纳米材料在药物控释靶向概要课件.ppt

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1、纳米材料在药物控释靶向的应用1.纳米材料与纳米技术2.药物纳米化的主要优势3.纳米材料的药物靶向作用4.纳米材料的药物控释系统5.前景与展望目录目录1.1 纳米材料纳米材料定义：纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超细材料，又称超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米材料至少有一维尺度在纳米范围零维纳米材料-纳米粒子一维纳米材料-纳米线(纳米管)二维纳米材料-纳米膜三维纳米材料-纳米块体材料1.2 纳米技术纳米技术 纳米技术系指在纳米技术系指在纳米技术系指在纳米技术系指在1-10001-1000纳米的尺度里，研究物质的电子、纳米的尺度里，研究物质的电子、纳米的尺度里，研究物质的电子、纳米的尺度里，研究物质

2、的电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项原子和分子内的运动规律和特性的一项原子和分子内的运动规律和特性的一项原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术崭新技术崭新技术崭新技术。物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能的药物，称为用这些特性制造具有特定功能的药物，称为用这些特性制造具有特定功能的药物，称为用这些特性制造具有特定功能的药物，称为纳米药物纳米药物纳米药物纳米药物。药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物

3、治疗药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的内，实现安全有效的内，实现安全有效

4、的内，实现安全有效的靶向药物输送靶向药物输送靶向药物输送靶向药物输送和和和和基因治疗基因治疗基因治疗基因治疗。2.2.药物纳米化的主要优势药物纳米化的主要优势药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可提药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可提高药物的溶解性，使药物易于吸收高药物的溶解性，使药物易于吸收可靶向释放（被动靶向分布）可靶向释放（被动靶向分布）可控释放，可控释放，纳米控释系统改善药物性质纳米控释系统改善药物性质 易于透皮吸收、易于穿过血脑屏障等易于透皮吸收、易于穿过血脑屏障等纳米药物优势纳米药物优势 l l 研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米

5、尺寸，从而能够研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够研究发现，纳米颗粒由于有足够小的纳米尺寸，从而能够从高通透性的肿瘤血管中渗出，进入肿瘤组织，集中在肿瘤从高通透性的肿瘤血管中渗出，进入肿瘤组织，集中在肿瘤从高通透性的肿瘤血管中渗出，进入肿瘤组织，集中在肿瘤从高通透性的肿瘤血管中渗出，进入肿瘤组织，集中在肿瘤周围。周围。周围。周围。l l 纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由流动，还可穿过细胞，被组织与细胞以流动，还可穿

6、过细胞，被组织与细胞以流动，还可穿过细胞，被组织与细胞以流动，还可穿过细胞，被组织与细胞以胞饮胞饮胞饮胞饮的方式吸收，提的方式吸收，提的方式吸收，提的方式吸收，提高生物利用率。高生物利用率。高生物利用率。高生物利用率。l l 通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，通过纳米技术开发具有靶向性、多种功能的药物传输体系，有助于实现肿瘤的有助于实现肿瘤的有助于实现肿瘤的有助于实现肿瘤的靶向治疗靶向治疗靶向治疗靶向治疗，并将毒副作用降低到较低的水，并将毒副作用降低到较低的水，并将毒副作用

7、降低到较低的水，并将毒副作用降低到较低的水平。平。平。平。胞胞 饮饮 吞吞 噬噬靶向给药系统靶向给药系统(Targeting Drug Delivery System,TDDS)药物药物 特定靶向区域特定靶向区域 选择性浓集定位于选择性浓集定位于靶器官靶器官靶组织靶组织靶细胞靶细胞细胞内细胞内载载 体体局部或全身局部或全身 血液循环血液循环3.纳米材料的药物靶向作用纳米材料的药物靶向作用靶向给药优势靶向给药优势l定义：在特定的导向机制作用定义：在特定的导向机制作用下，将药物输送到特定靶器官，下，将药物输送到特定靶器官，发挥治疗作用发挥治疗作用l组成：药物组成：药物+载体载体+导向导向 “神奇子

