PVA在缓释材料中的研究及应用.pdf
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1、包 装 工 程P ACKAGI NG ENGI NEERI NG Vo 1 2 9 No 9 2 0 0 8 0 9 P VA在缓释材料中的研究及应用 王振 中,郝喜 海,邓文 亮,阙永 生(湖南工业 大学,株 洲 4 1 2 0 0 0)摘要:主要介绍 了膜剂、水凝胶 载药、包裹膜缓释等体 系中,聚 乙烯 醇(P VA)医用、农用缓释 材料的制 备及应用原理,综述 了各类 P VA缓释材料在 生物 医学工程、农 业生产等领域应用的研究进展。P VA材料 所具有的 亲水性、反应性、环保性、生物相容性等特点将赋 予其 广泛的 医药及农业应用前景。关键词:聚 乙烯醇;缓释;材 料;应 用 中图分类
2、号:TQ3 2 5 9文献标识码:A文章编 号:1 0 0 1 3 5 6 3(2 0 0 8)o 9 0 0 2 4 一O 4 Re s e a r c h a nd Ap p l i c a t i o n O f PVA i n Sl o w r e l e as e M a t e r i a l W_ANG Zh e n z h o n g,HA0 X h a i,DENG”一 l i a n g,QUE Y o n g s h e n g (H u n a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y,Z h u z h o u 4 1 2
3、 0 0 0,Ch i n a)Ab s t r a c t:Th e o r y o f p r e p a r a t i o n a n d a p p l i c a t i o n o f p o l y v i n y l a l c o h o l(P VA)me d i c a l a n d a g r i c u l t u r a l s l ow r e l e a s e d ma t e r i a l i n t he s ys t e m o f t he f i l m a g e nt,hy dr oge l d r u g r e l e as e,a n
4、d f i l m c oa t e d s l ow r e l e a s e d ma t e r i a l we r e ma i nl y i n t r o duc e d De ve l op me nt s o f a pp l i c a t i on o f v a r i ou s PVA s l o w-r e l e a s e d ma t e r i al s,s u c h a s t he f i e l d of b i ome d i c a l e n gi ne e r i ng,ag r i c u l t ur a l p r oduc t io
5、n we r e r e vi e we dW i t h t h e pe r f or ma nc e o f hy dr o phi l e,r e a c t i v i t y,e nv i r o nme nt a l f r i e nd l y,b i oc o mpa t i b i l i t y,an d S O on,PVA ma t e r i a l s wi l l be wi de l y u s e d i n m e di c a me nt a nd a gr i c ul t u r e Ke y wo r d s:p o l y v i n y l a
6、 l c o h o l(PVA);s l o w r e l e a s e d;M a t e r i a l;a p p l i c a t i o n 近年来,随着高分 子材 料科 学和现代 农学、医药 学的不 断 发展与相互渗透,大大促进 了高分子材料 与各种医药、农用肥 料的相结合,高分子材料作为药物控制释放载体材料 已成 为研 究的热 门方 向之一 _ 1 。高分子药物缓释体系,就 是利 用天 然或 合成的高分子化合物作为药物载体或介质,制成一定的剂型,然后置于释放的环境中,即通过日 寸间控制体 系延缓 药物释放,优化药物的释放速度,从 而达到释 药速度稳定、药效提 高、用药 次
