中國藥科大學教授，博士生導師，曾任中國藥科大學藥劑學教研室主任，藥學院院長，校學位委員會副主席，九三學社第十、十一屆中央委員，江蘇省第八、九屆政協委員，中國藥學會常務理事及藥劑專委會副主任委員、江蘇省藥學會常務理事及藥劑專委會主任委員，國家自然科學基金評審委員，國家新藥審評專家，國家科技進步獎評審專家，江蘇省學位委員會委員，江蘇省“333 高層次人才培養工程”專家委員會委員，《藥學學報》、JPP 等 12 種國內外期刊編委。獲教育部優秀教學成果二等獎、江蘇省優秀教學成果一等獎、國家科技進步獎（圖書類）二等獎、江蘇省、湖北省科技進步二等獎各 1 項，享受政府特殊津貼，獲人事部全國優秀教師和江蘇省優秀博士生導師榮譽稱號。從事藥物緩控釋劑型、給藥途徑與吸收、難溶性藥物制劑等研究，主持國家自然科學基金重點項目、863、211 高校重點學科建設、重大新藥創制及部省科研項目 20 余項，企業合作項目 30 余項。主編《藥劑學》等著作 6 本，發表 SCI 論文 130 余篇，連續數年榮登愛思唯爾權威數據庫“中國高被引學者榜單”，培養博士、碩士近 200 人。獲新藥證書 9 項，貴州省經委高新技術產品一等獎，授權專利 12 項。

博士，教授，博士生導師。中國藥科大學藥學院黨委委員，藥劑系主任，江蘇省中醫藥學會新藥研究與開發專委會常委，江蘇省藥物研究與開發協會醫療器械與藥學裝備專委會委員，白求恩醫學專家委員會青年專家委員會委員。2005 年加入中國藥科大學藥劑教研室工作。1999 年獲得南京大學高分子科學與工程學士學位、2005 年獲得南京大學生物化學與分子生物學碩士學位、2013 年獲得中國藥科大學藥劑學博士學位。曾于美國內布拉斯加大學醫學中心任高級訪問學者（2013-2014），入選江蘇省“六大人才高峰”高層次人才（2015），獲得江蘇省自然科學基金“杰出青年基金”（2017），教育部高等學校科學研究優秀成果一等獎（2017），入選江蘇省“333 高層次人才培養工程”第三層次培養對象（2018），并獲得中國藥科大學“復星獎教金”、“島津青年學者”、“博瑞教學獎”等榮譽。主要研究方向包括：生物藥物 / 載體遞送研究、智能 / 多功能納米制劑技術研究、高端制劑研發與產業化。近年承擔各類科研項 20 余項，包括主持國家重大研發計劃“納米專項”課題 1 項、“重大新藥創制”國家科技重大專項子項目 1 項、國家自然科學基金面上項目 3 項、青年項目 1 項、江蘇省自然科學基金杰出青年基 1 項、面上項目 2 項、國家重點實驗室杰出青年人才基金項目 1 項、另主持企業開發項目 6 項、以核心成員承擔 973 重大研究計劃子課題、國家自然科學基金重點項目、面上項目和產業化轉化項目等多項。目前已發表科研論文 90 余篇，其中以第一作者及通訊作者在 Nano Letters、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Journal of Controlled Rrelease、Biomaterials、ACS Appl MaterInterfaces 等雜志發表論文 38 篇，參編著作 2 部，著 13 萬余字。申請專利 9 項，授權 6 項。

于鯤夢，平其能 *，孫敏捷 ** 

（中國藥科大學藥學院藥劑學教研室，江蘇 南京 211198）

[摘要]植入型給藥系統是緩控釋給藥系統的重要分支之一，適用于長期給藥和靶向給藥，具有載藥量高、體積較小、作用時間長、副作用小、生物利用度高等特點，同時還可以大大提高長期慢性病患者的依從性，因此愈來愈被行業所重視。隨著品種類型、給藥途徑及生產技術不斷發展，植入型給藥系統目前已被應用于生殖健康、腫瘤治療、疼痛治療、眼部治療等眾多領域。對近幾年國內外植入劑的種類及臨床研究和應用進展進行綜述，為該劑型后續深入研究提供參考。

