四、作为脉冲式、自调式给药制剂材料,实现智能化给药

脉冲式释药技术是通过外部因素的变化而脉冲式释药,外部因素有温度、磁性、超声、电的变化等;自调式技术是通过体内自身信息反馈机制达到自动控制药物释放的目的,不需要任何外界干涉。智能化材料可以对温度、pH值、体内葡萄糖浓度变化等感应并应答,通过改变高分子链的结构单元、序列分布、相对分子质量及其分布、支化、立体结构、聚集态结构控制药物的释放,实现脉冲式、自调式给药,目前在药物制剂中使用最多、最成熟的智能化材料是温度敏感材料和pH敏感材料。

热敏水凝胶可随温度的变化发生可逆性的膨胀和收缩,膨胀和收缩的程度、速率、转变的温度对药物的释放都有重要影响。目前,国外已将聚-N-异丙基丙烯酰胺作为抗青光眼药物的载体材料,在低温时,药物被夹入缠结的聚-N-异丙基丙烯酰胺分子链中或被封闭在交联的聚合物凝胶内,此时,聚-N-异丙基丙烯酰胺凝胶在水中溶胀,大分子链因氢键及水合而伸展,当温度从室温升到32℃时,氢键被破坏,凝胶发生急剧的脱水,大分子链聚集而收缩,澄明的聚异丙基丙烯酰胺溶液出现浑浊,此时发生了相转变,药物缓慢释放。

胰岛素的自调式给药系统是一种能够响应体内葡萄糖浓度变化的葡萄糖敏感型体系。该给药系统应用了pH敏感型材——聚酸酯,将胰岛素混合在该材料中做成制剂,外层再包裹葡萄糖氧化酶,即可制成自调式释药系统。该制剂进入人体后,葡萄糖氧化酶会与体内葡萄糖作用产生葡萄糖酸,引起pH值的下降,葡萄糖浓度越高,pH值越低,当下降到聚酸酯敏感的pH值时,制剂表面聚酸酯开始逐渐溶解释放部分胰岛素以调节血糖,当葡萄糖水平下降至正常后,体内pH值升高,剩余制剂将不再溶蚀释放药物。通过这种方式可以达到自动调节血糖的目的,减少了胰岛素依赖性患者的用药次数,实现了智能化给药。

此外,药用高分子材料还可以作为包装材料。常见的药用包装材料以合成塑料为主,包括高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯等;一些水不溶性的药用高分子材料可作为新型给药装置的组件,如高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、氯乙烯等。

特别要说明的是,很多药用高分子材料的作用不是单一的,而是“一材多用”,如羟丙甲纤维素既可以作为骨架缓控释材料,又可作为胃定位黏附材料;壳聚糖既可以作为水凝胶材料,又可作为靶向制剂材料。