微球或微囊的处方主要由载体材料、主药和稳定剂等三部分组成，其中载体材料的选择是处方设计的核心，对微球或微囊的成型起关键作用。

微球或微囊载体材料应具备的条件：①应具有良好的生物相容性。②在体内可降解成无毒物质排出体外。③能达到较高的包封率及载药量，增加药物的稳定性，降低其毒副作用。④靶向微球材料应能增加药物的定向性和在靶区的滞留性。靶向性可靠偶联抗体来实现，因此，材料应具有可偶联性。理想的微球材料还应对组织具有一定亲和性以增加靶区域的滞留性。⑤能与药物配伍，不影响药物的药理作用及含量测定。⑥具有符合要求的黏度、渗透性、亲水性、溶解性等特性。

微球或微囊的载体材料按来源可分为天然高分子材料、合成高分子材料和半合成高分子材料。

天然高分子材料性质稳定，无毒，成膜性或成球性较好，因此是目前常用的载体材料。

淀粉主要是从水稻、小麦、玉蜀黍、马铃薯中得到的一种多糖类颗粒。一般系由支链淀粉（占80%～90%）和直链淀粉（占10%～20%）组成。常用的是玉蜀黍淀粉和马铃薯淀粉，其粒径介于10～100μm之间，前者粒径较小。淀粉虽易吸水，但并不潮解，在空气中较稳定，与大多数药物不起作用，可保持其稳定性。

明胶一般约含16%水分、0.5%以下的脂肪和灰分，平均分子量10万左右。明胶为两性化合物，在酸性溶液中以阳离子存在而带正电荷，在碱性溶液中以阴离子存在而带负电荷。碱法明胶（B型）等电点为4.7～5.2，酸法明胶（A型）等电点为7～9，两者的成囊性或成球性无明显差别。明胶在等电点时的许多物理性质如黏度、渗透压、表面活性、溶解度、透明度、膨胀度等均为最小，而胶冻的熔点最高。

系从人或动物血液中分离提取而得，变性后无抗原性，是一种较理想的微球或微囊载体材料。常用牛血清白蛋白。

阿拉伯胶是阿拉伯胶树上的自然渗出物，经干燥而得的白色细粉或略呈球形的小粒或碎块。 M _av为22万～30万，具有高分子电解质特性，不溶于醇，能在两倍量的冷水中缓慢溶解。阿拉伯胶的主要缺点是易于染菌，从而导致发霉、酸败。同时阿拉伯胶中含有氧化酶，可能会影响某些药物稳定性。

海藻酸是从海藻中得到的多聚物，由 D-甘露糖醛酸和葡糖醛酸组成，常用盐类为海藻酸钠。海藻酸钠是一种亲水胶体，为棕色或黄白色粉末，溶于水后形成黏稠性凝胶，常用浓度为2.5%。能与少量醇、甘油、润湿剂和碱金属碳酸盐的溶液配伍，pH 在4.5～10之间稳定。少量的可溶性钙盐如葡萄糖酸钙、酒石酸钙和枸橼酸钙能使溶液变稠，成为稳定凝胶。低浓度的碱土金属和重金属离子能使海藻酸钠溶液变厚或凝固，高浓度则可使之沉淀。

壳聚糖在酸性条件下，为一种线性高分子电解质，溶液具有一定黏度，因含有游离氨基，从而成为带正电荷的聚离子。壳聚糖氨基属于一级氨基，氨基上的氢较活泼，在中性介质中能与醛或酸酐等形成希夫碱，其交联产物不易溶解，性质很稳定。由于它有良好的成球性、生物相容性且在体内可被溶菌酶等酶解成低聚糖，近几年在药物缓释载体材料中的研究应用日益广泛。

虽然天然高分子材料具有来源广泛、价格低廉等特点，但由于来源、品种等方面的差异，导致其在纯度和理化特性上有较大的差别，作为基因工程药物制剂辅料时，会明显地影响其质量控制，近年来应用逐渐减少。而采用化学合成的可生物降解聚合物是目前基因工程药物微球或微囊制剂的主要辅料。

化学合成高分子材料作为微球或微囊载体时，其优势有：①通过规范的化学聚合工艺，能很好控制产品质量和保证质量重现性；②作为微球骨架材料，可通过改变单体的物质的量比或改变分子量和黏度等参数，来调节聚合物的降解速度，控制药物在体内外的释放速率；③可大批量生产，成本较低。

