本篇主要對微球藥物的制備技術、微球載藥量的影響因素及入體后的釋放問題進行詳細描述。
制備
用于制備載微球的方法很多，一般根據載體材料和藥物的性質選擇最優(yōu)的方法，常規(guī)的微球制備方法有乳化-溶劑揮發(fā)法、相分離法、噴霧干燥法、 膜乳化法等。此外，還有許多新方法如鹽析法、高壓勻質法，新技術如納米技術、微流控技術和超臨界流體技術等1。
1、乳化-溶劑揮發(fā)法
微球制備最常用的方法是乳化-溶劑揮發(fā)法，其原理是將原輔料先分別溶于兩種互不相溶的溶劑中，再通過機械振蕩或超聲乳化的方法制成乳劑，被分散成乳滴的液體為內分散相，分散乳滴的液體為外連續(xù)相，然后使內分散相溶劑在一定條件下揮發(fā)除去，成球材料析出，固化成微球2。
此法具有包封率高、操作方法簡便、重現性好、無需特殊設備等優(yōu)點，但易受所包載藥物的理化性質等因素的影響。根據乳劑類型不同通常又可將其分為單乳法（O/W、W/O）和復乳法（W/O/W、O/W/O）兩大類，單乳法常用來包載水不溶性藥物，而復乳法則用來包載水溶性且性質不太穩(wěn)定的藥物。
有團隊應用乳化-溶劑揮發(fā)法制備了20(S)- 原人參二醇的PLGA載藥微球，經掃描電鏡觀察所制得的微球不僅外觀圓整，平均粒徑約1.16 μm，且載藥量高達19.61 %，包封率為41.76 %，體外釋放實驗考察表明，其具有良好的緩釋效果3。
2、相分離法
相分離法又稱凝聚法，是在藥物與聚合物載體的混合物（乳狀或混懸狀）中加入無機鹽或非溶劑物質作為凝聚劑使聚合物的溶解度突然降低，從而可從混合溶液中析出來，并包裹在藥物表面形成一層保護層，再經一定方法使保護層固化后即可得到高包封率的微球的方法4。此法可通過改變攪拌速度和系統(tǒng)溫度控制微球的粒徑大小，但易受加入的凝聚劑和溶劑殘留等因素的影響。
有團隊使用相分離法制備了噴他脒的PLGA 微球，掃描電鏡圖像表明，該微粒呈多孔球形，藥物包封率為58 %，相比用乳化-溶劑揮發(fā)法制備的微球包封率明顯增加5。通過這種方法制備的曲普瑞林一個月緩釋微球制劑達菲林®也于1986 年成功上市，該制劑使得給藥頻率從原來的每日1次減小至每月1 次，大大地提高了患者用藥的順應性。
3、噴霧干燥法
近年，噴霧干燥技術越來越廣泛地應用于制藥技術和生物化學領域，用這種技術制備的微球不但可被制成口服，注射等劑型，還有開發(fā)成靶向、緩控釋給藥系統(tǒng)的潛力。噴霧干燥法是指先將藥物與載體聚合物用有機溶劑溶解成溶液，然后將溶液用噴霧器噴至惰性氣流中形成無數的小液滴，再控制溫度使有機溶劑迅速蒸發(fā)，液滴迅速收縮成微球的方法6。該法具有操作簡單，一步成球，且所制得的微球包封率高、粒徑均勻等特點，但不適用于制備易高溫變性的蛋白質多肽類微球。
有團隊采用噴霧干燥技術將鹽酸維拉帕米包被于殼聚糖中，得到的微球粒徑約21~53um，包封率高達91 %，突釋量少，而且生物利用度研究表明，維拉帕米微球鼻腔給藥的生物利用度為58.6 %，明顯高于其溶液口服給藥的13 %7。
4、膜乳化法
微孔膜乳化技術是近年發(fā)展起來的乳劑制備新技術，現已有實驗室通過膜乳化法研制出了可包載不同種類藥物的微球制劑。其原理是先將分散相在外加壓力作用下，通過微孔膜的膜孔形成乳滴，當乳滴達到一定大小時從膜表面完全脫離，進入到在膜表面連續(xù)流動的連續(xù)相中，此過程類似單乳乳化，然后通過事先加入連續(xù)相中的穩(wěn)定劑將乳滴吸附到一起，最終使乳滴固化形成微球8。用膜乳化法制備的微球有粒徑均一且分布可控的特點，但常由于膜孔徑限制，難以制備出粒徑小于1um的微球。
有團隊通過調整各項工藝參數，用SPG膜乳化法制備了平均粒徑約93 μm的微球，實驗表明，其粒徑的正態(tài)分布系數為0.64，比傳統(tǒng)方法制備的微球粒徑分布集中9。
微球載藥量的影響因素10
1、微球尺寸
藥劑學上對于微球（microspheres）的定義是指粒徑范圍在 1-500um 的微小球狀實體，粒徑小于500nm的通常稱為納米球或納米粒，納米級的微球更容易被細胞膜內化，之前的研究也證明了微球的尺寸會影響細胞的攝取11。以金納米顆粒為模型，研究發(fā)現在直徑為14-100 nm 的微球中，微粒直徑 50 nm 左右的區(qū)間內細胞對其攝取量最優(yōu)，其他無論粒徑增大還是減小都會降低細胞攝取12。因此，對于納米微球的尺寸來說，不同細胞對不同微球的攝取，很難找出一個最好的尺寸范圍， 但是不可否認細胞對于尺寸不同的納米顆粒的攝取具有選擇性。