口服和注射是目前最為普遍和流行的給藥途徑，但對某些藥物而言存在生物利用度低、半衰期短、需要反復多次用藥等問題，因此需要研究開發其他途徑的給藥系統以提高藥物的療效，并使其更加安全和可靠。植入型給藥系統（IDDS）是一類經手術植入或經特殊裝置導入皮下或靶部位的控制釋藥系統，主要具有以下優點：1）實現局部或全身給藥，降低劑量并減小副作用；2）避免首過效應和胃腸道降解，提高生物利用度；3）載藥量高，體積較小，可延長藥物作用時間，特別適合慢性及老年性疾病的長期治療，提高患者順應性。近年來，隨著理論和技術的發展，IDDS 的應用逐漸增加，主要分為皮下埋植型、注射植入型和智能植入型等，本文就常見植入系統的種類、臨床應用及進展情況進行綜述。

1皮下埋植型植入劑

1.1 非生物降解型

非生物降解型植入劑是早期研究及應用的植入體系之一，由在體內不可生物降解的載體材料通過一定制備方法制成，常用材料為硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯酸乙烯酯共聚物等。通常分為貯庫型和骨架型，在貯庫型植入劑中，藥物貯庫核心被非生物降解的惰性聚合膜包裹，藥物的滲透性及膜的厚度決定了藥物的釋放速率，常可以達到恒定釋放速率（即零級釋放）。骨架型植入劑則將藥物均勻分散或溶解在非生物降解的控釋骨架材料中，通過擴散作用釋放到周圍環境，通常符合Higuchi 釋放模型 M(t) = A[DCS(2C0 －CS)t] 1/2 ，其中 M(t) 為 t 時間釋藥量，A 為基質的表面積，D 為溶質在聚合物材料中的擴散系數，CS 為藥物在基質中的溶解度，C0 為藥物的初始總濃度。藥物的釋放速度受濃度梯度、擴散距離、基質溶脹程度的影響，并與包裹的藥量 C0 成正比。

臨床上最為熟知、用于長效避孕的埋植皮下膠囊 Norplant?，該產品包含 6 個硅橡膠小膠囊，各包裹 36 mg 左炔諾孕酮，將其埋植于女性上臂內側皮下，避孕周期長達 5 年，自 1990 年被美國 FDA 批準上市后現為多個國家所廣泛使用。Mirena? 是一款小型聚乙烯“T”形避孕環，植入女性子宮內后可在 5 年內持續釋放左炔諾孕酮，避孕有效率達99% 以上，并可因患者需要隨時將其取出，方便中止。截至目前，經美國 FDA 批準上市的非生物降解型植入產品包括 Vantas?、Retisert?、Nexplanon?、Supprelin LA?、Iluvien?、Probuphine?、NuvaRing?等。同時，關于植入劑給藥設備的開發層出不窮，Merck Sharp & Dohme B.V. 公司開發了一種棒狀植入劑給藥器，將藥物從導管推出，無需施加側面力，并于2017年收錄進美國FDA橙皮書Implanon?項下。然而，非生物降解型植入給藥系統在釋藥周期結束后，需通過手術進行收集并將其取出，這一過程亦常常造成患者身體的不適和二次傷害。

1.2 可生物降解型

隨著高分子材料的研發應用，與機體相容、可生物降解型植入劑逐漸面世。所用載體材料在體內可自發降解為單體小分子，降解機制包括水解、酶解、氧化、物理降解等過程，pH 值和溫度等外部環境因素亦有影響。要求降解產物無毒且易通過生理途徑代謝和排出，因此釋藥結束后不需要再通過手術將其取出，大大提高了患者的依從性。這類材料已部分替代非生物降解材料用于避孕藥、抗腫瘤藥植入劑的生產，如植入片 Gliadel Wafers? 于 2000 年開始用于術后腦瘤的化療，亦可將其他不能透過血腦屏障的抗腫瘤藥 ( 如卡鉑、環磷酰胺 ) 直接植入顱內進行治療。此外上市產品還包括 Zoladex?、Ozurdex?、Sinuva? 等。

1.2.1 分類及釋藥機制 與非生物降解型植入劑類似，可生物降解型植入劑同樣分為貯庫型和骨架型，但釋藥機制有所不同，可生物降解型植入劑后期主要通過聚合物的降解從而使藥物釋放。貯庫系統的藥物通過聚合物降解及藥物溶解后透過聚合物膜擴散，該膜的降解速度比預期的藥物透膜擴散速度慢，因此當藥物完全釋放時，膜保持完整，最終膜在體內降解并被消除；骨架系統通過擴散作用、聚合物溶脹或溶蝕來控制骨架材料中的藥物釋放，釋放速率主要取決于藥物在聚合物中的溶解度、滲透性、載藥量和聚合物在體內的降解速率。

