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以聚異丙基丙烯醯胺與聚乙二醇合成具溫度感應性與高生物相容性

以聚異丙基丙烯醯胺與聚乙二醇合成具溫度感應性與高生物相容性. 學生：梁哲瑋 鄭百倩 林筱齡 指導老師：林鴻儒博士. 目錄. 前言 材料與方法 結果與討論 結論. 關於蛋白質藥物. The base year for this report is 2008 and forecast data are provided through 2013. Protein Drugs: Global Markets and Manufacturing Technologies. 蛋白質藥物特性.

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以聚異丙基丙烯醯胺與聚乙二醇合成具溫度感應性與高生物相容性

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Presentation Transcript

  1. 以聚異丙基丙烯醯胺與聚乙二醇合成具溫度感應性與高生物相容性 以聚異丙基丙烯醯胺與聚乙二醇合成具溫度感應性與高生物相容性 學生：梁哲瑋 鄭百倩 林筱齡 指導老師：林鴻儒博士

  2. 目錄 • 前言 • 材料與方法 • 結果與討論 • 結論

  3. 關於蛋白質藥物 • The base year for this report is 2008 and forecast data are provided through 2013. Protein Drugs: Global Markets and Manufacturing Technologies

  4. 蛋白質藥物特性 • 藥物結構特徵：化學結構影響其生物特徵，包括空間結構的不同也會影響生物活性。 • 體內外不穩定性：在體內外環境可能受化學降解和物理變化而失去活性；如水解、消旋化等。 • 吸收特徵：半衰期短、分子量大透股能力差、清除率高、易受體內酶和細菌以及體液的破壞、非注射給藥生物利用率低，可能僅百分之幾。

  5. 給藥方式 • 注射給藥方式 • 前體藥物注射液：為延長半衰期 • 注射用微球：為達緩釋效果 • 靜脈注射用脂質體：為達緩釋效果 • 疫苗控制劑：為達緩釋效果 • 鼻腔給藥系統：延長滯留時間、不受胃液破壞 • 肺部吸入給藥系統：避免降解 • 透過皮膚給藥：改進藥物滲透率 • 口服給藥系統：須克服胃腸道降解 以上資料來自於http://www.chinapharm.com.cn/html/kyxx/20042991032.html 以上圖片來自於: http://pic.orgsc.com/picture/technology/medical/200807/25678.html www.supermt.com.tw/.../drug/drug2_01.htm bbs.yeekang.com/show_2074.html

  6. 問題 • 蛋白質藥物因為其藥物特性而無法以口服方式進入人體，只能以針劑等方式。若能製作能安全使藥物通過腸胃之載體可減少患者痛苦且減少醫療用品浪費又攜帶方便。 • 市售藥物載體多為微米級，若藥物載體粒徑變小有助於藥物進入患部。 • 當載體進入人體時，易被體內巨噬細胞視為外來物質而吞噬，藥物根本未達患部。

  7. 生物相容性 • 生物相容性指的是醫用材料和病人的組織和生理系統間的相互適應性。 • 醫用材料之所以能在臨床取得成功，並能安全使用，主要緣於其良好的生物相容性。 • 美國的生物相容性材料市場預計在2007年將有222億美元的規模，未來每年也將成長6.9%，到2012年可望成長到309億美元的規模。 資料來源：http://www.li-on.biz/LionBiz/index.php?action=Cms&n_id=188 Biocompatible Materials for the Human Body

  8. 目標 • 以親水的NIPAAm和具有高生物相容性的PEG聚集形成可包覆蛋白質藥物之載體。 • 該載體具有溫度感應性和高生物相容性，使可在體內循環時間更久。 Hydrophilic segment Drug