8、弹神奇子弹”l优势：药剂用量少，毒副作用优势：药剂用量少，毒副作用低；药效持续，长时间保持靶低；药效持续，长时间保持靶目标的有效药物浓度目标的有效药物浓度靶向制剂靶向制剂理想的靶向制剂应具备的理想的靶向制剂应具备的三大要素三大要素：定位浓集、控制释药、无毒可生物降解定位浓集、控制释药、无毒可生物降解基本分类：基本分类：1 1、被动靶向制剂：微粒吞噬（生理特征，、被动靶向制剂：微粒吞噬（生理特征，RESRES效应）效应）2 2、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位）、主动靶向制剂：表面修饰（单抗定位）3 3、物理化学靶向：磁性、热和、物理化学靶向：磁性、热和pHpH敏感、栓塞性微球等敏感、栓塞性微球

9、等主动靶向：通过载体表面进行修饰，如图纳米材料靶向流程纳米材料靶向流程细胞内靶向细胞内靶向-基因治疗基因治疗 一一些些特特殊殊的的纳纳米米粒粒还还可可以以进进入入细细胞胞内内结结构构,从而达到基因治疗的目的从而达到基因治疗的目的利用纳米技术可使利用纳米技术可使DNA通过主动靶向通过主动靶向 定位于细胞定位于细胞将将质质粒粒DNA浓浓缩缩至至50200nm并并带带上上负负电电荷荷,有助于其对细胞核的有效入侵有助于其对细胞核的有效入侵;插入位点影响因素插入位点影响因素:-取取决决于于纳纳米米粒粒子子的的大大小小、结结构构和和表表面面性质性质纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用血

10、管内靶向血管内靶向q聚乳酸聚乳酸-乙醇酸乙醇酸(PLGA)包载包载抗细胞增生药物抗细胞增生药物细细胞松弛素胞松弛素B的生物降解性纳米球的生物降解性纳米球研究表明研究表明:载药纳米球可穿透结缔组织并被靶载药纳米球可穿透结缔组织并被靶部位的血管壁吸收部位的血管壁吸收,可用介入方法将可用介入方法将NP导入血导入血管内病灶部位管内病灶部位:-在血管局部组织内缓慢释放药物在血管局部组织内缓慢释放药物,维持长期维持长期局部有效药物浓度局部有效药物浓度,达到有效治疗心血管再狭达到有效治疗心血管再狭窄及其他血管疾病的目的窄及其他血管疾病的目的q 骨髓靶向骨髓靶向 骨髓病变骨髓病变，或因肿瘤浸润、化疗药物或因肿

11、瘤浸润、化疗药物或严重感染受到抑制等或严重感染受到抑制等骨髓病变靶向性治疗：骨髓病变靶向性治疗：提高药物在骨髓内分布提高药物在骨髓内分布骨髓活性的保护：骨髓活性的保护：可促使骨髓细胞自我可促使骨髓细胞自我更新、分裂增殖更新、分裂增殖,并提高其活性并避免血并提高其活性并避免血象中不良反应象中不良反应 如：人粒细胞集落刺激因子如：人粒细胞集落刺激因子(G(G2 2CSF)CSF)聚氰基聚氰基丙烯酸烷酯毫微粒：可提高在骨髓内分布丙烯酸烷酯毫微粒：可提高在骨髓内分布.纳米粒靶向应用纳米粒靶向应用4.纳米材料的药物控释系统纳米材料的药物控释系统定义：纳米控释系统常有纳米粒子和纳米胶囊两大类,它们是直径在

12、 10500nm 之间的固态粒子,活性组分(包括药物、生物活性材料)通过溶解、包裹作用位于粒子内部;或者通过吸附作用位于粒子表面。纳米控释系统的载体材料主要有：1、无机非金属2、生物降解性高分子3、生物大分子。纳米控释系统的药物释放机制纳米控释系统的药物释放机制 纳米控释系统中的药物释放不仅与载体材料的种类和性能有关,还与粒子粒径和粒径分布有关。可以是药物通过囊壁沥滤、渗透、和扩散出来,也可以是基质本身的溶蚀降解而使其中的药物释放出来。纳米控释系统的优点纳米控释系统的优点1、可靶向输送药物、可靶向输送药物,控制药物释放控制药物释放,从而延长药物的作用时间从而延长药物的作用时间,在保证药物作用的

