智能释药

    【科普小博士】

    你还在为每日数次的服药感到麻烦吗？智能释药系统已经走进我们的生活，改变着药物治疗方式，让药物治疗更加精确、高效、轻松和安全。

    口服渗透泵片就是一个例子。渗透是一个普通的物理化学现象：用盐腌菜，水会渗出，就是渗透的作用。渗透泵制剂就是应用了这个原理，除了表面由激光制造的释药孔外，它看上去和普通药片没有什么区别，但内部别有奥秘：药片由片芯和片芯外的包衣膜构成。包衣膜选择性地只允许水通过，片芯则分成药层和推动层，由功能高分子骨架和渗透活性物质构成。人体消化道中的水，在渗透作用下透过包衣膜扩散入片芯，推动层吸水膨胀，药层吸水成为凝胶。膨胀的推动层挤压药层凝胶，使含药凝胶以几乎恒定的速率从释药孔中排出，在24小时甚至更长时间内实现药物的恒速释放。

    渗透泵不过是一个开始——多样化的治疗需求，需要更复杂的释药方式。一些疾病发作呈现节律性，通过控制药物的释放规律，可使血液中药物浓度变化和疾病发作的节律高度吻合，这种智能释药系统，被形象地称为“释药钟”。“释药钟”给心脏病患者带来了福音，他们再不必凌晨起床吃药，只需在睡前服下一片药，药片就会在心脏病高发的凌晨时间自动释放药物，使心脏病的风险大幅度降低。

    再比如，很多疾病的治疗需要将药物释放到特定部位，比如肿瘤的化疗。智能释药系统可以像导弹那样，让药物精确地在肿瘤释放。这是利用肿瘤环境的特异性来控制药物释放，能使药物集中在肿瘤释放。和人体正常组织相比，肿瘤环境呈现酸性。科学家们合成出对pH高度敏感的材料，它们在酸性条件下溶解，而在中性条件下几乎不溶。用这种材料制造出包埋抗癌药物的纳米颗粒。这些纳米颗粒注射进血液后，通过循环系统到达肿瘤部位，在肿瘤酸性环境下溶解，准确将药物释放到肿瘤内部。这项技术被称为pH触发释药。科学家们还进一步在这些纳米粒的表面，装配上可以主动识别肿瘤细胞的分子（称为介导分子），在介导分子引导下，这些纳米粒可以更准确的进入肿瘤细胞，使肿瘤化疗效果显著提高，最大程度地降低毒副作用。

    在不远的未来，快速发展的智能释药技术将为疾病治疗提供更丰富的手段：比如实现生物药物的输送；从细胞甚至分子层面控制药物释放的位置和速率；按照事先设定的程序，在长达数月到数年的时间内释放药物。靶向、控释、微纳等多种释药系统，将不断走入我们的生活，为保障人类健康创造新的奇迹。

    （蒋国强，作者为清华大学化工系生物化工研究所副教授）