➥【COVID疫苗和安全性】:
作者是一位醫藥科學記者,目前是《自然》雜誌的新聞實習生。本文是在COVID-19疫苗推出後,探討研究人員對安全性的看法。
當全球各國開始陸續接種COVID-19疫苗後,頭痛和發燒等暫時性副作用的報導不斷湧現。由疫苗的臨床試驗數據顯示,這當中有很多是可以預料的。但是,與早期參與臨床研究的人數相比,現在已經有數百萬人接種了疫苗。因此,一些罕見的過敏反應的報導就會浮現,任何死亡與注射疫苗是否有關的問題也引起人們的注意。
毫無疑問,目前的疫苗是有效和安全的。但是,研究人員說,民眾關注於疫苗發生嚴重反應的風險遠遠超過了它對致命冠狀病毒的保護作用。
■有多少人在接種COVID‑19疫苗後發生常見的副作用?
兩種分別由Moderna公司以及輝瑞和BioNTech合作開發的上市的mRNA疫苗,攜帶可提供編碼冠狀病毒蛋白的RNA片段,人體會對此產生反應。許多人接種這些疫苗後出現了「非嚴重反應」,例如注射部位疼痛、頭痛和疲勞。
根據美國疫苗不良事件報告系統(VAERS)的數據,每百萬劑量的mRNA疫苗中約有372份通報了非嚴重反應。該數字低於臨床試驗數據所預期至少80%的人會出現注射部位的疼痛。進行試驗的研究人員密切監視疫苗的接種者,並記錄接種後的反應。
同時,VAERS依靠醫護人員和接種疫苗的人自我通報副作用。到目前為止,對二種mRNA疫苗的反應是相似的。這些疫苗採用兩劑的接種方案:第一劑注射會觸發免疫反應,第二劑「追加」劑,會增強人體抵抗冠狀病毒的能力。輝瑞-BioNTech疫苗上市使用時間比Moderna疫苗久,因此累積了更多的數據,同時也發現在注射第二劑疫苗後出現副作用的比例更高。
在英國,已經釋出了超過三百萬劑由牛津大學和阿斯利康(AstraZeneca)製藥公司開發的另一種疫苗。該疫苗含有滅活的腺病毒,透過製造冠狀病毒蛋白以觸發免疫,同樣需要注射兩劑。
根據英國安全監控系統的「黃卡計劃」,每百萬劑中約有4000劑會導致不良反應。而根據向歐洲藥品管理局(EMA)報告的臨床試驗數據則預估會出現更高、大約50%的參與者發生注射部位的疼痛、頭痛或疲勞。
目前對於在歐洲和北美以外地區(例如在中國)推出的疫苗的安全性數據還難以掌握。來自俄羅斯所採用腺病毒載體的Sputnik V疫苗的臨床試驗初步數據顯示,其最常見的副作用包括流感樣症狀和注射部位反應。
■與每年接種的流感疫苗的副作用相比?
西雅圖華盛頓大學醫學院感染病專家Helen Chu說,至少對於mRNA疫苗而言,與流感疫苗相比,醫生看到的副作用更多。例如,在輝瑞-BioNTech疫苗的臨床試驗中,有75%的參與者報告有「全身性反應」,例如頭痛、發燒或發冷。
相對的,在Flublok四價流感疫苗的一項臨床試驗中,年齡在18~49歲之間的參與者約有34%發生全身性反應,50歲以上的參與者的副作用更低。
Chu說,mRNA COVID-19疫苗產生特別強的免疫反應,增加發生副作用的風險,儘管這也意味著疫苗正在起作用。她指出,接種第二劑輝瑞-BioNTech疫苗後不太舒服。
「我接種了疫苗,六個小時後,我感到發冷,發高燒,肌肉酸痛,我在床上躺了24小時。」,「然後36小時後,一切都結束恢復了正常。」 但是Chu說,她寧願因注射疫苗暫時生病,而不願感染COVID-19,因為「COVID-19是會致命的」。
■是否有任何死亡與COVID-19疫苗有關?
