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化学分析与检测技术
Chemical Analysis and Detection Techniques

二、分子模拟在纳米载药材料中的应用

分子模拟在纳米载药领域的应用方法目前已开发了不同尺度的模拟方法，
包括量子力学 / 分子力学（QM/MM)、全原子分子动力学（AAMD)，蒙特卡洛
（MC)，粗粒分子动力学（CGMD）和耗散粒子动力学（DPD）方法，分为三个

尺度。1976 年 Warshel 和 Levitt 提出了把量子力学与分子力学相结合的方法 (QM/
MM 法），该方法有量子化学（QM）方法计算精度高的优势，又结合了分子力
学（MM）的快速计算，多用于大分子参与的化学反应的计算。AAMD 通常用于

研究微观尺度的聚合物单链行为，而 CGMD、DPD 和 MC 则适用于较大的嵌段
共聚物和共混体系。其中 DPD 多用于研究不同的刺激响应性聚合物，通过改变
力场、键合参数或溶剂环境可以轻松模拟不同宏观状态下的聚合物，包括 pH、

温度、溶剂和光响应性聚合物的模拟。
（1） 载药材料的分类
在 20 世纪 50 年代之前，药物制剂以丸剂、散剂、膏剂以及片剂、颗粒剂、
注射剂、胶囊剂等的传统剂型为主；之后，出现了缓释型药物制剂（sustained-

release drug preparation）；到了 70 年代，为了更好地控制药物的释放，科学家
研究出了控释制剂 (controlled release preparation)；80 年代以来，各种类型的靶向
性药物制剂 (targeted pharmaceutical preparations) 以及智能型药物制剂 (intelligent

pharmaceutical preparations) 陆续被研发出来。伴随着药物制剂的不断发展，各种
新型的药物载体材料也不断被发现并应用到临床治疗的药物当中。最初常见的药
物载体有聚合物胶束、脂质体、囊泡、微球等，随着技术的发展，在上世纪 80

年代以后我国又出现了一些新型的药物载体，如树状大分子、无机纳米粒子包括
介孔硅、纳米碳、量子点等还有铁蛋白以及病毒纳米载体等。
1. 脂质体
脂质体 (liposome) 是将磷脂分散在水中形成的类脂质双层的纳米泡囊型结

构。脂质体载药系统除了可以降低药物的不良反应，并且很好地增加药物在血液
循环中的稳定性外，最大的优势还在于脂质体具有良好的生物相容性。这是由其
具有的类似生物膜的脂双层结构，以及磷脂的细胞亲和性和组织相容性决定的。

脂质体含有亲水性区域和疏水性区域，由于这两种不同性质区域的存在，所以脂
质体能够同时包覆水溶性药物和脂溶性药物。除此之外，脂质体可以通过加入带

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