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摘要： 近年来微胶囊技术正成为农药、医药新剂型领域研究的热点之一，开发有竞争力的微胶囊壁材是当前药物微胶囊研究领域的一个重要课题。本文综述了天然高分子材料在药物微胶囊壁材研究与应用的最新进展，并对今后微胶囊技术在药物领域的发展做了展望。
关键词： 微胶囊；药物；囊壁材料
【中图分类号】TQ46【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）18-0296-01
微胶囊是用天然或合成高分子材料把分散均匀的固体物质颗粒、液滴或气体完全包封在膜中的一种球状微型容器，外层的聚合物囊壳材料能保护囊芯物性质不受环境条件影响，被广泛用于细胞、微生物及酶的固定化、污水处理、药物控制释放和组织工程支架材料以及人工细胞等领域[1]。微胶囊制备过程中，壁材的组成与选择对微胶囊的性质至关重要，而这也是获得高微胶囊化效率、性能优越的微胶囊产品的重要条件之一。对于壁材的选配一般从以下几方面来考虑：首先要能与芯材相配伍但不发生化学反应，而且还要考虑高分子包埋材料自身的物理-化学性质，如溶解性、吸湿性、稳定性、机械强度、成膜性和乳化性等，此外，壁材还应廉价易得[2]。在天然高分子材料中作为代表的是多糖和蛋白质，通常无毒，免疫原性低[3]。其中研究最多的是明胶-阿拉伯胶、壳聚糖-海藻酸钠体系，主要原因是可生物降解，不易产生环境问题。
1.1明胶、阿拉伯胶。
明胶是一种水溶性蛋白质，是以牛、羊等脊椎动物的皮、骨为原料在酸性或碱性条件下温和水解而得，具有无毒，成膜性好，来源广泛等特点。阿拉伯胶是由多种单糖缩聚形成的聚合物，是一种性能良好的弱酸性天然阴离子高分子电解质。Li等[4]通过喷雾干燥法制备伊曲康唑明胶微囊，研究发现：当伊曲康唑/明胶/柠檬酸之比为1∶3∶0.3 时，微囊呈表面光滑具有内孔的球状体，溶解度达最大值为 700 μg/mL，与其他市售制剂相比在模拟胃液中溶解度显著增加；同时，明胶微囊可提高伊曲康唑在大鼠内的生物利用度。井乐刚等[5]以阿魏酸作为明胶等蛋白质的交联剂，在过氧化氢存在下，通过辣根过氧化物酶催化，制备交联明胶；再以交联明胶为壁材，采用喷雾干燥工艺，制备出包埋率高、球形度好、粒径均匀、具有一定的缓释性能的复合维生素微胶囊，并对其进行了表征和体外释放研究。毛芬琴等[6]以明胶-阿拉伯胶为囊材，用复凝聚法制得具有缓释效果的吲哚美辛载药微囊，减少吲哚美辛的用药次数，稳定吲哚美辛的血药浓度，从而明显减小吲哚美辛的不良反应。
1.2壳聚糖、海藻酸钠。
在天然多糖中壳聚糖是唯一的碱性多糖， 具有来源广泛、无毒、易化学修饰性、生物相容性，及具有良好的吸附性、成膜性和生物降解性等特点。海藻酸钠为天然多糖， 具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、黏性和安全性。海藻酸钠和壳聚糖具有生物相容性好、使用安全、易降解等优良特性，以其为壁材制备的生物微胶囊作为一种极具潜力的药物载体，已受到国内外医药界的广泛关注。