儘管有人質疑疫苗是否導致死亡,但至今沒有死亡直接歸因於COVID-19疫苗。 挪威的養老院中有33名老年人在接受輝瑞-BioNTech疫苗後6天內死亡,挪威醫學署和世界衛生組織的調查得出結論,這些死亡與該年齡段的正常死亡率相符,而該疫苗對老年人仍然是安全的。印度衛生與家庭福利部報告該國有27例死亡,但這些都沒有直接與COVID-19疫苗相關。
專長於驗證健康科學證據的作家兼科學家Hilda Bastian說,將死亡與疫苗本身直接聯繫起來「極其困難」。部分原因是,迄今為止報導的死亡事件是在注射後數天或數週內發生的,因此很難排除其他情況。另一個原因是臨床醫生會考慮具有潛在健康狀況的老年人群優先接種疫苗。根據英國和美國的報告,大多數在接種疫苗後死亡的人都屬於這一類族群。
■研究人員對疫苗罕見但嚴重的過敏反應的認知是?
根據VAERS的數據,每使用一百萬劑劑量的Moderna疫苗會引起約3例過敏反應,而輝瑞-BioNTech疫苗會引起每百萬劑量的5例過敏反應。這比大多數其他疫苗更高。包括每年的流感疫苗在內,大約每百萬劑中有一劑會引起過敏反應。
而牛津-阿斯利康疫苗到目前為止已經施打了300多萬例,並確認了30例過敏反應。疫苗專家預計,隨著注射更多疫苗,這些比率可能會發生變化。
儘管有些人曾需要住院治療,但目前所有人都已經完全康復。公共衛生官員建議對任何疫苗成分有過敏史的人不要接種COVID-19疫苗。
賓州費城兒童醫院的疫苗和傳染病專家Paul Offit說,與COVID-19不同,過敏反應如果很快發現,可以用腎上腺素(epinephrine)治療。Dr. Offit在美國FDA專家諮詢會議上支持批准通過兩家mRNA疫苗的使用。他說得很妙,「我希望SARS-CoV-2也可以用立即注射腎上腺素來治療!」。
大多數嚴重過敏反應的人之前也對其他物質會產生過敏反應:根據美國疾病控制中心的數據,分別有80%及86%對輝瑞-BioNTech疫苗和Moderna疫苗出現過敏反應的人有過敏史。
過敏反應的具體原因仍然未知,但是美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)在一封電子郵件中告訴《自然》雜誌,該機構已經設計了一項臨床試驗來確定潛在的機制,但沒有具體說明何時開始試驗。
■什麼可能引起過敏反應?
研究人員注意到聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)可能是mRNA疫苗中引起過敏反應的物質。Moderna和Pfizer-BioNTech疫苗使用空心脂質奈米顆粒包裝mRNA並傳遞給細胞。
一般PEG會鑲嵌在這些顆粒的脂質結構中,可幫助它們躲避免疫系統。除了疫苗外,在許多產品中都有PEG,例如瀉藥和痛風藥,也已知它們有引起過敏反應的風險。
北卡羅來納大學教堂山分校的製藥工程師Samuel Lai說,對有過敏反應的人進行的後續研究可以幫助確定PEG是否是罪魁禍首。如果這些人的血液樣本中含有抗PEG抗體,這可能是一個指標,但目前尚不清楚在過敏反應後能在血液中保留多長時間。
另外,對聚合物敏感的人注射不含PEG的疫苗(例如強生公司尚未批准的注射疫苗,該疫苗也是使用腺病毒來觸發對冠狀病毒的免疫力)可能是一種選擇。
德國的聚合物科學家Ulrich Schubert認為,現在應該投資開發不會引起過敏反應的聚合物。在由Schubert工作的德國研究基金會資助的合作研究中心PolyTarget裡,這些研究正在進行中。
■譯者註:
1.強生集團(Johnson & Johnson)開發的疫苗已經於2月26日獲FDA緊急使用授權核准在美國上市。
