控释药物传递系统的设计

本书向药剂学家和工程技术人员呈现了药物传递系统／技术开发中最新技术水平的设计原理和生物工程学知识，对不同类型控释传递系统进行了介绍，侧重于设计原理和生理学／病理学基础，内容包括： 药动学和药效学在控释药物传递系统中的应用 药物传递的屏障 前药作为药物传递系统 扩散控制系统 溶出控制系统 渗透控制系统 可生物降解聚合物传递系统 胃滞留剂型 装置控制的粉末传递 药物传递的物理靶向方法 药物传递的配体靶向方法 程控药物传递系统 载体介导的生物大分子传递系统 对控释药物传递技术最新发展进行了深入探究 对药物传递系统的各个技术层面进行了全面介绍

目 录

第1章药动学和药效学在控制传递系统设计中的应用1

11引言1

12药动学和药效学1

13LADME系统和药动学参数的含义2

131最大血药浓度（cp,max）、达峰时间（tmax）和一级吸收速率常数(ka)2

132生物利用度(F)3

133分布容积（Vd）3

134清除率（CL）4

135一级消除速率常数（K）和半衰期（t1/2）4

14药动学及其模型4

141线性与非线性药动学5

142时间和状态变化的药动学和药效学6

15药物动力学：给药、处置和卷积7

151给药7

152处置9

153给药和处置的卷积10

16药动学隔室模型10

161单剂量给药系统10

162多剂量给药系统和稳态动力学16

17药动学在控释传递系统设计中的应用18

171控释传递系统设计面临的挑战18

172单独应用药物动力学设计控释传递系统的局限20

173控释传递系统设计中药动学/药效学因素的实例21

18结论22

参考文献22

第2章药物传递的生理和生物化学屏障26

21引言26

22口服控释药物传递系统的屏障26

221胃肠道的解剖结构26

222胃肠道的生理和生物化学特性30

223口服药物传递的屏障32

23非口服控释药物传递的屏障32

231皮肤32

232眼35

233口腔36

234鼻39

235肺40

236阴道黏膜41

24控释药物传递的生理和生物化学屏障42

致谢44

参考文献44

第3章前药作为药物传递系统49

31引言49

32前药设计的基本原则50

33前药设计的原理51

331酯类前药51

332酰胺类前药53

333盐类前药54

334其他前药类型56

34用于延长治疗作用的前药56

35不同给药途径的前药设计57

351鼻腔给药的前药57

352眼部传递的前药58

353注射给药的前药59

354透皮传递的前药59

355口服给药的前药60

356口腔传递的前药60

36前药作为药物传递系统的进展60

361抗体导向酶前药疗法(ADEPT)61

362基因导向酶前药疗法(GDEPT)和病毒导向酶前药疗法(GDEPT)61

363大分子导向酶前药疗法(MDEPT)62

364凝集素导向酶激活前药疗法(LEAPT)63

365树形聚合物63

37结论与展望64

参考文献64

第4章扩散控制的药物传递系统70

41扩散理论70

411扩散的基本方程70

412从预载药骨架中扩散释放72

413跨屏障膜扩散73

42口服扩散控释系统75

421骨架型控释系统75

422贮库系统79

423面临的挑战与未来趋势80

43经皮扩散控释系统81

431含药压敏胶系统83

432半固体骨架系统83

433贮库系统84

434面临的挑战与未来趋势84

44其他扩散控释系统87

441子宫内置装置和阴道环87

442眼插入剂87

443皮下植入剂88

参考文献88

第5章溶出控制药物传递系统93

51引言93

52溶出控释的骨架和包衣系统的理论93

521固体颗粒的溶出93

522包衣系统的溶出95

523骨架系统的溶出97

53溶出控释的骨架和包衣系统设计的参数99

531影响固体颗粒溶出的参数99

532影响包衣系统溶出的参数100

533影响骨架系统溶出的参数101

54溶出控释的骨架和包衣系统/技术的应用和示例103

541基于溶出控释固体颗粒的传递系统103

542基于溶出控释包衣技术的传递系统104

543基于溶出控释骨架技术的传递系统110

55溶出控释药物传递系统的未来前景112

551溶出控释的包衣系统112

552溶出控释的骨架系统112

参考文献113

第6章胃滞留剂型116

61引言116

62胃滞留传递系统设计的生理学基础：胃肠运动117

621禁食状态下的收缩运动117

622进食模型117

63基于尺寸大小的滞留传递系统的设计118