2、載體表面的剛度
近年來，研究人員發(fā)現微球載體表面剛度能夠改善傳統(tǒng)化療藥物的藥代動力學以及藥物內化分布，增強微球藥物腫瘤靶向性并降低化療藥物對正常組織的 毒副作用13。有團隊的研究結果指出腫瘤細胞來源微顆粒的力學性能如表面剛度、變形能力同樣顯著影響微球藥物的藥效學與藥動學行為。納米微球在進入體內循環(huán)的過程中首先一個階段是藥物載體與細胞發(fā)生接觸，在這個過程中軟的納米藥物載體更容易規(guī)避巨噬細胞的攝取，避免被體內免疫系統(tǒng)清除，有更高的機會到達腫瘤部位，并且軟的微球藥物載體具有更優(yōu)異的變形能力，可以穿過腫瘤細胞 間的間隙實現深部滲透14。這也說明了對于基于表面剛度的微球藥物傳遞系統(tǒng)的 設計中，應該仔細考慮它們的力學性能，以產生既具有更高的腫瘤靶向性，又對受體具有更高選擇性的微球藥物載體。
3、表面電荷
由于某些藥物表面帶有電荷，可以在納米材料表面帶有相斥電荷來更容易使其與材料接觸，從而提高細胞攝取量。如制備含有四氧化三鐵的超順磁性二氧化硅納米微球，并在表面結合羧基，再將抗癌藥阿霉素和順鉑通過氫鍵和配位鍵的作用負載在粒子上，兩種藥物載藥效率均超過 60%，能有效地將阿霉素和順鉑導入 MCF-7 細胞，在正常血液條件下有緩釋特征，并在體外表現出較強的抗腫瘤活性15。
微球藥物的釋放問題
微球是一類極具開發(fā)潛力的新型藥物載體，但是目前仍存在很多問題，這些問題直接導致某些藥物難以推向市場，如微球藥物入體后由于微球形狀和體內生物降解等造成的藥物非零級釋放；尚未實現和更有效地使藥物釋放發(fā)生在最合適的時間內；對緩釋系統(tǒng)內藥物的不同釋放程序和速度的研究不足以致達不到對某些疾病的綜合預防和治療；未實現智能化等，下面就其中的突釋、滯后和不完全釋放進行詳細說明。
1、突釋
藥物從PLGA微球中的釋放會受到PLGA的吸水、水解、侵蝕以及藥物與水的擴散等多種因素的共同影響16，因此，微球中藥物的釋放通常會經歷突釋、釋放滯后和快速釋放的過程17。藥物的突釋除了受以上因素影響外，還與微球粒徑、聚合物相對分子質量、孔隙率、藥物性質、干燥方式等因素有關18。突釋不僅會引起血藥濃度的波動，而且藥物過度釋放可能會導致血藥濃度超過治療窗，引發(fā)嚴重不良反應。此外，大量藥物在初期釋放也會縮短藥物療效的整體持續(xù)時間。
2、滯后期
滯后是指藥物從制劑中緩慢釋放或完全不釋放的現象，通常在突釋或最初釋放后的一段時間出現。推測滯后出現的原因是聚合物鏈過度纏結，形成了玻璃態(tài)，因而呈現出高流動性和低吸水性的特點，導致聚合物微球中的擴散孔道減少，藥物釋放困難19。PLGA 的相對分子質量越高、疏水性越強，則溶液滲透進入聚合物的速率越慢，因此滯后期會更長，此時可通過增加微球中的孔道以縮短滯后期。
3、不完全釋放
如微球中的蛋白/多肽類藥物釋放不完全是普遍存在的現象，主要與蛋白/多類藥物的降解、構象改變與聚集以及載體材料的吸附有關。
蛋白/多肽類藥物的穩(wěn)定性易受外界環(huán)境影響，制備過程中的剪切應力、界面應力、脫水應力等都會導致其降解，影響活性。當蛋白/多肽類藥物暴露于油/水或水/空氣界面，或與交聯劑接觸時，其構象都有可能發(fā)生變化，并自發(fā)聚集。據報道20，分子間具有反向平行β-折疊片段的多肽和蛋白質易在油/水界面聚集，進而導致藥物療效降低、引發(fā)抗體反應等后果。例如，用來治療貧血的促紅細胞生成素在微球化過程中易形成導致貧血的聚集體，治療藥物反而轉變?yōu)橹虏∫蛩亍榱艘种凭奂⑶蛑苽溥^程中可使用穩(wěn)定劑或較親水的油相、采用水包油包固(S/O/W)乳化法等。
蛋白/多肽會通過非特異性吸附和離子相互作用與已降解或未降解的聚合物結合，從而導致藥物釋放不完全21。多肽會與 PLGA 或其降解產物發(fā)生酰化副反應，形成肽-PLGA 肽酰加合物。據報道，在PLGA中加入Ca2＋、Mn2＋等二價陽離子，可競爭性抑制多肽與 PLGA 的吸附反應22。
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