靶向给药系统的研究进展

靶向给药系统的研究进展纳米技术的应用李天一12级药学四班2012515101靶向给药系统的研究进展——纳米技术的应用摘要：本文简介了靶向给药系统发展情况并对最新出现的靶向给药技术——磁性药物靶向，纳米生物机器人，纳米药物载体做了大体的介绍。关键字：靶向给药系统纳米药物纳米机器人近年来，科学技术迅速发展，同时新的技术也不断被应用到医药领域，出现了一大批新的药物制剂。这些新出现的药物制剂在质量和剂型上相比较以往产品有很大的优势。近年来，研究靶向给药系统的趋势大热。靶向给药系统(Drugdeliverysystem)诞生于20世纪70年代，是一种新的制剂技术和工艺，是指药物通过局部或全身血液循环而浓集定位于靶组织，靶器官，靶细胞的给药系统。在传统的药物递送系统里，常规化疗药物可以静脉注射，也可以口服。药物从被注射的地方或者经胃肠吸收进入血液循环，运动到心脏再到全身其他区域，对于药物要靶向的小区域来说，这个方法的效率非常低，想达到希望浓度就导致要使用大剂量化疗剂，化疗剂在杀伤癌细胞的同时，也产生了全身严重的毒副作用，比如贫血、呕吐、精神萎靡、脱发、溃疡以及白血球数量下降而引发的炎症等，迫使患者停止治疗间。因此迫切需要研究如何采用最有效的方法和途径使药物进入并作用到身体的希望靶点。药物靶向递送治疗可以有效解决这些问题，它通过将药物尽可能有选择地运送到靶部位，提高靶部位的药物浓度，减少药物对全身正常组织毒副作用，来改善癌症治疗的效果。药物靶向递送有多种分类，目前主要采用按靶向作用方式分类:被动靶向，对靶细胞无识别能力气，但可经血循环到达它们不能通过的毛细血管床，并在该部位释药;主动靶向，表面经修饰的药物载体可以不被吞噬系统识别，或连接有特定的配体，与靶细胞的受体结合;物理靶向，应用外加温度或磁场等将药物载体控制靶到特定部位。被动靶向和主动靶向都是按照药物在体内的沉积来完成的，在靶向精确性、药物浓度方面还存在很多不足。因此，用于把药物定向到靶点物理靶向是一个很有前途的方法。磁性药物靶向治疗是物理靶向药物递送的一种。常用的一种方法是磁性纳米粒子表面涂覆高分子，与药物结合后静脉注射到动物体内，在外加磁场下通过纳米微粒的磁性导航，使其移向病变部位，达到定向治疗的目的。这就是磁性纳米粒子在药物学中应用的基本原理。单纯使用身体外部磁场只能对于浅表部位病灶或对于外加磁场容易触及的部位具有一定的可行性等，影响了在人体的临床使用。纳米药物由于纳米粒度的小尺寸效应而具有巨大表面能，因此纳米药物属于热力学不稳定体系和动力学稳定体系。纳米制剂技术在药物研究中的应用正是基于它能改变药物在制剂中存在状态而使药物表现出缓控释性、靶向性等，从而提高药物生物利用度，降低毒副作用，给药物传输提供新途径。基于纳米技术的靶向给药系统，经某种途径给药后，药物通过特殊载体或修饰基团的作用特异性地浓集于靶部位。这些特殊载体包括脂质体、纳米粒、胶束和纳米囊等，修饰基团包括抗体、糖蛋白、脂蛋白、转铁蛋白、多肽类、叶酸等。近年来，新兴起了使用纳米生物机器人用于癌症治疗的药物靶向递送技术。该技术是纳米机器人学和纳米医学、纳米生物学的有机结合，显示了引人瞩目的应用前景。纳米医疗机器人是可以在细胞内或血液中对纳米空间进行操作的“功能分子器件”，在生物医学工程中可充当微型医生，解决传统医生难以解决的问题。