生物可降解中空介孔淀粉泡沫的构建及提高口服难溶性药物生物利用度的研究

For the characteristics of BCS Ⅱ drugs, biodegradable hollow mesoporous starch foam with high specific surface and high pore volume are formulated for the first time by template method and employed as a nano-drug delivery carrier to enhance dissolution and oral bioavailability of poorly water-soluble drugs. Spherical hollow structure connected with nanometer pore network can decrease the size and crystal degree of drug particle, efficiently load and highly disperse drug for increasing the water solubility and oral bioavailability of the poorly soluble drugs. The relationship of carrier morphology, particle size, drug existing state and drug release behaviour can be found by electron microscopy, thermal analysis, x ray diffraction technology, etc. Drug particle gastrointestinal cell uptake mechanism and carrier effect on the cell membrane can be studied through laser confocal technology and so on. The work is carried out to illustrate some key scientific problems, including correlation of drug release and the carrier structure and the mechanism of improving oral bioavailability of poorly water soluble drugs. The study of such a water insoluble drugs organic carrier with potential application and biological safety will provide technical information and material basis for insoluble drug fast, slow / controlled release preparations study, and at the same time,for the development of new organic material applications in pharmaceutics, accelerating water insoluble drug marketization and improving water insoluble drug efficacy propose a new idea.

针对BCS第二类水难溶性药物的特点，首次提出构建生物可降解中空介孔淀粉泡沫载体并以此设计纳米药物给药系统，利用其壁上的纳米级孔道连通的球形中空结构及高孔容量等结构优势高效包载水难溶性药物，控制药物粒子的大小、存在状态与稳定性，改善难溶性药物的水溶性及促进药物粒子或分子在胃肠道高效吸收。通过电子显微镜、热分析等技术研究载体的形貌特征、药物粒子大小、存在状态与溶出（或释放）行为之间的关系，揭示载药体系的释药规律与载体结构特征的相关性；通过激光共聚焦等技术研究载药体系中药物粒子的胃肠道细胞摄取机制及载体对细胞膜流动性的影响，发现载体促进药物吸收提高生物利用度的主要机制。这样一种应用潜力大且生物安全的水难溶性药物有机载体的研究，为难溶性药物速、缓/控释制剂的研究提供技术资料与物质基础，同时为拓展新型有机材料在药剂学领域的应用和加速水难溶性药物市场化，改善水难溶性药物功效的难题提供了一个全新的思路。

针对BCS第二类水难溶性药物的特点，水溶性差是影响其口服吸收的限速步骤。纳米多孔材料为解决此问题提供了新的途径，无机多孔材料因纳米毒性和不可降解性限制其应用。为了避免此类问题，本项目设计构建生物可降解多孔淀粉泡沫载体并以此设计纳米药物给药系统，利用其壁上的纳米级孔道连通的球形中空结构及高孔容量等结构优势高效包载水难溶性药物，控制药物粒子的大小、存在状态与稳定性，改善难溶性药物的水溶性及促进药物粒子或分子在胃肠道高效吸收。通过电子显微镜、热分析等技术研究载体的形貌特征、药物粒子大小、存在状态与溶出（或释放）行为之间的关系，揭示载药体系的释药规律与载体结构特征的相关性。课题组通过硬模板法成功制备了具有介孔至大孔范围分布的淀粉泡沫以及三维有序的大孔淀粉材料等系列载体材料，有效的改善了难溶性药物非诺贝特等药物的溶出速率。该类材料具有生物相容性好的特点，可用作为新型片剂辅料。这样一种应用潜力大且生物安全的水难溶性药物有机载体的研究，为难溶性药物速、缓/控释制剂的研究提供技术资料与物质基础，同时为拓展新型有机材料在药剂学领域的应用和加速水难溶性药物市场化，改善水难溶性药物功效的难题提供了一个全新的思路。