  9. 使用藥品 • PEG • NIPAAm • 硝酸鈰銨 • 硝酸 • 二氯甲烷 起始劑 高生物相容且親水 具溫度感應性 洗去殘留藥品

  10. 藥物特性介紹 PEG • 平均分子量200-8000的乙二醇高聚物。 • 用作藥物、化妝品及農藥活性成分的載體。 • 可注入生物體內，形成暫時黏膠用以治療癱瘓。 資料來源：http://www.hxrp.com/buy/sell-531113757018.html http://www.cc.nctu.edu.tw/~hcsci/hospital/sci/drug/peg.htm

  11. NIPAAm • 當水溫高於32℃時，脫水收縮成膠狀；當溫度低於32℃時，膠體則會再度吸水膨潤，此溫度稱為臨界相轉移溫度(LCST)。

  12. 方法與步驟 將PEG加入水中使溶解 將硝酸鈰銨加入硝酸中使溶解 以二氯甲烷洗去未反應之PEG與硝酸溶液 將NIPAAm加入水中使溶解 兩者混合並攪拌5分鐘 恆溫50 ℃ 反應3小時

  13. FT-IR

  14. NIPAAm含量對粒徑影響

  15. PEG含量對粒徑的影響

  16. NIPAAm含量對LCST之影響圖

  17. 溫度對NIPAAm-PEG粒徑影響圖

  18. pH值對粒徑的影響 pH值對(●)NIPAAm-PEG, (■) DODA-501-p(NIPAAm-AAc) mixed with NIPAAm-PEG粒徑大小之影響

  19. 結論 • NIPAAm含量減少，粒徑變大。 • PEG量增加，粒徑變小。 • 加入PEG會使NIPAAm之LCST上升。

  20. 結論 • NIPAAm-PEG的LCST約為34℃，在人體中為顆粒狀。粒徑約為300至400 nm左右。 • 無論在酸性或鹼性環境中，皆不會影響其粒徑大小。可在胃酸中保護藥品。

  21. 參考文獻 • [1] Uhrich K. E, Cannizzaro S. M, Langer R. S, Shakesheff K. M. Polymeric systems for controlled drug release. Chem Rev 1999;99:3181 –98. • [2] Rosler A, Vandermeulen G. W. M, Klok H-A. Advanced drug delivery devices via self-assembly of amphiphilic block copolymers. Adv Drug Deliv Rev 2001;53:95-108. • [3] Lin Y, Paschalis A. Physicochemical aspects of drug delivery and release from polymer-based colloids. Current Opinion in Colloid & Interface Science 2000; 5: 132-43. • [4] Inoue T, Chen G, Nakamae K, Hoffman A. An AB block copolymer of oligo(methyl methacrylate) and poly(acrylic acid) for micellar delivery of hydrophobic drugs. Journal of Controlled Release 1998; 51: 221-229. • [5] Wei H, Zhang X. Z, Cheng C, Cheng S-X, Zhuo R-X. Self-assembled, thermosensitive micelles of a star block copolymer based on PMMA and PNIPAAm for controlled drug delivery. Biomaterials 2007; 28: 99–107. • [6] Lo C-L, Lin K-M, Hsiue G-H. Preparation and characterization of intelligent core-shell nanoparticles based on poly(d,l-lactide)-g-poly (N-isopropylacrylamide-co-methacrylic acid). Journal of Controlled Release 2005;104: 477–88. • [7] Chaaya R-G, Feng L, Miroslav B, Sung W. K. Modulating insulin-release profile from pH/ thermosensitive polymeric beads through polymer molecular weight. Journal of Controlled Release 1999; 59: 287–98.

  22. 參考文獻 • [8] Yuriko M, Kaoru I. Thermo-responsive behavior and microenvironments of poly(N-isop ropylacrylamide) microgel particles as studied by fluorescent label method. Journal of Colloid and Interface Science 2006; 296: 102–09. • [9] Linyong Zhu, Guoliang Zhu, Miaozhen Li, Erjian Wang, Rongping Zhu, Xin Qi. Thermosensitive aggregates self-assembled by an asymmetric block copolymer of dendritic polyether and poly(N-isopropylacrylamide). European Polymer Journal 2002; 38: 2503–06.

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