药物微粒分散系第节脂质体

1、第六节第六节 脂质体与类脂囊泡脂质体与类脂囊泡第十八章第十八章药物微粒分散系的制备技术药物微粒分散系的制备技术3 3一、脂质体的概念一、脂质体的概念脂质体（脂质体（Liposomes）系指将药物包系指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊。泡囊。三、脂质体常用的膜材三、脂质体常用的膜材（一）中性磷脂（一）中性磷脂磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(PC),(PC),合成二棕榈酰磷脂酰胆碱合成二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)(DPPC)、二、二硬脂酰磷脂酰胆碱硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)(DSPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)(DMPC)、磷脂酰

2、乙醇胺、磷脂酰乙醇胺(PE)(PE)等。等。（二）负电荷磷脂（酸性磷脂）（二）负电荷磷脂（酸性磷脂）磷脂酸磷脂酸(PA)(PA)、磷脂酰甘油、磷脂酰甘油( (PGPG) )、磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇( (PIPI) )、磷脂、磷脂酰丝氨酸酰丝氨酸( (PSPS) )等等（三）正电荷脂质（三）正电荷脂质正电荷脂质均为人工合成产品，在基因的传递系统中应正电荷脂质均为人工合成产品，在基因的传递系统中应用非常普遍，有硬脂酰胺用非常普遍，有硬脂酰胺(SA)(SA)、胆固醇衍生物、油酰、胆固醇衍生物、油酰基脂肪胺衍生物等。基脂肪胺衍生物等。（四）胆固醇（四）胆固醇(cholesterol) (cholest

3、erol) 磷脂的磷脂的结构结构胆固醇的胆固醇的结构结构 卵磷脂与胆固醇在脂质体中的排列形式卵磷脂与胆固醇在脂质体中的排列形式 磷脂的亲水端磷脂的亲水端呈弯曲的弧形，呈弯曲的弧形，形似形似“手杖手杖”，与胆固醇分子与胆固醇分子的亲水基团相的亲水基团相结合，形成结合，形成“U”形结构，形结构，两个两个“U”形结形结构相对排列，构相对排列，构成双分子层构成双分子层结构结构 。脂质体的结构图示脂质体的结构图示单室脂质体的结构图单室脂质体的结构图 磷脂分子的磷脂分子的极性基团朝极性基团朝向外侧的水向外侧的水相，而非极相，而非极性的烃基彼性的烃基彼此面对面形此面对面形成板状双分成板状双分子层或球状子层或

4、球状双分子层。双分子层。 多室脂质体的结构图多室脂质体的结构图 1.1.相变温度相变温度当升高温度时，脂质双分子层中的疏水链会从有序当升高温度时，脂质双分子层中的疏水链会从有序排列变为无序排列，使脂质膜的变为排列变为无序排列，使脂质膜的变为“液晶液晶”态，态，膜的流动性增加，双分子层变薄，这种发生相转变膜的流动性增加，双分子层变薄，这种发生相转变时的温度称为相变温度时的温度称为相变温度( (phase transition temperature，Tc)。由于在相变温度时膜的流动性增加，被包裹在脂质由于在相变温度时膜的流动性增加，被包裹在脂质体内的药物将具有最大释放速率，因而膜的流动性体内的药

5、物将具有最大释放速率，因而膜的流动性直接影响脂质体的释放及其（渗漏）稳定性直接影响脂质体的释放及其（渗漏）稳定性。 四、脂质体的理化性质四、脂质体的理化性质2.2.膜的通透性膜的通透性脂质体是半通透性膜。脂质体是半通透性膜。对于在水和有机溶剂中溶解度都非常对于在水和有机溶剂中溶解度都非常好的分子，易于穿透磷脂膜。好的分子，易于穿透磷脂膜。钠离子和大部分物质在相变温度时通钠离子和大部分物质在相变温度时通透性大。透性大。3.3.膜的流动性膜的流动性胆固醇具有调节膜流动性的作用，被称胆固醇具有调节膜流动性的作用，被称为脂质体的为脂质体的“流动性缓冲剂流动性缓冲剂”。当在脂。当在脂质体膜中加入质体膜中