2.PEG 過去常應用在奈米藥物表面,具有增加其藥物血中輸送能力、增長半衰期、避免血清蛋白吸附力等優點。此次新冠疫苗使用PEG生醫材料也是疫苗開發史上...完整轉譯文章,詳連結:http://forum.nhri.org.tw/covid19/virus/j_translate/j2562/ ( 財團法人國家衛生研究院 齊嘉鈺醫師摘要整理)
📋 Nature- 2021-02-16
COVID vaccines and safety: what the research says
■ Author:Ariana Remmel
■ Link:https://www.nature.com/articles/d41586-021-00290-x
〈 國家衛生研究院-論壇 〉
➥ COVID-19學術資源-轉譯文章 - 2021/03/15
衛生福利部
疾病管制署 - 1922防疫達人
疾病管制署
藥物奈米載體的優點 在 國家衛生研究院-論壇 Facebook 的最佳貼文
【重點開發中的 COVID-19 疫苗,分別採取什麼樣的策略或技術?又有何優劣之處?】:產官學研齊力開發,疫苗藥物指日可待:面對全球性的防疫需求,與其盼望國外能夠供應足夠的疫苗給台灣,我國必須要厚植自製疫苗的能力,以滿足國內的防疫需求,並且兼顧國際防疫合作。
在疫情發生初期,產學研界即啟動投入疫苗研發。例如:「財團法人國家衛生研究院」利用4種技術平台同步開發,最快在今(2020)年秋季即可進入人體臨床試驗;「中央研究院」開發的奈米疫苗,目前也正進行疫苗劑型與劑量的優化。
前述兩個研究單位的成果均已與國內廠商洽談並啟動合作。此外,國內廠商所開發的疫苗也預計於今年底前可進入臨床人體試驗。(資料來源:【註1】)
■疫苗等於國安產業,國家應領頭開發,自主研發疫苗,確保防疫能量
為了對抗武漢肺炎(新型冠狀病毒病,COVID-19),目前國內共有3家疫苗廠投入研發生產疫苗,其中進度最快的為高端疫苗,該公司目前已完成200隻老鼠的動物試驗,試驗結果將於7月初與合作夥伴美國國衛院(NIH)共同發布於國際知名期刊上。
「高端疫苗」總經理陳燦堅表示,新冠肺炎疫情雖已和緩,但各國現在都明白,「生技力量等於國安力量」、「疫苗等於國安產業」,像2009年當時爆發H1N1流感大流行,全球疫苗都被大國搶購一空,台灣只能取得零星數量,當年美國接種疫苗人數超過8000萬人,等於世衛組織疫苗分配計畫的其他77國總和。
由於台灣人口較少,不是歐美藥廠的主力市場,就算國際大廠疫苗開發成功,台灣也不容易取得足夠劑量,所以台灣一定要有自主研發疫苗的能力與設備,才能確保台灣防疫能量。
(資料來源:【註2】)
■淺談「疫情之下的研發疫苗」
首先,就要從人體的免疫系統開始講起,2020年全球最大的頭號公敵,非COVID-19(俗名:武漢肺炎)莫屬。臨床上除了找出可治療的藥物來緊急救援,另一個真正一勞永逸的解決方案是研發疫苗。因此,各國紛紛加緊腳步,疫苗研發的方法可說是百花齊放。
金庸筆下的故事中,總是如此設定:「同樣的招數對武功高手是無效的!」,人體的免疫系統就如同武術高手般,當第二次面臨相同或相似的病原體時,免疫系統能夠發揮其記憶特性,快速產生強大的免疫反應以消滅病原體,欲侵略身體的外敵則沒了可趁之機。所以,疫苗的首要作用就是讓免疫系統,在面對真正的敵人之前,可以事先預演一番。
那麼,以疫苗作為免疫系統的假想敵,從技術層面上,可以運用很多種類型。就像是拳擊比賽之前,你可以練習跟師傅打或是跟沙袋打,學習成果當然也會隨之產生差距。
■重點開發中的 COVID-19 疫苗,分別採取什麼樣的策略或技術?又有何優劣之處?