1.2.2 聚合物材料 對于植入制劑所采用的材料，因其遺留在體內而規定更加嚴格，且需要對聚合物的物理性質如機械動力學、降解動力學、材料及其降解產物的安全性和刺激性等有精準的認識和掌控。目前最常用的材料為人工合成的聚酯如聚乳酸（PLA，1）、聚乙醇酸（PGA，2）、聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA，3）、聚己內酯（PCL，4）等。這些聚合物易于合成且具有良好的生物相容性、生物降解性及機械強度，如今被廣泛使用。聚合物的降解速率取決于其親水性、玻璃化轉變溫度（Tg）、相對分子質量及分布、溫度和 pH 等環境條件，降解時間范圍從 1 ~ 6 個月及以上不等，因此可以通過調節聚合物的性質如種類、相對分子質量、結晶性及制劑表面性質和形態等調節降解速率，實現特定的釋藥動力學要求。

1.2.2.1 聚乳酸 PLA 也稱為聚丙交酯，迄今為止，是人類歷史上研究和利用最廣泛的可生物降解脂肪族聚酯。PLA 以重要農業經濟作物（如玉米等）經過現代生物技術生產出的乳酸為原料 , 通過丙交酯開環聚合法或乳酸直接縮聚法合成，成本低且具有良好的生物降解性和機械性能，是通過美國 FDA 認證的安全材料并可與生物體液直接接觸，具有廣闊的應用前景。與其他生物材料如聚乙二醇（PEG）相比，PLA 具有出色的熱加工性，Tg 與熔融溫度分別約為 55 和 175℃，可用于擠出，薄膜澆鑄，吹塑或纖維紡絲等工藝，目前已作為某些組織、骨骼內植入的醫療制品使用。Li 等 通過熱熔擠出工藝成功制備了 PLA/PEG-聚丙二醇（PPG）-PEG/地塞米松（PLA/F68/Dex）微棒狀植入劑，通過皮下植入大鼠體內后可抑制炎癥反應 1 個月以上，且主要器官的組織病理學研究表明該植入物無毒，可作為疏水藥物載體的潛在應用安全選擇。

1.2.2.2 聚乙醇酸 PGA 是通過乙醇酸聚合制備的聚酯，是首批用于生物醫學領域的可生物降解的聚合物之一。PGA 僅有一種高度結晶形式，具有極好的機械性能（優于 PLA），由 PGA 制造的可生物降解的縫合線 Dexon? 自 1970 年起被廣泛使用。但PGA 降解速度過快且不溶于許多常見溶劑，降解產生的酸性副產物會導致周圍組織發炎，因此，該聚合物并未單獨用于藥物遞送。

1.2.2.3 聚乳酸-乙醇酸共聚物 PLGA 也稱乙交酯-丙交酯共聚物，由乳酸和乙醇酸按照一定比例共聚而成，兼有 2 種聚酯材料的優勢，不僅具有良好的生物相容性和生物可降解性，顯著優點是可以通過改變聚合物的相對分子質量和丙交酯與乙交酯的比例，調節聚合物的物理性能，從而實現預期要求。PLA 與 PGA 常見比例為 50 : 50、75 : 25、85 : 15，疏水性及降解時間隨 PLA 的比例增加而增加，PLA 與PGA 比例為 50 :50 時降解速度最快，約為 1~2 個月。另外，PLGA 的 Tg 值約為 40 ~ 60℃，具有較好的熱力學性能，可加工成各種形狀和尺寸，可溶于較多常見溶劑，非常適合植入物的制備，是生物醫學應用中研究最多的可降解聚合物，目前已有多個基于 PLGA 的植入劑經美國 FDA 批準上市。Zoladex?是由英國阿斯利康公司研發的一種白色或乳白色柱形植入劑，適用于晚期前列腺癌和乳腺癌的姑息治療。該產品的活性藥物成分為醋酸戈舍瑞林，規格分別為 3.6 和 10.8 mg。藥物分散于 PLGA 緩釋骨架材料中，經注射器皮下給藥，釋藥周期分別為 28 d和 3 個月。Ozurdex? 是一種玻璃體內 PLGA 植入劑，含有 0.7 mg 地塞米松，于 2009 年獲得美國 FDA批準上市用于治療黃斑水腫，其中美國的 Oculex Pharmaceuticals 公司于 2004 年獲 FDA 專利批準，開發了一種地塞米松生物降解型植入給藥裝置，可在 48 h 內維持 0.05 mg ·L-1 的藥物質量濃度，3 周內維持在 0.03 mg·L-1 。