大部分科学家将精力集中在用生物分子部件构建纳米机器人的方向上，所以有了纳米机器人的一个分支——纳米生物机器人。纳米生物机器人用于磁性药物靶向递送可以解决传统医学无法解决的难题，不过国内外磁性药物靶向治疗的整体发展水平仍然处于基础研究阶段。用纳米生物机器人进行靶向药物递送的研究，关键技术和主要难题如下：(1)磁性载药机器人本身的性质，如粒径大小、磁粒子含量、药物含量、稳定性及释药速率等。要保证在磁场作用下，合适的颗粒粒径能在肿瘤或肿瘤周围的血管系统形成较高浓度。(2)磁场性质，如磁场强度、磁场梯度、磁场时间和外磁场的类型等。要保证足够大的磁场梯度以吸引磁性载药机器人能到达靶部位。(3)为了理解纳米机器人的原理以及在体内微循环水平上在组织里聚集药物的机制，还需要考虑载药机器人的参数(4)肿瘤部位的性质，如血管分布、通透性、肿瘤部位离磁场的距离、肿瘤部位离给药部位的距离等。(5)生物安全问题，可分以下几点:①电磁场对人体是否有影响，涉及到电磁场对人体生物效应的问题。②关于载体的生物可降解性。药物载体必须采用良好的生物可降解性材料制备，否则会发生阻塞毛细血管的危险。对作为药物载体的纳米机器人而言，纳米尺度的概念可以放宽许多。在很多研究中，纳米粒子、纳米尺度的微囊通常粒径为数百纳米，甚至几微米。如此粒径颗粒的药物或药物载体具有一些特别的性质，可以获得更好的应用。纳米载药微囊按照同人体的接触部位的不同一般可分为两类:用于心血管系统与血液直接接触和同心血管以外的组织和器官接触。目前，最有前途的微纳米药物载体有铁磁流体、磁性脂质体和磁性微球等。理想的纳米微粒应具备以下性质:①具有较高的载药量。②具有较高的包封率。③有适宜的制备及提纯方法。④载体材料可生物降解，毒性较低或没有毒性。⑤具有适当的粒径与粒形。⑥具有较长的体内循环时间。延长纳米粒在体内的循环时间具有重要意义，降低了药物对网状内皮系统的靶向性，际上是增加了对病变部位的靶向性，宏观效果是明显改变疗效。其中，载体红细胞以其优秀的生物相容性、生物降解性及体内稳定性而备受瞩目，它可达到缓释给药以及靶向网状内皮系统给药的目的。载体红细胞是从生物体血液样品中分离出来的红细胞，在体外将特定药物包括生物活性物质如酶、蛋白质、多肤和激素等包埋入红细胞，再将其回输至生物体内。基于纳米技术的靶向给药系统对不同的器官均有靶向作用，能够增强药效，降低毒副作用，改善体内药效学和药代动力学特征，对疾病治疗有重大意义。虽然纳米靶向给药系统目前的应用不是很广泛，但是随着国内外靶向制剂研究不断深入，在分子生物学和细胞生物学的协同下，这些问题将会得到解决。毫无疑问，靶向纳米制剂在肿瘤治疗中有广阔的应用前景。参考文献[1]宋晓峰，谈士力.微型机器人的发展和研究现状[J].中国教育科研论坛，2010，（1）：5，6，153.[2]周陈霞,徐万和.纳米机器人的发展和趋势及其生物医学应用[J].机械,2011,38（4）：1-5.[3]蒋怀伟,徐威,王石刚等.纳米生物机器人研究与进展[J].机器人,2005,27(6):569一574.[4]魏丽莎,季艳霞,康振桥等.肿瘤靶向纳米制剂研究进展[J].国际药学研究杂志,41(1):68-74.[5]刘菡萏，王石刚，徐威，梁庆华.微纳米生物机器人与药物靶向递送技术[J].机械工程学报，2008,44(11):80-86[6]贾艳辉.磁性纳米药物靶向治疗肿瘤的体外实验研究[D].北京：解放军总医院军医进修学院