▶ 傳統疫苗:製備風險高,研發時程緩不濟急
【方法】:疫苗最傳統的策略是使用「整個病原體(whole-organism)」,又可分為兩大類,活的減毒疫苗(attenuated) 與死的去活化疫苗(inactivated),簡單來說就是將被打殘或被打死的病原體,用來作為免疫系統的假想敵。
【優】:使用傳統減毒疫苗的優點在於,可以模仿「自然感染」的免疫反應,當刺激免疫系統後,所產生的保護力較為持久。目前市面上的疫苗如流感疫苗、小兒麻痺疫苗等均是由這類傳統方法製備而來。
【劣】:然而,無論是減毒或去活化疫苗,這兩類在製備時都需要培養大量的病原體,操作人員可能因病原體去活化不完全,而被意外感染的風險較高,再加上傳統疫苗的開發時程漫長 (約 10-15 年),又需依經驗證明其療效。
▶ 最受矚目的 mRNA 疫苗,研發速度最快
【方法】:mRNA 疫苗的原理是將病毒某些遺傳物質片段製作成 mRNA 送入人體。人體細胞可以直接將其轉譯出病毒的蛋白質,這些能夠引起免疫反應的蛋白質就是疫苗很重要的抗原(Antigen,縮寫 Ag)。這些抗原進而可以引發後續的免疫反應,讓人體的免疫系統可以有效辨認出病毒。
【優】:mRNA 疫苗的優點是能縮短開發時間,只要擁有病毒的序列,可以立即把其中的序列片段製成 mRNA 疫苗,並以人體作為直接合成病毒抗原的代工廠,而無需體外的抗原製備過程。
【劣】:但缺點是 mRNA 分子並不穩定且保存不易,mRNA 對熱敏感,很容易被普遍存在於環境或皮膚上的 RNA 酶 (RNase) 降解。因此,mRNA 疫苗的有效性仍待進一步證實。
▶DNA 疫苗:搶時效的重要策略之一
【方法】:DNA 疫苗與 mRNA 疫苗的原理相似,也是只需擁有病毒序列就能製備,兩者差異在於進入體内表現病毒抗原的載體從 mRNA 變成 DNA。另一個差異則是,DNA 疫苗必須送進細胞最裡層的細胞核才能發揮作用,而 mRNA 只需進入細胞質即可。
【優】:DNA 疫苗的優點也是開發時程較短,同樣為利用人體細胞作為病毒抗原的代工廠。
【劣】:但缺點是需要特殊的傳輸方式才能進入細胞核,此外 DNA 疫苗有可能會嵌入到人體基因組,而產生突變的風險變高,所以安全性方面有所疑慮。
★ 接下來要介紹的疫苗技術則都是在「人體外」製備病毒抗原,而不同策略的差異只在於運用的載體有所不同而已。
▶重組病毒疫苗、類病毒顆粒疫苗,運用不同「病毒替身」引發免疫反應
【方法】:
重組病毒疫苗是利用活的「弱病毒」作為載體,並加入能表現出病原體抗原的基因;
類病毒顆粒疫苗則是利用不具病毒遺傳物質的「病毒空殼」作為載體,並加入病原體抗原的蛋白質。這類體外製備病毒抗原的缺點是,技術門檻較為複雜,要耗費的時程也比較久
【優】:但好處是利用弱病毒作為疫苗,弱病毒能在被感染的人體內複製,通常可引發較佳的免疫刺激能力。
【劣】:而不具感染力的類病毒顆粒疫苗,其安全性較高,但免疫刺激效果稍差。
▶台灣拼研發 COVID-19 疫苗,多管齊下
「國家衛生研究院」宣布同時投入四種疫苗的研發,包括 DNA、重組病毒、胜肽、次單位疫苗。
【方法】:後兩者尚未介紹到的胜肽、次單位疫苗,其原理是以病原體部分結構作為疫苗,也屬於在「人體外」製備病毒抗原。
【優】:優點為不具感染性,安全性高。
【劣】:但缺點是必須深入了解病毒特性後,才可找出真正有效的抗原,以利產生正確的免疫記憶力。
▶中央研究院兩項疫苗技術可應用於開發 COVID-19 疫苗,也都屬於在「人體外」製備病毒抗原:
1.「奈米疫苗」
【方法】:原理是以生物材料製成中空的奈米粒子來模仿病毒結構,在表面附著病毒抗原,內部裝有可加強免疫反應的佐劑 (adjuvant)。
【優】:不具感染性,安全性高。