1.2.2.4 聚己內酯 PCL 是一種低熔點（55 ~ 60℃）的半結晶聚合物，與其他聚合物相比降解時間較長（可達數年），可與多種其他聚合物（常見為 PEG）共混改變降解速率。PCL 由于成本低、高度多樣化及良好的生物相容性，已獲得美國 FDA 批準應用于醫療，廣泛地用于組織工程支架、再生骨骼、縫合線和傷口敷料材料等，并且為皮下植入劑的重要候選材料之一 。Sinuva? 是一種可自我擴張的藥物洗脫鼻竇植入劑，由聚（L-丙交酯-乙交酯）和聚（L丙交酯-ε-己內酯）組成，可逐步釋放藥物糠酸莫米松超過 90 d。

除有機可生物降解聚合物外，另有一類無機生物陶瓷材料遞送系統，具有良好的機械特征和生物相容性，廣泛應用于骨感染、眼內植入物、納米多孔涂層等，常用材料包括羥基磷灰石、磷酸三鈣（TCP）、鋁鈣磷氧化物等。這類磷酸鈣類陶瓷材料植入體內后經過一段時間發生降解，可部分或全部吸收，其中降解顯著的為 β-TCP 陶瓷，降解產生的 Ca、P 可進入循環系統，為新生骨形成提供基本要素。

2注射型在體植入劑

注射型在體植入劑是指以液體形式注射于人體，在生理條件下轉變為固體或半固體藥物貯庫的植入劑形式。與傳統的預成型植入劑相比，該劑型具有生產相對簡便、對機體損傷小、患者依從性好等優點，可用于全身性及局部藥物遞送、組織工程、三維細胞培養、整形外科等。但往往需要使用有機溶劑，如 N-甲基吡咯烷酮（NMP）、環己烷、丙酮等，可選擇的范圍較小；另外，控制其在體內的成形對控制釋藥速率十分重要。根據體內成形的機制，可大致分為在體交聯體系、在體固化有機凝膠、在體相分離體系等類型。

2.1 在體交聯體系

在體交聯體系是把聚合物在體內相互交聯而形成固態體系或凝膠。根據交聯的原理，主要可分為光致交聯、與交聯劑發生的化學交聯及特定單體的物理交聯。該體系對體內反應條件要求嚴格，且化學交聯反應發生時通常會釋放出一定的熱量，對機體組織造成損傷，物理交聯體系則對聚合物自身的構象具有較高的要求。Ono 等通過紫外線照射制備了同時引入疊氮化物和乳糖的光致交聯殼聚糖（Az-CH-LA）凝膠作為軟組織的生物黏合劑，在體內可維持 1 個月；凝膠內含紫杉醇并可在 21 d內保持生物活性，但是由于凝膠的生物降解作用，在最初的 24 h 內發生了突釋，之后則緩慢釋放。

2.2在體固化有機凝膠

有機凝膠由不溶于水的兩性脂質分子組成，可在水中膨脹形成各種液晶相，其性質由脂質的結構特性、溫度、藥物性質及體系含水量決定。有機凝膠制備工藝相對復雜且影響因素較多，限制了該體系的深入研究。最早使用的在體固化有機凝膠材料是可生物降解型脂肪酸甘油酯如單油酸甘油酯、單亞油酸甘油酯、單棕櫚酸甘油酯，室溫下為蠟質，但組分復雜不易控制且穩定性較低，目前研究較多的是 L-丙氨酸衍生物體系。Plourde 等將 N-硬脂酰基-L-丙氨酸（甲）乙酯溶于紅花油 /NMP 混合溶劑中得到含醋酸亮丙瑞林的 W/O 型乳劑，注入體內后，NMP 向外部含水環境擴散從而固化形成凝膠。大鼠體內實驗結果表明，醋酸亮丙瑞林可緩釋 14 ~25 d，并可使血漿睪酮水平在 50 d 內維持較低水平。