筛选合适的聚合物对微球或微囊的研发至关重要，如应选择均聚物（homopolymer）还是共聚物（copolymer）。共聚物是由许多不同单体组成的聚合物。根据单体排布方式不同，共聚物可分为4类：无规共聚物（random copolymers）、交替共聚物（alternating copolymers）、接枝共聚物（graft copolymers）、嵌段共聚物（block copolymers）。另一个需注意的问题是聚合物热力学属性。例如玻璃化转变温度（ T _g）和熔点（ T _m）。在温度低于 T _g时，聚合物以无定形玻璃态存在；温度高于 T _g时，聚合物空间体积增大，支链分子沿主链分子方向运动增强，使聚合物骨架内包埋的药物迁移速度加快。设计微球或微囊时通常需考虑许多聚合物的理化性质（表7-1）。

微囊常用的合成高分子材料有以下几类：聚酯类（polyesters）、聚酸酐类（polyanhydrides）、聚原酸酯类（polyorthoesters）、含磷聚合物类（phosphorus-containing polymer）、水凝胶类（hydrogel）等。此外还有其他类型，如聚酰胺（polyamide）、聚氰基丙烯酸酯（polycyanoacrylate）、泊洛沙姆（poloxamer）、聚氨基酸（polyaminoacid）等。这些种类的合成高分子材料有的是能够生物降解的（如聚酯类），有的则不能生物降解（如聚酰胺），非生物降解的高分子材料常用作栓塞微球的载体材料。在所有的合成高分子材料中聚酯类是迄今研究最多、应用最广的可生物降解合成高分子。聚酯类聚合物结构中都含有共同的链段结构，见图7-2，其中R为不同基团。

聚酯类中最常用的两类材料为丙交酯-乙交酯共聚物（polylactide-co-glycolide，简称PLCG）与聚乳酸-羟基乙酸共聚物（polylactide-co-glycolic acid，PLGA），如图7-2所示。

虽然一般资料都将PLGA与PLCG统称为聚乳酸-羟基乙酸，但两者在结构与理化性质上是有区别的。严格地说，PLGA是以羧酸封端，而PLCG则是以酯基封端。羧基封端的共聚物有较高的极性，亲水性较强，降解时间也较短，而酯基封端的共聚物极性较低，亲水性较差，降解时间较长。当包封含有正电荷部分的药物时，PLGA包封率往往要比PLCG高，这是因为在水性介质中，PLGA的羧基（带负电荷）易与药物中的正电荷发生静电结合，形成的复合物降低了药物在水中的溶解度的缘故。

近年来生物可降解嵌段共聚物成为研究热点。生物可降解嵌段共聚物通过调节嵌段组成比例或加入符合要求的新嵌段来调控其物理、化学性质，具有良好生物相容性。随着研究不断深入，它正越来越多地被用作多种药物释放体系的载体，包括基因工程药物，如蛋白质、多肽、抗原等。嵌段共聚物由多个同聚物片段组成，为末端连接结构。根据组成片段连续排布方式不同，可分为4类：①AB型二嵌段共聚物：它是最简单的嵌段共聚物，由一种同聚物片段A与另一种同聚物片段B连接而成；②ABA型三嵌段共聚物：由B片段的两末端分别与A片段连接而成；③（AB） _n型多嵌段共聚物：由A、B片段多次连接形成；④星形嵌段共聚物：拥有多个功能臂的同聚物A与片段B呈星形连接。

目前虽然已有很多聚合物材料应用于药物释放体系，但生物可降解嵌段共聚物作为药物释放载体材料有许多独特优点：①在蛋白质、多肽类聚合释放体系中（如微球），体系表面的破坏会导致药物突释或不完全释放，引入两亲性嵌段共聚物后，可修饰系统，避免突释及不完全释放现象。②可通过改变共聚物性质，如嵌段比例、嵌段长度等调控药物释放速率，以根据治疗或人体功能调节要求设计药物释放时间，满足短期和长期治疗等用途的要求。③嵌段共聚物由疏水性片段与亲水性片段嵌合而成，具有两亲性。其亲水性可提高难溶性药物溶解度，疏水性可提高疏水性药物包封率及细胞膜脂质双分子层对药物的通透性。④在体内降解为无毒性单体，有很好的生物相容性，具有较高安全性。

制备微球或微囊的半合成高分子材料多是纤维素的衍生物，如羧甲纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、丁酸醋酸纤维素等。这些高分子材料的主要特点是毒性小、黏度较大、成盐后溶解度好，其中的乙基纤维素常用作非生物降解的栓塞微球的载体材料。

许多研究表明，在基因工程药物溶液中添加保护剂，能有效地保持其活性。这些保护剂一般是一些亲水性的多羟基糖类或表面活性剂，目前应用研究较多的是海藻糖、环糊精、聚乙二醇、吐温、牛血清白蛋白等。

微球或微囊制备过程中常用的溶剂见表7-2。