在过去的几年中,我们目睹了先进的药物传递系统(DDS)的设计方面的巨大努力,这些系统旨在使传统药物的治疗更具成本效益,并面对主要来自生物技术来源的新型候选药物的配方挑战。理想情况下,DDS应该能够在适当的部位释放药物,并以适应疾病进展或机体某些功能的速率随时调整。1该目的几乎没有满足受控释放药物,主要旨在提供预先确定的释放曲线以长时间的时间。2
“智能”或“智能”DDS作为特定生物/病理信号或外部刺激的功能来调节药物释放,尤其有利于:
- 在吸收和向作用部位分布过程中需要保护的不稳定药物
- 高毒性药物应达到足够浓度的目标,但不应影响健康的器官或细胞
- 必须到达组织、细胞或细胞结构的药物很难从血液中获得
- 必须以生物节律依赖的速率释放的药物。3.
智能DDSS需要能够对刺激反应的材料触发应该是可预欧洲杯足球竞彩测的,可再现的,与信号强度成比例的响应,以及可逆的。必须准备这些欧洲杯足球竞彩材料特别的对于每个特定的应用,并且在许多情况下,它们的设计受到了参与细胞中的特定识别,选择性捕获和受控转移的生物致摩托的结构和功能的启发。合成程序的多功能性和分析技术的电流水平使得制备具有宽范围结构(多块,超支,交联,混合)和功能的良好特征的聚合物。Stimuli-sensitive polymers should “sense” an external stimulus (e.g., light, heat, electrical or magnetic field, or compression) or an internal alteration of the biological microenvironment (pH or concentration of certain ions or molecules) and “act” undergoing a change in the solubility, the shape, the volume or the state of aggregation, which can be converted into a specific function.4如果刺激敏感聚合物对信号的反应是可逆的,特别是当刺激被施加/出现时被激活,当刺激停止/消失时被关闭,它们被称为智能。5刺激敏感聚合物可以被排列成脂质体、聚合物胶束、聚合物体、薄膜、水凝胶、碳纳米管或无机颗粒的一部分,适合制备药物,可以很好地调节药物的时空释放特性。欧洲杯猜球平台6它们也可以沉积在固体基板上,例如医疗器械的表面,以创造先进的药物/装置组合产品。7
这个特性三个研究报告线、铅卡门Alvarez-Lorenzo和天使Concheiro R&DPharma组目前正在开展的药学和制药技术在圣地亚哥德孔波斯特拉大学、西班牙,西班牙和欧洲机构的财政支持。
Stimuli-Responsive聚合物胶束
两亲共聚物聚集在水中形成纳米载体,其中疏水芯被亲水壳包围。该药物可以在核心或核心/壳界面上装载,并且一旦给予体内,聚合物胶束就会自发地积聚在组织中,具有增强的渗透性和保留作为发炎,梗死或肿瘤的组织中。8此外,它们类似于生物学系统的尺寸使得能够在细胞内输送药物的聚合物胶束。核心和外壳都可以由刺激响应性分量构成。智能聚合物胶束在血液流中行驶时保持药物,没有过早泄漏,直到生理条件的变化或外部刺激的应用改变了单大的亲水性或构象。9裂解或稳定化的胶束的数量,因此,药物释放曲线取决于刺激的强度。一旦刺激停止,胶束重新形成并且释放被中断(图1A)。
图。1。一些刺激反应结构的方案,有助于智能给药。
泊洛沙胺是由聚环氧乙烷-聚环氧丙烷(PEO-PPO)嵌段连接到乙二胺的x形共聚物。PEO-PPO区段具有温度敏感性,而乙二胺区段具有ph和离子强度敏感性。10这些刺激可以改变控制自组装现象的疏水相互作用,从而改变其作为药物纳米载体的性能。适用于宿主药物的大胶束在中性碱性pH下形成,而在它们拆卸的酸pH下并释放药物。11这种行为使它们能够在达到损伤的组织(发炎或肿瘤)时触发释放,所述组织(发炎或肿瘤发炎)比健康组织较低的微环境。实际上,泊洛胺胶束已经显示出耐受强稀释过程的良好能力,例如当通过口服或肠胃外途径给身体施用于体积的少量配方时发生的良好能力。然而,即使在诸如胃的高酸性条件(低pH)下,由于温度驱动的疏水相互作用,泊洛胺胶束拆分以缓慢的速度。正在利用该特征来制备更高效的低血散药物血挥菌胺制剂。辛伐他汀的内酯形式是有效肠道吸收所需的前药,但在水中易溶性并且在酸性环境中具有高度不稳定。掺入泊洛胺胶束溶液的增强(超过100次)溶解度,即使在胃模拟培养基中也有效地保护内酯形式。12