2.3 在體相分離體系

2.3.1 pH 誘導的凝膠系統 該體系所用聚合物分子中含有大量可解離基團，當以液態注入給藥部位后，由于 pH 環境的改變，電荷間相互排斥導致分子鏈的伸展與相互纏結，從而發生溶膠-凝膠的相轉變。殼聚糖、卡波姆（Carbopol?）、丙烯酸聚合物等是最常用的材料。Srividya 等使用 Carbopol? 940 作為膠凝劑，Methocel E50LV 為增黏劑，成功制備了氧氟沙星原位凝膠眼部給藥系統。該制劑在配制環境（pH=6）下為液體，注射入眼后 pH 升至 7.4 則發生快速凝膠化轉變，形成的凝膠可在8 h內持續釋放藥物。

2.3.2 熱塑膠漿體系 熱塑膠漿體系應用時，將聚合物以熔化物形式注入體內，冷卻至體溫時可形成半固體貯庫，聚合物凝固后的結晶度影響藥物的釋放。特別適用于難溶性藥物，避免了使用有機溶劑，但使用前需加熱軟化，造成使用不便，且較高的軟化溫度會對注射部位造成損傷。所用材料通常熔點較低（25~65℃），固有黏度控制在 0.005~0.08 L·g-1，其中低分子量聚原酸酯（POE）的軟化溫度（35~45℃）相對較低，尤其適用于熱塑膠漿體系。Schwach-Abdellaoui 等將甲氧氯普胺（MTC）溶于 POE 膠漿中，用于治療胃腸道疾病。但由于MTC 具有高度水溶性和酸性，從基質中釋放過快，因此向 POE 中加入少量 Mg(OH)2 降低釋藥速率。體內實驗將 POE/MTC 膠漿通過皮下注入狗的頸部后，可持續釋藥 30 h 以上。

2.3.3 溶劑移除沉淀體系 該體系利用相分離原理，將水不溶性聚合物溶于與水互溶的有機溶劑后注入體內，有機溶劑向周圍的體液環境擴散，同時周圍的水分子擴散進入聚合物，使其固化從而在注射部位沉淀形成藥物貯庫。藥物主要通過擴散釋放，接觸含水介質后，聚合物溶液的表面首先固化，阻礙擴散，但內部結構仍較為疏松；且固化過程需要一定時間，因此該體系的主要不足是突釋較大，另外有機溶劑具有一定的毒性。大量研究通過調節聚合物性質，改進制備工藝如制備在體微球、在體微粒，加入添加劑等方式以期得到較為理想的藥物貯庫。目前該體系已有產品經美國 FDA 批準上市，Eligard?系列為醋酸亮丙瑞林皮下注射用混懸劑，可緩釋 1、3、4、6 個月不等，用于姑息治療晚期前列腺癌；Atridox? 是一種鹽酸多西環素凝膠，將其直接注入牙周袋內緩慢釋放藥物，用于治療牙周炎。

2.3.4 熱致溶膠-凝膠轉變體系 將聚合物和藥物溶于適宜溶劑中，熱致溶膠-凝膠轉變體系在低溫或室溫條件下為溶膠態，且黏度較低，因此可通過無創傷或微創方式注入作用部位；進入體內后溫度上升，聚合物的溶解性發生突變而形成凝膠。發生溶膠-凝膠轉變的溫度通常稱為低臨界溶解溫度（LCST）。常用的材料為聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物、纖維素類衍生物等。這些聚合物均包含一定比例的親水嵌段，低溫時可形成足量的氫鍵使聚合物保持溶解狀態；隨著溫度的升高，氫鍵數目減少至某一臨界點，導致體系發生相分離而形成凝膠。不足之處在于該體系往往因過于親水而造成親水性藥物突釋現象嚴重。新型溫敏水凝膠 ReGel?（PLGA-PEG-PLGA）負載紫杉醇后的產品 OncoGelTM 與市售產品 Taxol? 相比，可有效降低給藥劑量（6 g · L-1 紫杉醇），對人類乳腺癌的療效更高且降低了紫杉醇的全身毒副作用，藥效可持續 6 周左右，用于治療食道癌、腦癌和乳腺癌。