Maruyama 等[7]将海藻酸钠电喷到壳聚糖溶液中，得到了直径约为100μm 的海藻酸钠/壳聚糖微胶囊，同时也具有很高的蛋白质的包覆效率（>99%）。 Nongnuj Muangsin等[8]采用了抗癌药物喜树碱作为模型化合物，将其包覆于壳聚糖微胶囊内。研究结果显示，不仅包覆效率高70%，而且降低了崩解效应，延长了释放周期。李妍昕[9]以海藻酸钠、壳聚糖为壁材，采用海藻酸钠-壳聚糖复凝聚法制备了乳糖酶肠溶微胶囊，制备的肠溶性乳糖酶胶囊在人工模拟胃液中对乳糖酶有很好的保护作用，而且在人工模拟肠液中2h可以完全破囊。Zhang等[10]制备了壳聚糖-海藻酸钠载胰岛素微囊，制成微囊的工艺避免了胰岛素通过胃肠道时胃酸的破坏及胃肠道酶的降解作用，发展了一种口服胰岛素制剂。张国栋[11]将壳聚糖-海藻酸钠微胶囊作为载体对布洛芬进行缓释实验，实验结果显示该类微胶囊对布洛芬具有较好的缓释作用，且包封率达到了92 %。赵趁等[12]在海藻酸钠溶液中掺入Fe3O4 粒子，以Ca2+为海藻酸钠凝胶化的交联剂， 利用高压静电法制备海藻酸钙/壳聚糖磁性微胶囊，以超氧化物歧化酶（SOD）为模型药物，考察不同制备条件对磁性微胶囊的表面形态、粒径、包封率、载药量及体外释放性能的影响，并初步研究了微胶囊的靶向性。
天然高分子具有良好的生物相容性、无毒性以及可降解性能，是有竞争力的药物缓控释制剂载体材料，可提供多种给药途径。但该类药物微球存在载药量及包覆率低、药物突释、在不同应用环境下药物稳定性不同等问题。因此，研究重点更多是从载体材料选择及微胶囊制备方法上创新，设法提高药物微球的载药量和包封率、防止药物突释，达到药物精确控制释放和靶向定点释放。
参考文献
[1]叶莉，王士斌.生物工程学报，2010，26 （12）：1611-1617.
[2]Anal A K， Singh H. Trends in Food Science and Technology， 2007， 18（5）： 240-251 .
[3]刘袖洞，于炜婷，王为，等.化学进展，2008，20（1）：126-139.
[4]LI D X， PARK Y J， OH D H， et al. J. Pharm Pharmacol， 2010， 62（4）： 448-455.
[5]井乐刚，赵新淮.中国药学杂志，2013，48（11）：888-893.
[6]毛芬琴，陈飞，马剑茵. 药物研究，2010，37（3）：37-39.
[7]Y Fukui， T Maruyama， Y Iwamatsu， et al. Eng. Aspects 2010， 370： 28-34.
[8]K Juntapram， N Praphairaksit， K Siraleartmukul， et al. Carbohydrate Polymers， 2012， 90： 1469-1479.
[9]李妍昕，王建刚. 解放军医药杂志，2013，25（11）：71-75.
[10]Zhang YL， Wei W， Lv PP， et al. Pharm Biopharm. 2011， 77（1）： 11-19.
[11]张国栋.生物技术世界，2012，51（2）：32-34.
[12]趙趁，李莉，陈爱政，等.生物医学工程研究，2011，30（2）：86-90.
关键词： 微胶囊；药物；囊壁材料
【中图分类号】TQ46【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）18-0296-01
微胶囊是用天然或合成高分子材料把分散均匀的固体物质颗粒、液滴或气体完全包封在膜中的一种球状微型容器，外层的聚合物囊壳材料能保护囊芯物性质不受环境条件影响，被广泛用于细胞、微生物及酶的固定化、污水处理、药物控制释放和组织工程支架材料以及人工细胞等领域[1]。微胶囊制备过程中，壁材的组成与选择对微胶囊的性质至关重要，而这也是获得高微胶囊化效率、性能优越的微胶囊产品的重要条件之一。对于壁材的选配一般从以下几方面来考虑：首先要能与芯材相配伍但不发生化学反应，而且还要考虑高分子包埋材料自身的物理-化学性质，如溶解性、吸湿性、稳定性、机械强度、成膜性和乳化性等，此外，壁材还应廉价易得[2]。在天然高分子材料中作为代表的是多糖和蛋白质，通常无毒，免疫原性低[3]。其中研究最多的是明胶-阿拉伯胶、壳聚糖-海藻酸钠体系，主要原因是可生物降解，不易产生环境问题。