13、前提下在保证药物作用的前提下,减少药剂量减少药剂量,从而减轻或避免毒副作从而减轻或避免毒副作用用;2、可建立一些新的给药途径。有些药物口服的生物利用度低、可建立一些新的给药途径。有些药物口服的生物利用度低,通常只限于肠胃途径给药。为了能使其适用口服通常只限于肠胃途径给药。为了能使其适用口服,可以制作纳可以制作纳米米粒子或纳米胶囊以改变给药途径粒子或纳米胶囊以改变给药途径,或增加新的给药途径或增加新的给药途径;3、消除生物屏障对药物作用的影响。载药纳米微粒可透过生、消除生物屏障对药物作用的影响。载药纳米微粒可透过生物膜并穿透血脑屏障治疗现在不得不手术治疗的颅内疾病物膜并穿透血脑屏障治疗现在不得不

14、手术治疗的颅内疾病抗生素抗生素-纳米粒纳米粒：通过内吞：通过内吞/融合途径将融合途径将药物带人细胞，提高药效；药物带人细胞，提高药效；抗生素抗生素包封后包封后,改变了其药代动力学：改变了其药代动力学：增加血浆半衰期和增加血浆半衰期和AU C 值值,降低了表降低了表观分布容积观分布容积-允许增加最大耐药剂量允许增加最大耐药剂量,提高治疗指数；提高治疗指数；降低毒药物副作用：降低毒药物副作用：如：抗结核药、氨基糖苷类的肝、肾毒性；如：抗结核药、氨基糖苷类的肝、肾毒性；其他抗生素的不同副作用等其他抗生素的不同副作用等胞内感染胞内感染-抗生素纳米粒给药系统抗生素纳米粒给药系统 运载药物通过血脑屏障血脑

15、屏障是血液与大脑之间由毛细而管内皮细胞构成的结构，血脑屏障对于保持大脑内环境的恒定性，保持中枢神经的正常生理功能具有决定性作用。但毛细血管连接紧密，大多数药物很难通过血脑屏障而进入中枢神经系统，一直是药物转运中难以跨越的障碍。因此如何克服血脑屏障，将药物输送到脑内，是药物传递系统需要解决的一个难题，也是纳米控释研究的一个主要方面。运载药物通过血脑屏障5.5.前景与展望前景与展望l l 纳米药物和纳米载体既是国际科学前沿，也是与人类健纳米药物和纳米载体既是国际科学前沿，也是与人类健纳米药物和纳米载体既是国际科学前沿，也是与人类健纳米药物和纳米载体既是国际科学前沿，也是与人类健康和生活密切相关的重

16、要社会问题，充满了创新机遇。康和生活密切相关的重要社会问题，充满了创新机遇。康和生活密切相关的重要社会问题，充满了创新机遇。康和生活密切相关的重要社会问题，充满了创新机遇。l l 控释纳米系统作为新型的药物与基因载体，具有缓释、控释纳米系统作为新型的药物与基因载体，具有缓释、控释纳米系统作为新型的药物与基因载体，具有缓释、控释纳米系统作为新型的药物与基因载体，具有缓释、靶向、提高生物利用度等特点，是一种非常有前途的控释靶向、提高生物利用度等特点，是一种非常有前途的控释靶向、提高生物利用度等特点，是一种非常有前途的控释靶向、提高生物利用度等特点，是一种非常有前途的控释系统。纳米药物的靶向性、系统

17、。纳米药物的靶向性、系统。纳米药物的靶向性、系统。纳米药物的靶向性、缓释性、缓释性、缓释性、缓释性、水溶性及可能的血水溶性及可能的血水溶性及可能的血水溶性及可能的血脑屏障穿透性等特性脑屏障穿透性等特性脑屏障穿透性等特性脑屏障穿透性等特性 ,使其与传统化疗药物相比使其与传统化疗药物相比使其与传统化疗药物相比使其与传统化疗药物相比 ,具有显具有显具有显具有显著优势。著优势。著优势。著优势。随着纳米制剂技术的不断发展，控释纳米系统作为载随着纳米制剂技术的不断发展，控释纳米系统作为载随着纳米制剂技术的不断发展，控释纳米系统作为载随着纳米制剂技术的不断发展，控释纳米系统作为载体将会在药物靶向及缓控释制剂和基因治疗中发挥更重要体将会在药物靶向及缓控释制剂和基因治疗中发挥更重要体将会在药物靶向及缓控释制剂和基因治疗中发挥更重要体将会在药物靶向及缓控释制剂和基因治疗中发挥更重要的作用。的作用。的作用。的作用。