ph响应胶束也被探索作为不稳定抗肿瘤药物的载体,如喜树碱。13喜树碱内酯形式的维持对其抗肿瘤作用和治疗的安全性至关重要。将聚丙烯酸接枝到PEO-PPO-PEO链上,形成内部pH为酸性的聚合物胶束,适合延迟内酯水解。通过调整环氧乙烷/环氧乙烷单位的比例,可以达到高的增溶水平,并在人血清中稳定药物。14这些共聚物适用于制备自胶束化片剂,一旦与生理流体接触就会自动分解成聚合物胶束。15
光可以应用于外部刺激,以在特定部位切换药物释放,在人体的目标位置释放出释放的潜力,这些地方难以使用其他刺激。16对光敏感的聚合物胶束可以从聚合物中制备,这些聚合物的基团的组装/分解是波长的函数。这就是偶氮苯基团的情况,当受到辐射时,它们的构象从反式(疏水)变成顺式(亲水)。异构化调节聚合物链之间的分子内和分子间的相互作用,从而调节胶束化/拆卸。在与麻省理工学院的Bromberg博士的合作中,我们评估了一种能够在黑暗条件下自我缔合形成胶束的对光敏感共聚物。17在给定的光照条件下,共聚物链改变了它们的构象,胶束断裂,药物在介质中是自由的。此外,如果介质中还存在具有自缔合特性的温度响应性共聚物,就有可能在黑暗条件下获得低粘度的液体体系,当在体温下施加光照时,粘度突然增加。这种材料可以用于开发一种新的药物传递系统,这种系统的释放速率可以通过外部光源(例如太阳光或内部区域的激光束)进行调节。18
Stimuli-Responsive水凝胶
水凝胶是三维聚合物网络,其中水可以在相对高的比例下吸收。对于作为刺激传感器和药物释放致动器的水凝胶,其交联度应该足够低,以使聚合物网络由于刺激(即膨胀/收缩)而导致的显着构象变化,但足够高以维持它的功能在几个周期之后。通常,智能水凝胶在膨胀时释放药物,而释放在缩小时变得更慢或甚至停止。我们的小组积极研究刺激敏感水凝胶的设计,渗透赋予特定分子的能力的渗透网络。6,19.为此,合成聚合物需要适当设计的单体和交联剂序列,其能够记住特定构象,其在拉伸和展开后恢复后退。我们将分子印迹技术适应合成具有能够选择性占用分子的活性中心(受体)的水凝胶。受体的构象可以变形/重新构成,并且因此,作为外部或生理信号的函数丢失/回收的药物的亲和力。例如,双重pH-和温度响应的水凝胶可以通过小构象变化来细化药物释放。此外,如果这种情况未被周围组织吸收,则分子印迹智能水凝胶具有重新捕获药物的特殊能力。通过这种方式,它们可以避免由局部高药物浓度引起的副作用。正在施加生物悬浮的方法用于筛选水凝胶受体袋中的单体及其布置。这个想法是模仿身体中药物的天然目标的活性位点,以使负载原因在生理受体中对接的非共价相互作用。这种哲学已经成功地应用于设计柔软的隐形眼镜,以持续的方式洗脱眼科药物。20.
Stimuli-Responsive表面
将医疗器械和药物释放系统的表演联系在一起的组合产品在治疗场中引起了巨大的关注。医疗器械在共同的诊断和治疗程序和危重病人的管理中发挥着重要作用。对于某些应用,该装置的插入应伴随地发生,以促进作为治疗的共进体的药物/生物制品的全身施用,并防止异物反应或衍生宿主蛋白和细胞的粘附的其他副作用或其他副作用微生物的增殖。21药物洗脱医疗设备可使药物在所需部位释放,从而提高治疗的有效性和安全性。在与UNAM Bucio博士的联合合作中,我们将g射线照射应用于刺激响应网络的嫁接,该网络调节药物在周围条件下的扩散22、23,从而产生具有DDS功能的医疗设备。7功能化还可以改善血液相容性,改变蛋白质吸附模式,抑制生物膜的形成。24特别地,已经显示出含有羧酸基团的聚合物(通过γ射线接枝或血浆聚合获得)的表面改性,该含有羧酸基团(得到)适于加载抗微生物药物,并提供高于常见病原体的最小抑制浓度的浓度水平。
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