631片剂尺寸和进食模型118

632禁食状态下膨胀系统的滞留122

64基于密度差的滞留药物传递系统的设计124

641密度大于胃液(沉降)124

642密度小于胃液(漂浮)124

65基于黏附性的滞留传递系统的设计：黏膜黏附系统126

651黏液和上皮层127

652聚合物作为生物黏附剂128

653影响生物黏附的因素128

654生物黏附的应用129

66药物释放机理或动力学130

67胃滞留传递系统的发展前景130

参考文献131

第7章渗透控制药物传递系统137

71引言137

72渗透控制药物传递系统的设计原理137

73渗透控释机理138

731渗透性的定量138

732普通渗透泵的释药动力学139

733OROSPushPullTM的释药动力学140

734影响渗透控制药物传递系统设计的关键参数141

74渗透型系统的组成142

741渗透压促进剂142

742构成渗透泵的半透膜的聚合物142

743乳化剂143

744流量调节剂143

745增塑剂143

746隔离层144

75渗透型传递系统144

751渗透型传递系统的发展144

752渗透泵的分类148

753口服渗透型传递系统148

754液体活性成分渗透型药物传递系统的最新进展150

755已上市产品151

76结论和发展前景152

参考文献153

第8章装置控制的粉末传递155

81引言155

82干粉传递的设计原理157

821沉积机制158

822沉积效率160

823吸入药物传递的生理和病理因素161

83干粉吸入装置的设计162

831被动DPI装置163

832主动DPI装置170

84粉末处方172

85粉末注射装置176

86装置控制的粉末传递的发展趋势178

参考文献179

第9章可生物降解聚合物药物传递系统183

91引言183

92可生物降解系统应用的基本原理183

93用于药物传递的可生物降解聚合物184

931聚酯和聚酯衍生物186

932聚内酯186

933聚氨基酸187

934聚膦腈187

935聚原酸酯187

936聚酸酐188

94设计原则［扩散和溶蚀(表面和本体)］188

941扩散控释系统189

942溶蚀和降解控释系统193

95传递装置197

951微粒198

952纳米粒199

953植入剂200

96未来前景201

参考文献202

第10章载体介导的生物大分子传递系统206

101引言206

102carrier介导的传递系统206

1021大分子药物口服给药的屏障207

1022化学修饰大分子药物的设计210

1023胶体药物载体的设计212

103vector介导的基因物质传递系统的设计214

1031载体介导基因传递的屏障214

1032病毒载体215

1033非病毒载体216

104未来发展方向223

参考文献223

第11章药物传递的物理靶向方法231

111引言231

112药物传递系统设计的基本原理231

1121静脉注射给药的药物传递系统面临的挑战232

1122跨生物膜传递232

1123生物稳定性和生物应答232

113物理靶向传递系统的设计：理化参数的调节233

1131分子质量和分子大小233

1132表面疏水性234

1133电荷234

1134膜去稳定化234

1135触发释放所需的理化特征235

114现有的药物传递系统235

1141聚合物235

1142脂质胶体242

1143纳米球249

115物理靶向药物传递系统展望251

参考文献251

第12章药物传递的配体靶向方法257

121引言257

122靶向药物传递系统的原理258

1221主动靶向和被动靶向的概念258

1222器官/细胞/亚细胞靶向258

123配体靶向药物传递系统的设计258

1231配体受体型相互作用259

1232靶向酶前体药物治疗267

124影响配体靶向药物传递系统设计的因素268

1241主动靶向系统的动力学268

1242配体靶向药物传递系统的细胞内化269

1243药物从传递系统的释放270

1244免疫原性271

125主动靶向药物传递系统的现状和前景272

参考文献272

第13章程控药物传递系统277

131引言277

132程控药物传递系统的原理277

133不同设计原理的程控药物传递系统的分类279

1331开环(脉冲)系统279

1332闭环(反馈控制)系统287

134现有的系统和未来发展前景289

135结论290

参考文献290

索引293