成孔性微球在药物递送平台中的应用：从化疗药物到疫苗与免疫治疗

微球作为药物递送系统的重要形式，凭借可控释放、靶向性及良好生物相容性，在制药与生物医学领域展现出巨大潜力。根据结构特点，微球制剂大体可分为成孔性微球、双层微球和磁性微球。其中，成孔性微球以其内部多孔结构、较高的比表面积和优异的载药性能而受到广泛关注。

 

二、成孔性微球的种类

成孔性微球的类型繁多，可按材料来源和结构特征进行划分：

有机高分子类成孔微球

PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）多孔微球

PLA（聚乳酸）多孔微球

PCL（聚己内酯）多孔微球

PS（聚苯乙烯）多孔微球

PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）多孔微球

 

无机成孔微球

介孔二氧化硅微球 (MSN)

空心二氧化硅微球

多孔氧化铝、二氧化钛、氧化锆微球

羟基磷灰石 (HAp) 多孔微球

碳基成孔微球

多孔碳微球

石墨烯/碳点复合多孔微球

复合与功能化成孔微球

磁性多孔微球（如 Fe₃O₄@SiO₂、Fe₃O₄@C）

金属有机框架 (MOF) 成孔微球（如 ZIF-8）

 

聚合物-无机复合微球

上述多种微球因材料属性和孔道结构的差异，可实现从小分子药物到蛋白质、核酸甚至疫苗抗原的多样化负载，适用于不同治疗场景。

 

三、释药机制

成孔性微球的释药过程主要通过以下途径实现：

扩散作用：药物分子通过孔道向外扩散。

聚合物降解：球体逐渐降解，产生新的孔隙，促进药物释放。

溶胀/侵蚀：材料吸水后孔隙扩大，加快药物溶出。

释药行为受孔径大小、孔隙数量、聚合物种类、药物理化性质等多因素影响。

 

四、应用领域

成孔性微球凭借高比表面积与可控释放特性，广泛应用于：

抗肿瘤治疗：阿霉素、紫杉醇等小分子药物的缓释和靶向递送。

蛋白与多肽控释：如胰岛素、IL-2、生长因子，实现稳定释放。

核酸药物递送：siRNA、mRNA 的高效载入与控释。

疫苗递送：抗原缓释，提高免疫反应。

组织工程与再生医学：HAp、PLGA 成孔微球作为生长因子载体，促进骨修复和血管新生。

诊疗一体化：磁性/碳基成孔微球结合药物负载与成像功能，实现治疗与诊断同步。

 

六、结语

成孔性微球种类繁多，涵盖高分子、无机、碳基及复合材料，能够满足不同药物分子和临床需求。其独特的多孔结构在药物负载和控释方面展现出独特优势，是肿瘤精准治疗、基因递送、疫苗开发和组织工程的重要平台。未来，随着智能响应材料与新型制备工艺的发展，成孔性微球有望在个性化医学和多模态诊疗中发挥更大作用。