第一节控制释放技术的基本原理
控制释放需满足两个最重要的前提条件：（1）被控制释放的活性组分必须被包覆在蓄积单元内；（2）必须合理地设计蓄积单元所处的环境介质，使之与被包覆的活性组分的传输相适应。这两个条件是内在相互关联的。当包覆的产品分散在环境介质中，单元内的活性成分倾向于释放到环境介质中直至达到传输平衡，而活性成分的释放量是由活性组分在蓄积单元与环境介质中的分配系数所决定的，相对而言，如果活性成分在环境介质中极易溶解，那么蓄积单元内的活性组分就会过早且过多地传输释放到环境介质中，从而达不到控制释放的要求；相反，如果活性组分在环境介质中的溶解水平太低，又会在一定程度上将活性组分阻滞在蓄积单元内而影响控制释放。
一、控制释放体系的分类及释放机理
在生产和应用过程中，按缓释剂与活性物质是否发生化学反应，缓释放技术可分为物理缓释放和化学缓释放两大类。
（一）物理缓释系统
在该系统中，活性物质和缓释剂不发生化学反应，活性物质只是溶解、分散或包埋在缓释剂中，从而对活性物质的释放起阻碍作用。物理缓释系统主要有以下三种形式：
1.均匀型
活性物质均匀溶解或分散在缓释剂中，在释放的过程中，表面的活性物质首先释放，内部的需扩散到表面进行释放。因此随扩散距离的增加，传质阻力也不断增大，释放速度随时间的增加而下降。
2.贮藏型
有控制膜的贮藏型体系是指活性物质包埋在外包膜中形成胶囊，活性物质通过包膜向环境中释放，其释放速度取决于膜的厚度、组成、活性物质的性质和环境条件。在该型中，较常见的是以高分子材料制备膜壳，通过包衣等技术手段实现活性物质的包覆，或者依靠一些多孔材料进行负载，如较常见的环糊精等。
3.凝胶型
凝胶是介于固态和液态之间的一种过渡态物质，在水中可吸水膨胀，对分散在其中的小分子有良好的透过性能。对活性物质的释放速度受凝胶水化度的影响，而水化度又与凝胶制备时的交联剂浓度、共聚单体比率及聚合条件等因素有关，可以通过这些条件来控制活性物质的释放。
（二）化学缓释系统
化学缓释系统是指活性物质与缓释剂之间以化学键相连而形成的释放体系。在该系统中，缓释剂一般为聚合物，而且要求活性物质和缓释剂都要有可反应的基团。缓释体系中化学键的断裂多为水解过程和生物的降解过程，释放速度取决于反应动力学过程、活性物质的扩散过程以及界面效应。部分使用化学法的材料生产和合成工艺较为复杂，释放过程不仅与本身性质有关，而且使用的环境对其也有较大的影响。化学缓释系统主要有如下三种形式：
1.活性物质与聚合物直接或间接连接
活性物质与缓释剂直接以共价键连接，二者都有可相互作用的反应基团，并且新形成的键在特定环境下可以达到对活性物质的释放，但反应条件要保证有较高的置换度。
2.活性物质单体衍生物间的聚合
将活性物质单体转化为可聚合的单体衍生物后再进行聚合反应，使其在特定条件下控制释放活性物质的释放速度。
3.活性物质单体间的聚合或其他单体共聚
让含有双反应基团的活性物质单体直接聚合或与其他含有双反应基团的活性物质单体共聚。在这种体系中活性物质的释放是在聚合物的链端断裂，因此降低聚合度就可以降低释放速度。
……
展开