1.1明胶、阿拉伯胶。
明胶是一种水溶性蛋白质，是以牛、羊等脊椎动物的皮、骨为原料在酸性或碱性条件下温和水解而得，具有无毒，成膜性好，来源广泛等特点。阿拉伯胶是由多种单糖缩聚形成的聚合物，是一种性能良好的弱酸性天然阴离子高分子电解质。Li等[4]通过喷雾干燥法制备伊曲康唑明胶微囊，研究发现：当伊曲康唑/明胶/柠檬酸之比为1∶3∶0.3 时，微囊呈表面光滑具有内孔的球状体，溶解度达最大值为 700 μg/mL，与其他市售制剂相比在模拟胃液中溶解度显著增加；同时，明胶微囊可提高伊曲康唑在大鼠内的生物利用度。井乐刚等[5]以阿魏酸作为明胶等蛋白质的交联剂，在过氧化氢存在下，通过辣根过氧化物酶催化，制备交联明胶；再以交联明胶为壁材，采用喷雾干燥工艺，制备出包埋率高、球形度好、粒径均匀、具有一定的缓释性能的复合维生素微胶囊，并对其进行了表征和体外释放研究。毛芬琴等[6]以明胶-阿拉伯胶为囊材，用复凝聚法制得具有缓释效果的吲哚美辛载药微囊，减少吲哚美辛的用药次数，稳定吲哚美辛的血药浓度，从而明显减小吲哚美辛的不良反应。
1.2壳聚糖、海藻酸钠。
在天然多糖中壳聚糖是唯一的碱性多糖， 具有来源广泛、无毒、易化学修饰性、生物相容性，及具有良好的吸附性、成膜性和生物降解性等特点。海藻酸钠为天然多糖， 具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、黏性和安全性。海藻酸钠和壳聚糖具有生物相容性好、使用安全、易降解等优良特性，以其为壁材制备的生物微胶囊作为一种极具潜力的药物载体，已受到国内外医药界的广泛关注。
Maruyama 等[7]将海藻酸钠电喷到壳聚糖溶液中，得到了直径约为100μm 的海藻酸钠/壳聚糖微胶囊，同时也具有很高的蛋白质的包覆效率（>99%）。 Nongnuj Muangsin等[8]采用了抗癌药物喜树碱作为模型化合物，将其包覆于壳聚糖微胶囊内。研究结果显示，不仅包覆效率高70%，而且降低了崩解效应，延长了释放周期。李妍昕[9]以海藻酸钠、壳聚糖为壁材，采用海藻酸钠-壳聚糖复凝聚法制备了乳糖酶肠溶微胶囊，制备的肠溶性乳糖酶胶囊在人工模拟胃液中对乳糖酶有很好的保护作用，而且在人工模拟肠液中2h可以完全破囊。Zhang等[10]制备了壳聚糖-海藻酸钠载胰岛素微囊，制成微囊的工艺避免了胰岛素通过胃肠道时胃酸的破坏及胃肠道酶的降解作用，发展了一种口服胰岛素制剂。张国栋[11]将壳聚糖-海藻酸钠微胶囊作为载体对布洛芬进行缓释实验，实验结果显示该类微胶囊对布洛芬具有较好的缓释作用，且包封率达到了92 %。赵趁等[12]在海藻酸钠溶液中掺入Fe3O4 粒子，以Ca2+为海藻酸钠凝胶化的交联剂， 利用高压静电法制备海藻酸钙/壳聚糖磁性微胶囊，以超氧化物歧化酶（SOD）为模型药物，考察不同制备条件对磁性微胶囊的表面形态、粒径、包封率、载药量及体外释放性能的影响，并初步研究了微胶囊的靶向性。
天然高分子具有良好的生物相容性、无毒性以及可降解性能，是有竞争力的药物缓控释制剂载体材料，可提供多种给药途径。但该类药物微球存在载药量及包覆率低、药物突释、在不同应用环境下药物稳定性不同等问题。因此，研究重点更多是从载体材料选择及微胶囊制备方法上创新，设法提高药物微球的载药量和包封率、防止药物突释，达到药物精确控制释放和靶向定点释放。
参考文献
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