【劣】:須深入了解病毒特性,找出真正有效的抗原,才能產生正確的免疫記憶力。
2.「醣蛋白疫苗」
【方法】:原理是將病毒蛋白質表面的醣分子修飾並保留重要的核心結構來引發免疫反應,由於被醣分子蓋住的蛋白質序列不太會改變,因此醣蛋白疫苗具備應付病毒變異,並有成為廣效性疫苗的優勢。
【優】:不具感染性,安全性高,有機會應付病毒變異,成為廣效性疫苗。
【劣】:須深入了解病毒特性,找出真正有效的抗原,才能產生正確的免疫記憶力。(資料來源:【註3】)
■「疫苗國家隊」
台灣生技醫療業界包括國家衛生研究院、生技中心、國光生醫、高端疫苗、 亞諾法、台康生技、台灣圓點等廠商,已在第一時間組成抗疫國家隊,積極投入研發抗疫行列,鎖定檢測試劑、疫苗及治療藥物三大方向,目前疫苗已有初步進度。
擔任行政院「COVID-19科技防疫推動會議」疫苗組召集人的前疾管局長蘇益仁多次呼籲速成立疫苗國家隊,指出歐美各國皆提供資金與疫苗廠共同開發疫苗,政府應與疫苗廠簽訂預購資助合約,加速疫苗開發速度。
蔡英文總統在五二○就職典禮致詞時,特別說要組成疫苗國家隊:「這次疫情中,無論是試劑製造、或是新藥和疫苗的研發,台灣團隊都有足夠的能力,跟全球頂尖技術接軌。我們要全力扶持相關產業,打造接軌全球的生物及醫療科技產業,讓台灣成為全球克服疫病挑戰的關鍵力量。」(資料來源:【註4】)
【Reference】
「疫苗之研發、採購與安全性評估政策研議」論壇發展計畫簡介
➤議題召集人:蘇益仁教授
➤我國受限於現有法規及政治因素導致疫苗產業的發展受到限制。以流感疫苗為例,疾管署依工程會函示於流感大流行疫苗預購協議(APA)訂定「未發生大流行時,須將訂金轉換為翌年季節性流感疫苗」之採購標的向廠商進行招標,影響國外疫苗廠商參與投標意願,往往已流標告結;再加上經費短缺的緣故壓低採購價格,更是致使每年採購足量流感疫苗困難的主因之一。然而國有疫苗產業的發展卻由於疫苗開發成本金額龐大、商業利潤不比其他藥品、以及政黨輪替、政策環境等多重因素的影響,自2005年政府推動流感疫苗自製計畫以來至今進展有限。目前我國有充足且優秀的疫苗研發人力,但財源上往往依賴政府因應疫情爆發的計畫補助,一旦大流行疫情發生而不及應變,可視為國安層級問題。故加速發展我國疫苗自產能力,制定彈性適宜的國家疫苗政策,以及促進疫苗開發實為當務之急。
1. 來源
➤➤資料
∎【註1】:6/3- 衛生福利部疾病管制署「產官學研齊力開發,疫苗藥物指日可待」:https://bit.ly/2Cx978x
∎【註2】:自由時報)「專訪》高端陳燦堅︰疫苗等於國安產業 國家應領頭開發」:https://bit.ly/30YX2D8
∎【註3】:Pansci 泛科學「燃燒吧,小宇宙!疫情之下,研發疫苗大絕招有哪些?」: https://bit.ly/3eu3beA
∎【註4】:更生日報「超前部署疫苗國家隊和經濟振興國家隊」:https://bit.ly/3hR3IJm
➤➤照片
∎【註3】
∎【註5】:中央社新聞粉絲團「防治武漢肺炎新進展 長庚找到病患體內關鍵抗體」:https://bit.ly/2NvBeXX
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
∎國家衛生研究院論壇出版品-電子書(PDF)-線上閱覽:
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3. 【國衛院論壇學術活動】
➤http://forum.nhri.org.tw/forum/category/conference/
