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分子模拟方法优化脂质纳米给药系统结构与性能的研究

晋兴华  
【摘要】: 纳米结构脂质载体(nanostructured lipid carriers,NLC)是不同结构的固体脂质和液体脂质混合作为载体的新一代脂质纳米给药系统。NLC具有的特殊结构可以提高其载药能力和制剂的稳定性,能有效的控制药物的释放。NLC是结构复杂的多相体系,其配方组成以及制备工艺过程决定了NLC的微观结构进而影响着它的最终性能。本研究综合应用分子模拟、理论分析以及实验表征的手段,从分子动力学和介观动力学角度阐述了脂质纳米粒成形的机理,考察了NLC配方组成和制备工艺条件对体系微观结构的影响,把握了复杂结构的NLC给药体系的结构与性能的变化规律,建立起宏观条件-微观结构-药剂学性能的定量关系,从而达到对NLC给药系统的优化设计的目的。 在NLC给药系统中,药物与载体以及脂质载体之间的相容性是决定NLC的微观和介观结构,载药能力,稳定性等药剂学性质的关键因素。本研究采用Flory-Huggins理论结合分子动力学模拟的方法,模拟计算药物与载体的溶解度参数,预测药物与不同载体以及不同载体之间的共混性能,从而筛选出理想的脂质载体及其配比用量。 应用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)介观模拟方法探讨了脂质纳米给药系统的配方组成和制备工艺对其介观结构与性能的影响。DPD模拟可以直观地反映实验测定难以展现的过程和现象,而且有效地阐述脂质纳米给药系统的介观结构和成形机理,定量地预测实验结果,对处方组成和工艺参数进行筛选和优化,为实验研究奠定了理论基础。 在分子模拟筛选实验的基础上,采用D-最优混料试验设计方法进行多指标的同步优化脂质纳米给药体系,试验点数较少、结果可靠、预测精度高。对最优化的NLC进行药剂学评价,实验结果较好地吻合了分子模拟的理论预测,进一步证明了分子模拟预测的准确性和可靠性。 本研究应用分子模拟技术进行脂质纳米给药体系的理论研究和设计优化,减少了反复的探索实验,缩短研究周期,节省大量的研究费用,加快药物制剂研究和开发的进程。分子模拟技术应用在药剂学领域中具有很强的实用价值,有助于促进药物制剂新技术的发展,为药剂学理论的研究开辟了新的研究方法。


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