3機械泵、智能型可植入系統的發展

3.1 植入泵

植入泵是具有微型泵的植入劑，通過將泵或者導管植入到作用部位，依靠自身或外部環境的推動力緩慢注入藥物。與非降解型/降解型植入系統相比，釋藥速率更穩定（一般可達零級釋放），并可以根據臨床需求更準確地調節給藥速率；動力源可長期使用并可通過皮下注射等方式向泵中補充藥液，避免了多次注射；但普遍成本較高，部分裝置外掛，影響患者依從性。根據釋放的動力不同，可分為：輸注泵、蠕動泵、滲透泵等。

3.1.1 輸注泵 輸注泵以氟碳化合物作為推動力，廣泛用于胰島素給藥的糖尿病治療，亦被用于抗凝治療和抗腫瘤治療。最早應用此原理的產品為美國Metal Bellows 公司的 Infusaid? 植入泵，裝置內含氟碳推動劑與藥物貯庫 2 個腔室，由纏繞著金屬波紋管的圓盤鈦相隔；推進劑在固定溫度下產生恒定的蒸汽壓力，推動藥物通過限流器恒速釋放。

3.1.2 蠕動泵 由 Medtronic 公司開發的 Synchromed?是一個完全植入式蠕動泵，由可旋轉的螺線型電導組成，通過施加的外部電場及微電子系統控制藥物釋放，改變電場強度可調節釋藥速率，用于鞘內遞送阿片類鎮痛藥、治療嚴重痙攣的巴氯芬及其他藥物。

3.1.3 滲透泵 植入型滲透泵與口服滲透泵片類似，其釋藥推動力為滲透壓。注入皮下后，泵外周體液中的水分子透過半透膜進入促滲室，溶解促滲劑（通常為氯化鈉）形成飽和溶液，推動隔膜另側貯庫室的藥液從導藥小孔推出。該體系可實現藥物的恒速釋放，但載藥量受限。Duros? 系統為應用此原理的典型產品，用于釋放醋酸亮丙瑞林治療前列腺癌（Viadur?），目前還在開發遞送其他藥物如艾塞那肽（降糖藥）、干擾素（Omega Duros?）、舒芬太尼（Chronogesic?）及其他鎮痛藥。

3.2 基于微機電技術的可植入系統

隨著精密機械制造技術與微機電技術（MEMS）的不斷發展，可植入機械泵、電子泵已成為現代醫療體系的重要組分，用于連續實時監控人體的溫度、阻抗、心電圖和呼吸頻率等生理參數。植入傳感器大致分為壓力傳感器、溫度傳感器、神經信號傳感器、化學傳感器及生物可吸收電池，所用材料包括金屬、半導體、絕緣體、人工合成聚合物等。Son 等設計了一種多功能可吸收電子植入支架，血流與溫度傳感器對作用部位進行監測，同時載有免疫抑制劑（例如雷帕霉素）納米顆粒，有助于催化活性氧物質的清除和再狹窄的治療。

基于 MEMS 的植入式微芯片設備可在其硅芯片上同時負載多個極微型藥物貯庫，貯庫表面被金箔或其他薄膜覆蓋，植入體內后，施加電壓使其金箔發生電化學溶解從而釋放藥物。該給藥系統的優點為可長期穩定地儲存藥物并實現復雜的給藥方案如脈沖給藥、個體化給藥、根據需要輸送多種藥物等。

3.3 應答式給藥系統

實現藥物的脈沖式釋放通常有 2 種解決方案：第一種是預先對載藥裝置進行設計如多層骨架系統，使其在預定時間或以預定順序釋藥；第二種則通過響應局部環境因素（如磁場、電場、聲壓、光和熱）的變化或反饋體內信息來控制與調節藥物的釋放，稱為應答式給藥系統，也稱為智能型給藥系統。根據調節機制不同，分為開環式給藥系統與閉環式給藥系統。前者通過外部環境變化刺激藥物釋放，常耦合生物傳感器；后者為自我調節機制，通過反饋體內環境變化如特定分子的濃度釋藥，最常見為葡萄糖敏感型給藥系統，當檢測到體內血糖濃度升高時系統可自動釋放胰島素。但是在臨床可用之前，需要研究生物相容性問題及從外部控制遞送系統觸發藥物釋放的便利方法。