6、加入50%50%（mol/molmol/mol）胆固醇时，）胆固醇时，可使脂质体膜相变消失。可使脂质体膜相变消失。当低于磷脂的相变温度时，加入胆固醇当低于磷脂的相变温度时，加入胆固醇可使膜有序排列减少，流动性增加；可使膜有序排列减少，流动性增加；当高于相变温度时，加胆固醇可增加膜当高于相变温度时，加胆固醇可增加膜的有序排列，减少膜的流动性。的有序排列，减少膜的流动性。4. 脂质体的荷电性脂质体的荷电性 脂质体的表面电性对其包封率、稳定脂质体的表面电性对其包封率、稳定性、靶器官分布及对靶细胞作用影响性、靶器官分布及对靶细胞作用影响较大。较大。 含酸性脂质，如磷脂酸（含酸性脂质，如磷脂酸（PAPA

7、）和磷脂）和磷脂酰丝氨酸（酰丝氨酸（PSPS）的脂质体荷负电；）的脂质体荷负电； 含碱基（胺基）脂质，例如十八胺等含碱基（胺基）脂质，例如十八胺等的脂质体荷正电；的脂质体荷正电； 不含离子的脂质体显电中性。不含离子的脂质体显电中性。五、脂质体的分类五、脂质体的分类(一一)按结构类型分按结构类型分1. 单层脂质体单层脂质体( unilamellar vesicles, ULV) 球径球径0.020.08m为小单室脂质体为小单室脂质体(single unilamellar vesicles, SUV)， 球径球径0.11m为大单室脂质体为大单室脂质体(large unilamellar vesic

8、les, LUV) ，2. 多层脂质体多层脂质体(multilamellar vesicles, MLV) 球径球径 15m，较大较大(二二)根据脂质体性能分类：根据脂质体性能分类：1. 普通脂质体普通脂质体普通脂质体用普通脂质体用一般磷脂一般磷脂制备而成，主要被网状制备而成，主要被网状内皮系统吞噬内皮系统吞噬, 从而使所包载的药物在肝、脾、从而使所包载的药物在肝、脾、肺和骨髓肺和骨髓 等富含吞噬细胞的组织器官内蓄积。等富含吞噬细胞的组织器官内蓄积。2. 长循环脂质体长循环脂质体又称隐形脂质体又称隐形脂质体( stealth liposomes) , 由聚乙二醇修饰的由聚乙二醇修饰的 磷脂组成

9、。磷脂组成。3. 特殊功能的脂质体特殊功能的脂质体（1）热敏脂质体：）热敏脂质体：利用在相变温度时，脂质体的类脂利用在相变温度时，脂质体的类脂质双分子层膜从胶态过渡到液晶态，脂质膜的通透质双分子层膜从胶态过渡到液晶态，脂质膜的通透性增加，药物释放速度增大的原理制成热敏脂质体性增加，药物释放速度增大的原理制成热敏脂质体。例如将二棕榈酸磷脂（。例如将二棕榈酸磷脂（DPPC）和二硬脂酸磷脂）和二硬脂酸磷脂(DSPC)按一定比例混合，制成的按一定比例混合，制成的3H甲氨喋呤热敏脂甲氨喋呤热敏脂质体，再注入荷质体，再注入荷Lewis肺癌小鼠的尾静脉后，再用肺癌小鼠的尾静脉后，再用微波加热肿瘤部位至微波加

10、热肿瘤部位至42，病灶部位的放射性强度，病灶部位的放射性强度明显的高于非热敏脂质体对照组。明显的高于非热敏脂质体对照组。（2）pH敏感性脂质体：敏感性脂质体：由于肿瘤间质的由于肿瘤间质的pH比周围正比周围正常组织细胞低，选用对常组织细胞低，选用对pH敏感性的类脂材料，如二敏感性的类脂材料，如二棕榈酸磷脂或十七烷酸磷脂为膜材制备成载药脂质棕榈酸磷脂或十七烷酸磷脂为膜材制备成载药脂质体。当脂质体进入肿瘤部位时，由于体。当脂质体进入肿瘤部位时，由于pH的降低导致的降低导致脂肪酸羧基脂质化成六方晶相的非相层结构，从而脂肪酸羧基脂质化成六方晶相的非相层结构，从而使膜融合，加速释药。使膜融合，加速释药。（

