生人体免疫反应,从而达到缓释、控释、靶向的目的。向的目的。为了寻找合适的药物载体,人们已经对各种体为了寻找合适的药物载体,人们已经对各种体系进行了较为详尽的研究。载体种类繁多,主系进行了较为详尽的研究。载体种类繁多,主要有:白蛋白、红细胞、某些酶蛋白、脂质体要有:白蛋白、红细胞、某些酶蛋白、脂质体以及表面活性剂缔合体系等以及表面活性剂缔合体系等微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用2020世纪世纪7070年代,由于脂质体、无毒、无副作用年代,由于脂质体、无毒、无副作用及无免疫性,脂质体开始用作药物载体。及无免疫性,脂质体开始用作药物载体。被誉为被誉为
9、“生物导弹生物导弹”的脂质体作为药物载体也的脂质体作为药物载体也具有一定的局限性。热力学不稳定,粒子分散具有一定的局限性。热力学不稳定,粒子分散度大,与许多生物活性的药物结合率不高,以度大,与许多生物活性的药物结合率不高,以及在液态下易氧化和水解等。及在液态下易氧化和水解等。1974 年,年,Attwood 等首次报道了有关微乳液作为药物等首次报道了有关微乳液作为药物载体的研究。然而,微乳液作为药物载体,真正引起人载体的研究。然而,微乳液作为药物载体,真正引起人们的注意却是在们的注意却是在1987 年年Bhargava 发表了一篇有关这个发表了一篇有关这个课题的综述之后,从此,基于微乳液的药物
10、载体的研究课题的综述之后,从此,基于微乳液的药物载体的研究如雨后春笋般蓬勃兴起。如雨后春笋般蓬勃兴起。2020世纪世纪9090年代立方液晶作为药物载体,引起了人们的极年代立方液晶作为药物载体,引起了人们的极大关注。立方液晶具有很多药物载体所应有的特性:如大关注。立方液晶具有很多药物载体所应有的特性:如热力学稳定、生物可降解等。但是,立方液晶体系非常热力学稳定、生物可降解等。但是,立方液晶体系非常粘稠,需要较长的平衡时间,这给制备、科研和实际应粘稠,需要较长的平衡时间,这给制备、科研和实际应用造成了一定的困难用造成了一定的困难微乳液作为药物载体的优点:热力学稳微乳液作为药物载体的优点:热力学稳定
11、性,光学透明性以及制备容易。溶液定性,光学透明性以及制备容易。溶液中存在各种中存在各种极性不同的微环境极性不同的微环境,使得各,使得各种极性的药物均能在其中溶解。此外种极性的药物均能在其中溶解。此外微微乳液对生物膜有良好的渗透性乳液对生物膜有良好的渗透性,与细胞与细胞膜具有很好的相容性。膜具有很好的相容性。微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用其次在生理学上其次在生理学上,微乳可以微乳可以提高提高药物的药物的溶解溶解度度,减少药物在体内的酶解减少药物在体内的酶解,促进药物的胃肠促进药物的胃肠道吸收道吸收,因此微乳可以因此微乳可以提高药物的生物利用提高药物的生物利用度度,并可达到并可达
12、到缓释和靶向释药缓释和靶向释药的目的。的目的。药物增容在微乳液中,可以达到减少用药药物增容在微乳液中,可以达到减少用药次数,缓慢释放药物的目的。因此微乳液次数,缓慢释放药物的目的。因此微乳液在药物载体的研究中潜力巨大在药物载体的研究中潜力巨大 微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体可以提供不同的给药微乳液作为药物载体可以提供不同的给药方式方式,有助于药物剂型转变。近年来有助于药物剂型转变。近年来,微乳微乳液作为药物载体已用在注射、口服以及外液作为药物载体已用在注射、口服以及外部给药上部给药上,对同一种药也可采用不同的给对同一种药也可采用不同的给药方式药方式,使药物剂
13、型得到转换。使药物剂型得到转换。微乳液作为药物载体的应用微乳液作为药物载体的应用微乳液药物载体的组分选择微乳液药物载体的组分选择 作为药物载体的微乳液,组分选择更为苛刻:作为药物载体的微乳液,组分选择更为苛刻:无毒、无刺激无毒、无刺激性;生物利用率高,形成的微乳液区域大,对药物增溶能力性;生物利用率高,形成的微乳液区域大,对药物增溶能力好好;具有较好贮存稳定性能够控制药物;具有较好贮存稳定性能够控制药物 释放速度,具有缓释释放速度,具有缓释及靶向性等。及靶向性等。药物载体自身通常要求无毒无刺激性药物载体自身通常要求无毒无刺激性,对药物有较大包载能力。对药物有较大包载能力。目前用于形成微乳液常用
14、的表面活性剂包括目前用于形成微乳液常用的表面活性剂包括u天然卵磷脂和甘油酯天然卵磷脂和甘油酯,天然表面活性天然表面活性u两亲嵌段共聚物允许人们在结构上对其物化性质进行优化,两亲嵌段共聚物允许人们在结构上对其物化性质进行优化,而且易于生物降解,因此在药物载体的研究中引起了人们的而且易于生物降解,因此在药物载体的研究中引起了人们的日益重视。但是嵌段共聚物的合成条件苛刻,工艺复杂。其日益重视。但是嵌段共聚物的合成条件苛刻,工艺复杂。其应用受到一定限制应用受到一定限制。u非离子型表面活性剂聚氧乙烯、山梨醇脂型非离子型表面活性剂聚氧乙烯、山梨醇脂型(tweentween类)表面活性剂已经证明其毒性较小。
15、类)表面活性剂已经证明其毒性较小。HLB HLB 值较高,亲水性很强。对被乳化药物,要求表值较高,亲水性很强。对被乳化药物,要求表面活性剂的面活性剂的HLB HLB 值尽可能与药物的值尽可能与药物的HLB HLB 值接近,这值接近,这样才易于形成微乳液。而样才易于形成微乳液。而Span Span 和和TweenTween 这两种这两种HLB HLB 值相差较大的表面活性剂复配使用,不同比例下可值相差较大的表面活性剂复配使用,不同比例下可以达到不同的以达到不同的HLB HLB 值,对于不同值,对于不同HLBHLB值的药物,均值的药物,均可以达到较好的乳化效果。其次,这两种表面活性可以达到较好的乳
16、化效果。其次,这两种表面活性剂原料剂原料来源于天然的绿色产品,对人体刺激性小来源于天然的绿色产品,对人体刺激性小,适于医药学研究。再加上适于医药学研究。再加上SpanSpan、TweenTween 属于非离子属于非离子表面活性剂,对电解质、聚合物、表面活性剂,对电解质、聚合物、pH pH 等的影响不等的影响不敏感,便于应用。敏感,便于应用。微乳液药物载体的组分选择微乳液药物载体的组分选择此外此外聚氧乙烯、聚氧乙烯、TweenTween类类的表面活性剂可以在不加助表的表面活性剂可以在不加助表面活性剂的条件下形成微乳液,使其相行为变得简单。面活性剂的条件下形成微乳液,使其相行为变得简单。从而从而减
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