7、数减少等目的_ 2 。P VA是一种用途厂泛的高分子聚合物,毒性很低,日本 和 美 国等 已批准 用于 医药和食品工业,由于其分 子链含有大量 亲 水性基团而使其具有 良好 的水溶性。P VA分子链结构 对称规 整,含有大量的极性基团羟基,具有良好的成膜性、粘结 力和乳 化性,有 卓越 的耐油 脂 和耐溶 剂性 能,具有 良好的 反应性,此 外,经过化学交联或硬化改性处理,它的机械强度及化学稳定 性会显著提高,同时还 具有一 定 的生物 降解性。P VA材 料对 生物活性物质无刺激性,价廉易得,是一种 可应 用于医药工业、农业生产、食 品工业、环境保 护等众 多领 域且具有发 展潜 力的 缓释
8、载体材料_ 3 。1 医用 缓 释材料 1 1 膜剂 膜剂,是药物溶解或混悬于合成材料(如 P V A)或天然材 料(如明胶)中,经涂 膜 干燥、分 剂 量而 制成 的一 种 含药 薄膜。一般 情况 下,制备过程如下:困一 圈一 圈一 围一 困 一 圉 P V A具有优异 的成 膜性能,一般 采用 溶液流延 法、熔 融挤 出法、吹塑法等 工艺 制备 P VA 膜。P VA膜 力学、光学 性能 良 好,具体见 表 1。表 l P VA膜的性质 Ta b 1 The p r o p e r t y o f PVA f i l m 在药膜中 P VA主要用作膜剂 的成 膜材料,作 为药物 的永 收稿
9、 日期:2 0 0 8 0 7 1 7 基金项 目:湖南省科学技术厅资助项 目(2 0 0 7 C K3 0 5 5)作者简介:王振中(1 9 8 5 一),男,湖南株洲人,湖南工业 大学 硕士研究生,主攻水 溶性 P V A薄膜 的研究 与应用。2 4 维普资讯 http:/ 王振中等P VA在缓 释材料 中的研究及应用 久载 体,并使各种药物 均匀的 分散在 其中,在一 定的释 药环境 中,随着亲水性 P VA与 水 的相 互作 用,在 膜剂 表面 形成 粘稠 的凝胶层而 逐步溶解,里面的药 物通 过凝胶 层缓慢 地扩 散、释 放,从而优化释药速度,提高药效并降低毒 副作 用。P VA的水
10、 溶性主要取决于水解 度和平均聚合度,因此还可通过调节这 两 种 因素控制 P VA的溶解速率,进而达 到调节 药物 释放 速率的 目的。膜剂可分别经体 内植 入、皮 肤或 粘膜创伤、或炎症 表面 覆盖等各种途径给药,发挥局部或 全身,tO的治疗作用。近年来 采用 P VA为成膜材料 制 备缓 释膜 剂较 多,如 各种 人 工角 膜,眼药膜,避孕药膜等外用剂型和各种 新型中药剂型。1 1 1外用 剂型 据报 道,以奥硝 唑为 主药 配伍 地塞 米松,以 P VA 为 缓释 剂,制备 复方奥硝 唑缓释 膜。采用 高效液 相色谱 法测 定含量,并进行临床观察。测定 结果表 明奥硝 唑含量 的平 均
11、回收 率为 1 0 0 1 2 ,R S D为 1 2 1 。复方 奥硝唑 缓释 膜治 疗牙 周炎 等 的总疗效与奥硝唑片相 近。且 复方奥 硝唑缓 释膜 的制备 工艺 合理,含 量测 定结 果准确,质量控 制方 法简便、快捷、准确,临床 疗效较好,值 得推广 。由于 真菌感染在近年来 日益增加,因而抗菌谱 广、疗 效高、耐受性好 等 具有 一 系 列 良好 性 能 的氟 康 唑倍 受 青 睐。宋 沧 桑 5 等用 P VA为基质制备 了氟康 唑眼药 膜,并做 了膜 的体 外 释放特性研究,研 究表明,药膜 的释放 符合一 级释放。眼药 膜 在应用中具有 比眼药水 更优越 的特性,如释 药速
12、度稳定、药 效 提高、给 药次 数减 少等。在复 方雷 公 藤 口腔缓 释 膜 的研 究 制备 中,利 用 了 P VA 一 1 7 5 0 的水中难溶性,可在 膜剂中形成 网状骨架,大大 延长 了膜 剂中药物释放速率,延长了膜 剂在 口腔中 的停留 时间,起到 缓 释作用 。1 1 2中药 现代化剂 型 药用芦荟具有增强 免疫、抗菌 消炎、促 进坏死 细胞 脱落 和 愈合创伤等作用,可用于治疗营养性溃疡,改善侧支循环,使 皮肤温度 升高、凝 血指标正 常。金青,赵文 英_ 7 等利 用芦荟 的 外用疗 效,用亲水性大、0。气透过性好的成 膜材料 P VA制 成 膜剂,直接作用于粘 膜、皮肤