4 應用

4.1 生殖健康

用于生殖健康的植入劑通過埋植在皮下、陰道內、子宮內長期釋藥，主要用于避孕，是目前公認的最有效的避孕方法之一。表 1 介紹了幾種常見的用于女性健康的植入劑。

4.2 腫瘤治療

口服化療藥物是治療腫瘤最常用的給藥途徑，但藥物劑量大，常導致嚴重的全身性副作用，例如中性粒細胞減少癥和心肌病。通過將藥物遞送裝置直接植入到作用部位可大大減少藥物劑量，從而降低對其他健康組織造成的損害。目前研究較多，部分產品實例見表 2。

4.3 眼部疾病

由于眼部獨特的解剖學結構造成的生理障礙以及淚液的稀釋作用，難以將藥物遞送至眼部后段并在治療期間保持有效濃度；并且由于眼部環境較為敏感，給藥設備常造成患者不適，因此如何實現眼部特別是眼后部有效給藥是目前亟待解決的一個難題。植入型給藥裝置可直接植入到作用部位，提高藥物濃度；并且因長時間持續釋藥，減少給藥次數從而提高患者的依從性。但常伴隨藥物突釋、劑量傾瀉、生物利用度低等現象。表 3 列出了一些目前已開發的眼部植入劑，包括早期植入眼瞼的周效的毛果蕓香堿到目前應用的可生物降解的地塞米松玻璃體內植入棒和更昔洛韋眼后植入微粒等。

4.4 心血管疾病

不可降解型植入給藥裝置的重要應用之一為藥物洗脫支架（DES），是目前治療心血管疾病特別是冠狀動脈疾病的常規治療方法，可將患者的冠狀動脈再狹窄減少 60％ ~ 75％。通常由金屬支架、抑制內膜生長的藥物和控制藥物釋放的聚合物組成，支架表面覆有藥物涂層，主要通過擴散作用釋放藥物。表 4 列出了自 2003 年以來美國 FDA 批準的幾種 DES 體系。

盡管 DES 徹底改變了冠狀動脈疾病的治療方法，但在極少數患者中仍然存在后期不良反應。藥物洗脫生物可吸收血管支架（DEBVS）與其相比具有一系列優勢，在需要用作支架時執行 DES 的所有功能，在不再需要時可被人體自然吸收和代謝。因此，避免了永久性植入劑帶來的慢性炎癥并加速愈合，減少長期雙重抗血小板治療的需要，并且可以使冠狀動脈恢復至自然的健康狀態，從而消除或大大減少了晚期支架血栓的形成。Abbott Vascular 公司開發的 Absorb ?由可生物降解材料 PLA 制備而成，在體內隨著時間推移而溶解。自 2012 年起在歐洲以及亞太地區和拉丁美洲的部分地區銷售，自 2013 年1 月以來處于美國的隨機臨床試驗階段。

4.5 其他

IDDS 在多個領域具有較大的應用潛力，尤其適用于慢性疾病的治療。慢性疼痛治療難度大，且伴隨著過量服用藥物導致成癮或死亡的高風險。植入劑還可用于治療傳染病，特別是結核病，結核

病的治療時間長，副作用大，患者對治療方案的依從性較差，常導致治療失敗和產生耐藥性。另外有調查研究顯示，約 50％的精神分裂癥患者不遵守治療方案，易導致復發、住院和其他不良后果。在這種情況下，植入型給藥裝置將是確保患者順應性從而完成治療的理想選擇。表 5 總結了用于治療慢性疼痛和中樞神經系統疾病的一些可植入藥物遞送裝置。

5 結語與展望

盡管 IDDS 與傳統的給藥方式如口服、靜脈注射等相比有一系列優勢，但仍存在一些問題。首先，植入體內的給藥方式本身會對患者造成一些身體不適和生物相容性差等問題，因此需不斷改進植入設備使其變得更加小巧溫和，降低對人體的傷害，提高患者的依從性。其次，植入劑需要在較長的一段時間內，實現在特定位置以特定速度緩慢釋放藥物，這通常需要十分復雜精密的系統設計，增加了研究難度及開發成本，因此如何以最低的成本獲得最有效的給藥系統是植入劑發展道路上的另一大難題。然而，隨著微電子技術、微/納米制造技術、3D 打印技術等前沿領域不斷發展成熟，未來智能型、多功能、醫療器械與藥物一體化植入給藥系統將會得到發展，改變傳統的劑型概念，為改善人們的臨床需求作出巨大貢獻。

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