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蔡英文 Tsai Ing-wen總統 / 財團法人國家衛生研究院 / 中央研究院 / 高端疫苗 / 衛生福利部 / 國民健康署 / 財團法人國家衛生研究院 / 國家衛生研究院-論壇 / 國光生物科技 / 亞諾法生技公司 / 台康生技 / 台康生技—新竹生物醫學園區 /
藥物奈米載體的優點 在 藥物奈米載體的優點 :: 博碩士論文下載網 的推薦與評價
,2012年6月30日—關鍵字:奈米藥物、藥物奈米載體、臨床運用、nanoparticledrug、nanoparticledrug...藉由奈米級藥物.攜帶系統的優點,在注射進入人體後,由於.,,奈米科技在 ... ... <看更多>
藥物奈米載體的優點 在 清華為抗癌藥物「造橋鋪路」 策反壞血管殲滅腫瘤 - YouTube 的推薦與評價
清華大學生物醫學工程所副教授陳韻晶、助理教授魯才德研發出對付癌細胞的最新療法,注射特殊研發的一氧化氮 奈米載體 ,將惡性腫瘤血管「正常化」, ... ... <看更多>
藥物奈米載體的優點 在 奈米膠囊的製備及其在藥物劑型領域的應用- 精華區Pharmacy 的推薦與評價
奈米膠囊的製備及其在藥物劑型領域的應用
1. 奈米膠囊(nanocapsule),又稱毫微囊,是具有奈米尺寸的微膠囊,其粒徑範圍在1~
1000 nm。
2. 1976年Birrenbach G 首先提出奈米膠囊的概念,80 年代後人們將奈米膠囊應用於醫藥
界,發現了奈米膠囊具有許多獨特的性質,如提高藥物生物利用率、良好的靶向性和緩
釋作用、降低毒性副作用等,為尋找和開發新藥物劑型提供強有力的技術保障。目前奈
米膠囊的應用已迅速擴大到香料、農藥、阻燃劑、石油產品以及食品調味品等領域,已
成為引人注目的一項高新技術。
利用傳統的微膠囊化技術如相分離法、聚合法、噴霧乾燥等製備的膠囊尺寸一般都很大,難
以獲得奈米膠囊。
目前藥物製劑中常用的製備奈米膠囊的方法主要有乳液聚合法、介面聚合法、乾燥浴法及
LBL 層層奈米自組裝法等。
製備奈米膠囊的方法
1. 乳液聚合法:
a. 乳液聚合體系由分散介質、反應單體、表面活性劑和引發劑等4種組分構成。
b. 根據使用單體和分散介質的溶解性質不同,分為水相和有機溶劑相乳液聚合形成奈
米膠囊。
c.以水為連續相介質的乳液聚合是製備納米膠囊最主要的方法。
基本過程為:在強烈攪拌和表面活性劑乳化作用下,非水溶性單體和囊心在水中
乳化分散,並大部分增溶到表面活性劑膠束之中,用引發劑或高能輻射作用引發
聚合反應,之後,增溶在膠束中的單體很快發生聚合,而仍分散在水相中的單體會
不斷補充進入膠束之中,直至單體全部轉變成聚合物,生成的聚合物分子包覆在
囊心周圍形成了奈米膠囊。
d. 常用表面活性劑為高級脂酸鹽等陰離子型、十二烷基酚聚氧乙烯或硬脂酸脫水山梨醇
酯型等非離子型。
e. 非水溶性單體主要有氰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯(口比)
啶、丙烯酸及其衍生物等。
f. 乳液聚合法具有反應速度快、產物分子量高、散熱性好、聚合物乳液可直接利用和
成本低廉的特點。但由於反應中加入較多的表面活性劑,聚合物純度不高,造成固
體聚合物的後處理相對複雜。
2. 介面聚合法
a. 介面聚合是指在兩種液相介面發生聚合反應而形成奈米膠囊的方法。將藥物和單
體溶解於有機溶劑中,在高速攪拌或超聲波作用下把該有機相分散在含有表面活
性劑的水溶液中,單體將從溶液中向介面擴散,遇催化劑在介面引發聚合,聚
合物沉澱析出形成200~300 nm的膠囊。
b. 介面聚合的經典方法是1986年Khouri Fallouh等製備聚氰基丙烯酸異丁酯奈米膠
囊的方法,即氰基丙烯酸異丁酯單體的乙醇液和含藥物的油相倒入水中,乙醇從
油相中分散出來產生微小油滴,由於單體的兩親性,位於O/W介面上,然後自發