13、等用药 部位,避 免胃 肠道刺 激,具有药物剂量小、稳 定性好、携带 方便、制法简单、含 量易于 测 定等优 点。富志军,周东新等 以黄柏、细辛 等中药 为模型 药制备 口腔 膜,通过测定各种 制剂 辅料 的成 膜性、粘附 力、溶解(崩解)时 间、体外 释放速率 及在 口腔 中停 留 时间,发现 P VA 的成 膜性 优异,其涂 膜 性、膜 韧性 均 适宜。P VA材 料 骨 架的 不 易溶 解 性,延长 了膜剂在 口腔中的停留 时间,能缓释、控释药物。同 时,通过 实验 研究,其他如复 方替硝 唑口腔膜 、丹皮酚 口腔药 膜 l 1、双黄连 膜剂_】等也选用了 P VA作成膜材料。1 2 P
14、 VA载药凝胶体 系 1 2 1 P VA成胶机理与制备方法 凝胶是 由聚合物 分子间依靠 化学 键或 物理作 用力形成 的 三维 网状 结 构,且 能 吸附 大 量 溶 剂 而溶 胀 形 成 的 一 类 胶状 物_ 1。P VA按 照交 联 的 方 法可 分 为辐 射 交 联、化 学 试 剂交 联、反复冷冻一解冻循环法交 联等。载药凝胶 的制备一 般都采用反复冷冻 一解 冻法,该 方法中 P VA通过 温度 的变 化,使 P VA 分子 间通 过 一H 键 形成 水凝 胶,这种水凝 胶具有可观 的机 械 强度和 溶胀性 能,该溶液 中无 化学 变化的条件,属于物理交联水凝胶。在 整个过程中不
15、需要 加入 任何化学助剂等一般对 人体有害 的物质,也不会降低材料 的生物相 容 性,简便 易行 并且 含水 量高,弹 性好,力 学性能 优 异。1 2 2 P VA载 药凝 胶的应用 P VA水凝胶具有 与人体 自然 组织 相近 的含 水量、具有 良 好 的生物 相容性,对机 体和组 织细 胞无任 何毒 性和刺 激作 用,具有 适度的凝胶分数、溶胀度、断裂伸长率和理想 的抗张 强度。P VA水凝胶还可 以通过化 学的或物理的交联 方法改变其 微观 结构 特征 而获得 良好 的溶 胀 度、热力 学 性质 以及 渗透 性等 性 能_】。作为一种 特殊的药物载体,其孔洞 网络 结构 丰富,并因 交
16、联 度的增加,会 减慢 药物的释放速率,起到缓释的作 用。P VA水凝胶能避免 口服 后药 物在 胃 内很快被 吸收,从 而 达到肠道 给药的效果,实现 对药物 缓释 的 目的。如:普通型 硝 苯地平片,在 3 7 水 溶液中约 1 0 mi n开始崩解,2 0 mi n完全 崩 解,突释 效应 明显,而采用新 型 P VA复合 凝胶作载 体,因其有 较好的力学强 度而不会 崩解,只能 以缓释 的方式释 放药 物,随 时间的推移而缓慢 释放,达 到缓 释的效果_ 1。P VA水 凝胶还用于现代伤 口敷料 方面_ 1。把 P VA和各 种消炎药物配制成 软膏、糊剂 或成膜剂,贴于 患处,能有效地
17、缓 解症状,治疗 细菌感染。P E O P VA水凝胶敷 料与 医用纱布敷 料处理比较,伤口愈合时 间明显缩短;更换敷料容 易,即更换敷 料时对新生上皮和 肉芽组织无损伤破坏作 用;没有敷料残余物 滞留于伤 口,该 水 凝胶 膜 有 效 地 加 速 了 伤 口 愈 合。因此 P VA水凝胶在伤 口敷料方面具有广 泛的应用前景。为探讨治疗骨 髓炎的新型药物释放 系统,叶劲,熊昌源 _ 1 等将鱼腥草注射液与 P VA通过一系列工艺制成鱼腥草注射 液一 P VA凝胶。通过一 系列 实 验 比较 可得:P VA 凝胶 治疗 的 局部症状较庆大霉素治 疗、鱼腥 草注射 液治疗 明显 减轻,且细 菌计数
18、最低,骨髓 腔 内炎性 细 胞数 量和 骨 膜反应 程 度也 为最 低。因此 P VA凝 胶对骨 髓炎 的 防治 效果 较 单纯 庆大 霉素 及 鱼 腥草注射液优越,防治效果 显著。杨 红艺 等人 以 P VA为固 定化载 体,固定化冷 冻处理过的啤酒 酵母 细胞从 C MP(胞 嘧啶 核 糖核苷 酸)制备 C T P(胞 嘧 啶 核苷 三 磷 酸)。张 宏 兴 等 人 l j 将戊 二醛交联的的酵母细胞包 埋于 P V A载体 中,制成含 有 糖酵解部分酶 系 的固 定化多 酶 体 系颗粒,并 以葡萄 糖为 底 物,通过糖酵解途径 生产 1,6-二磷 酸果糖(一种 重要 的心血 管 治疗 药
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- PVA 材料 中的 研究 应用
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