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科研用于药物输送的纳米粒子材料主要是聚合物，聚合物分子量大，目前用于药物载体的聚合物纳米粒子大小通常在1~1000nm之间，主要有微球和微囊两种形态。药物在聚合物纳米粒子内能通过扩散或聚合物自身的降解达到缓释或可控释放的目的；也可将具有靶向作用或控制药物释放的功能性组分通过化学键合的方式结合到聚合物粒子表面。
一、两亲性嵌段共聚物胶束化形成的纳米粒子
两亲性嵌段共聚物在水溶液中胶束化形成的胶束大小在纳米尺寸范围内，这些纳米粒子大小分布很窄，外层核壳结构由亲水链段形成刷状结构，这些亲水链段通常具有生物相容性并对粒子分散在水中起立体稳定作用，在亲水链段末端还可引入具有靶向功能的组分。
例如：a-缩醛基聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(a-acetal-PEG-PLA copolymer)具有两亲性质，在合成两亲性嵌段共聚物时常在亲水链段端基引入可反应性基团。具有靶向功能和特异性识别功能的聚合物纳米粒子。可实现靶向输送、缓释给药的目的。
二、接枝共聚物胶束化形成的纳米粒子
接枝共聚物是由疏水的骨架链和亲水的支链构成，接枝共聚物分散在水中就会自组装形成具有核壳结构的纳米粒子，粒子内核由疏水骨架链组成，而外壳则是亲水的支链。
像多肽、蛋白类亲水性较强的生物大分子药物很难越过生物屏障，由于生物大分子药物易被胃肠道中的酶分解，稳定性差，另一方面是由于肠道表面粘膜是亲脂性的，水溶性好和极性高的药物很难透过。采用接枝共聚物形成的纳米粒子作为给药载体，由于粒子表面存在大量离子基团或亲水基团，亲水性药物通过静电相互作用或氢键作用结合在粒子表面，载有药物的粒子可以吸附在肠道黏膜上，释放药物进入。
三、聚电解质复合形成的纳米粒子
含聚离子链段的嵌段共聚物与生物活性大分子(如蛋白质，核酸等)复合，形成聚合物纳米粒子，作为蛋白药物或基因药物的载体。溶菌酶是主要由赖氨酸和精氨酸组成的蛋白质，等电点为11，在很宽的pH范围内都带正电荷。用PEG-PAsp嵌段共聚物与其复合，形成单分散性良好的纳米粒子，可作为给药体系。用PEG-PLys(聚赖氨酸)嵌段共聚物与DNA在pH为7.4的缓冲液中复合形成纳米粒子。
在小分子电解质存在的情况下，聚电解质之间的静电相互作用受到屏蔽，复合物易发生解离。为提高聚电解质复合物纳米粒子的稳定性，可对粒子的内核或外壳实行交联，通过二硫桥键被还原发生断裂。谷胱甘肽是一种广泛存在于细胞内的还原剂，它在细胞内的浓度比细胞外血液中的浓度高出300倍，因此当用二硫桥键交联的载有DNA的复合物纳米粒子进入细胞后，交联键发生断裂同时释放DNA。可以提高稳定性，实现药物靶向输送。
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