聚合形成奈米膠囊。
3. 乾燥浴法
a. 乾燥浴法又稱乳液-溶劑揮發法、複相乳液法。國外於60年代最早報導了利用此
法製備微膠囊。
b. 根據膠囊化介質不同,可分為水浴乾燥法和油浴乾燥法。其基本過程為:將囊壁
材料與囊芯物的混合物分散到介質中形成W/O或O/W乳液,然後將揮發性的分
散介質從乳液中蒸發或萃取,形成囊壁,再通過加熱、減壓、攪拌或冷凍等手
段將囊壁材料中的有機溶劑除去即得到膠囊。
c. 常用的表面活性劑為非離子型,如十二烷基酚聚氧乙烯或硬脂酸脫水山梨醇
酯型等。
d. 溶劑沸點應低於100℃且具有比水高的蒸汽壓,或在水中有一定溶解度,如環己
烷、乙醚、三氯甲烷、四氯化碳等。
e. 為保持乳液在分散介質中的穩定性,通常加一些保護膠體作穩定劑,如明膠、
海藻酸鈉、聚乙烯醇及纖維素類衍生物等。
4. LBL層層奈米自組裝法
a. 1966年Iler就提出了將帶正、負電荷的物質通過靜電引力層層交替沉積(Layer
ByLayer,LBL)的自組裝技術。
b. LBL技術製備奈米膠囊的顯著優越性在於能夠在奈米尺寸上對膠囊囊壁的組成、
厚度、結構形態、表面形態等進行準確的調控。例如:通過範本膠體粒子直徑
和形狀控制膠囊空腔的尺寸和形狀;利用沉澱次數和聚電解質種類調控膠囊的
壁厚與表面特性;改變聚電解質電荷密度、分子鏈剛性及溶液條件(如離子強
度、pH 等)調節膠囊囊壁的微觀組織態,從而改變囊壁的親和力和透過率
c. 膠囊表面帶有電荷而能夠穩定分散,不需使用表面活性劑。更值得關注的是,
通過層層沉積不同的功能物質,有可能得到徑向奈米複合的多組分複合膜。
奈米膠囊的物理化學性質
1. 奈米膠囊的粒徑大小及其分佈:
a. 粒徑大小是區別奈米膠囊與普通微膠囊的最重要的指標。奈米膠囊的許多性質
是與粒徑大小直接相關的。如在醫藥上,動脈注射直徑大於12μm 的微膠囊,將
阻滯於毛細血管床而產生一級靶向;7μm~12μm 的膠囊可被肺機械性阻濾;直徑
在0.5~5μm 的膠囊易滯留在網狀內皮系統(RES)豐盈的肝脾組織中;只有粒徑
小於500nm 的膠囊能夠在循環系統中自由流動達到靶位。
b. 奈米膠囊的粒徑大小是由合成過程中的各種因素決定的。在乾燥浴法中,奈米膠囊
的粒徑隨著聚合物的相對分子質量的增加和濃度的增加而增大,膠囊形成過程中的
攪拌速率或超音波功率的提高,都會大幅降低膠囊的粒徑分佈。在乳液聚合中,聚
合物單體的含量、乳液中油水的比例和體系的pH值都會對膠囊的粒徑分佈產生影
響。
c. 粒徑分佈方面,對於藥物釋放體系(Drug Delivery System DDS),膠囊粒徑
分佈的統一是很重要的,因為微膠囊在體內的分佈和生物細胞反應,都受粒徑很大
的影響。如果可以獲得良好單分散性的微膠囊,藥物的釋放動力學就能夠被控制,
因而就能更容易地形成更精確的釋放體系。
d. 奈米膠囊的表徵常採用兩種方法:光散射法和電鏡法。動態光散射能給出分散在
溶液中膠體粒子的粒徑及其分佈的資料,如雷射散射粒度分佈儀等。用電鏡測量
奈米膠囊的粒徑能直觀地反映粒子的大小。如掃描電鏡能給出粒子表面形貌的資訊
。透射電鏡能測量奈米膠囊的粒徑,並通過對粒子的粒徑的統計分析得到粒徑的
分佈資料。冷凍蝕刻電鏡還能給出膠囊的核殼結構的圖示。
2. 奈米膠囊的包封率
通過聚合工藝如乳液聚合、介面聚合製備的奈米膠囊可以達到很高的包封率。而乾燥浴
法製備的奈米膠囊包封率較低,而原因在於用W/O/W複相乳液包囊藥物時,內層水
相中的藥物在形成複相乳液的過程中,必定有部分將轉移到外層水相中,這就直接造成
藥物包封率的降低。
3. 奈米膠囊的控釋功能:影響納米膠囊的控釋功能的因素較為複雜,大致來講是通過三種
機理來實現釋放的:
a .通過囊膜的破裂釋放:
在通常的工作環境中,奈米膠囊能夠穩定的存在,但在某些特定環境下如光照、
輻射、壓力等使囊膜破裂,囊芯物得以暫態完全釋放。囊膜的破裂難易主要取決
於膜材本身的性能、膜厚和膠囊的粒徑。對於一定的囊膜材料而言,粒徑/膜厚值
越大越容易破裂。
b. 通過囊膜緩慢擴散滲透釋放:
這一過程又包括囊芯物溶解擴散穿過囊膜高分子材料和膠囊表面自身孔洞兩種途徑
實現。藥物在囊膜中的溶解擴散與其在囊膜材料中的擴散系數有關。一般來說囊膜
材料的密度、分子量、結晶度及交聯度越大則藥物的擴散係數越小;藥物的包裹量
與藥物的濃度越大以及膜內外藥物的濃度差越大則藥物的擴散係數越大;此外,膠
囊粒徑大小及粒度分佈、表面性能等也都會影響到藥物的釋放性能。膠囊表面孔洞
也會顯著影響藥物的釋放,如對於使用較為普遍的生物降解材料PLGA(乳酸羥基乙
酸共聚物)緩釋膠囊,通常認為是多孔的結構,其釋放機制被認為是通過囊膜孔
洞實現的。
c. 通過化學反應釋放:
即膠囊中的藥物隨著囊膜聚合物的降解或者與聚合物間化學鍵斷裂,從而使藥物得
以緩釋。引起囊膜材料的降解可以是生物降解、光降解、熱降解等形式,其中以生
物降解型奈米膠囊研究應用最為深入。此外,不同的製備方法也會影響藥物的釋放
,Fresta等研究,通過吸附法製備的奈米膠囊約有60~70%的量發生突釋,而利
用乳液聚合法製備的納米膠囊釋放相當慢。許多數學模型用於類比藥物的釋放性能
,但都是針對具體囊芯物在某種特定囊膜材料中的膠囊,目前還沒有一個可靠的模
型來預測完整的藥物釋放過程。
奈米膠囊在醫藥製劑方面的應用
奈米膠囊應用在醫藥製劑上,主要是用來包囊藥物,奈米包囊後的藥物具有許多獨特的性
質,具體來講主要有如下一些優點:
1. 增加藥物溶解度,提高其生物利用度。藥物經奈米膠囊包裹後,增加了其相對表面積,
利於提高藥物與組織的接觸時間和接觸面積,提高了藥物口服吸收的生物利用度。
2. 改變藥物的體內分佈,實現靶向定位給藥。以奈米膠囊為載體,可改變藥物在體內的分
佈,改善其動學性質,使藥物在體內的傳輸更方便,大大提高療效,降低毒性副作用。
如用Tween 80 進行表面修飾的奈米膠囊可跨越血腦屏障,可顯著提高了腦內藥物濃
度,實現腦位靶向。膠囊中加入磁性物質(如10~50 nm 的Fe3O4),靜脈注射入動物
體內,在外加磁場下通過磁性導航,可使膠囊移向病變部位,達到定向治療的目的。
3. 控制藥物釋放速度,達到緩釋效果。種類或配比不同的包囊材料的奈米膠囊具有不同的
釋藥速度。調整包囊材料種類和配比或用其他材料對其進行改性,可調節藥物的釋放速
度,達到緩控釋效果。
4. 改善藥物的口服吸收,提高藥物穩定性。用奈米膠囊包囊口服易水解和降解的藥物如抗
生素、多月太、蛋白類和免疫抑制劑等生物大分子,可減少藥物在胃腸道中的破壞,
提高穩定性,使其口服給藥有效。
5. 減少給藥劑量,減輕或降低藥物的毒副作用,實現多途徑給藥。此外,由於釋放動力
學符合生物機體的要求,奈米膠囊藥物脈衝釋放體系受到了人們的關注,根據對信號的
回應可分為程序式藥物脈衝釋放體系和智慧式藥物脈衝釋放體系。前者的釋放完全由
製劑結構預先設定,使其能夠控制藥物釋放的滯後時間及藥物釋放的持續時間;後者則
是根據生理和治療需要來調節藥物釋放,如感知患者的血糖濃度、pH 值、離子濃度
和體外給予電磁輻射、超聲波、或紅外線等刺激信號並回應,達到藥物控釋智慧化的目
的。
奈米膠囊為藥物研究領域提供了新的載藥系統,已成為醫藥製劑的一個研究熱點,它的
許多獨特優點是傳統藥物劑型所無法比擬的。可以相信,隨著相關研究的不斷深入,奈
米膠囊在醫藥劑型會得到更廣泛的應用。
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