11、3）配体修饰脂质体：）配体修饰脂质体：掺入或化学键连接靶向掺入或化学键连接靶向功能配体于脂质体上，具主动靶向性。功能配体于脂质体上，具主动靶向性。（4）免疫脂质体：）免疫脂质体：脂质体表面联接抗体，对靶脂质体表面联接抗体，对靶细胞进行识别，提高脂质体的靶向性。如在细胞进行识别，提高脂质体的靶向性。如在丝裂霉素（丝裂霉素（MMC）脂质体上结合抗胃癌细胞）脂质体上结合抗胃癌细胞表面抗原的单克隆抗体表面抗原的单克隆抗体3G 制成免疫脂质体，制成免疫脂质体，在体内该免疫脂质体对胃癌靶细胞的在体内该免疫脂质体对胃癌靶细胞的M85杀杀伤作用比游离伤作用比游离MMC提高提高4倍。倍。（三）按脂质体荷电性分类

12、（三）按脂质体荷电性分类 正电、负电、中性脂质体正电、负电、中性脂质体六、脂质体的功能六、脂质体的功能1. 淋巴系统定向性淋巴系统定向性2. 被动靶向性被动靶向性脂质体被巨噬细胞作为异物脂质体被巨噬细胞作为异物吞噬，具肝、脾、骨髓靶向性。吞噬，具肝、脾、骨髓靶向性。 3. 主动靶向性主动靶向性抗体、激素、糖残基、受体抗体、激素、糖残基、受体配体。配体。4. 物理和化学靶向性物理和化学靶向性pH敏感、热敏、光敏敏感、热敏、光敏、磁性脂质体、磁性脂质体脂质体的应用脂质体的应用1. 抗肿瘤药物载体：降低用量、提高疗效、降低毒副抗肿瘤药物载体：降低用量、提高疗效、降低毒副作用作用2. 抗寄生虫药物载体

13、：利什曼病、疟疾、肝寄生虫病抗寄生虫药物载体：利什曼病、疟疾、肝寄生虫病3. 抗菌与抗病毒药物载体：两性霉素抗菌与抗病毒药物载体：两性霉素B4. 解毒药物载体：金属螯合物解毒药物载体：金属螯合物5. 生物活性物质载体：多肽和蛋白质类药物，酶的载生物活性物质载体：多肽和蛋白质类药物，酶的载体体6. 抗结核药物的载体抗结核药物的载体7. 在遗传工程中的应用：在遗传工程中的应用：DNA、RNA载体载体七、脂质体的作用机制七、脂质体的作用机制 脂质体在体内细胞水平上的作用机制有吸附、脂交脂质体在体内细胞水平上的作用机制有吸附、脂交换、内吞换、内吞(endocytosis)(endocytosis)、融

14、合、融合(fusion)(fusion)等。等。吸附吸附是脂质体与细胞作用的开始，受粒子大小和表面是脂质体与细胞作用的开始，受粒子大小和表面电荷等因素影响；电荷等因素影响；脂质交换脂质交换是脂质体的脂类与细胞膜上脂类发生交换；是脂质体的脂类与细胞膜上脂类发生交换；内吞作用内吞作用是脂质体被作为外来异物吞噬，通过内吞，是脂质体被作为外来异物吞噬，通过内吞，脂质体能特异地将药物浓集于起作用的细胞内；脂质体能特异地将药物浓集于起作用的细胞内；融合融合指脂质体的膜与细胞膜融合进入细胞内，然后经指脂质体的膜与细胞膜融合进入细胞内，然后经溶酶体消化释放药物。溶酶体消化释放药物。渗漏渗漏磷酸酯酶消化：磷酸酯

15、酶消化：肿瘤中更易释放肿瘤中更易释放八、脂质体的制备方法八、脂质体的制备方法 （一）薄膜分散法（一）薄膜分散法 将磷脂、胆固醇等类脂质及脂溶性药将磷脂、胆固醇等类脂质及脂溶性药物溶于氯仿物溶于氯仿( (或其他有机溶剂中或其他有机溶剂中) )然后然后将氯仿溶液在茄形瓶中旋转蒸发，在将氯仿溶液在茄形瓶中旋转蒸发，在瓶内壁上形成一层薄膜；将水溶性药瓶内壁上形成一层薄膜；将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液中，加入烧瓶中物溶于磷酸盐缓冲液中，加入烧瓶中不断搅拌，即得脂质体。不断搅拌，即得脂质体。（二）过膜挤压法（二）过膜挤压法 通过挤压使脂质体通过固定孔径的滤膜，通过挤压使脂质体通过固定孔径的滤膜，脂质体粒径

16、变小。脂质体粒径变小。 聚碳酸酯膜（聚碳酸酯膜（polycarbonate membrane）（三）（三）French挤压法挤压法 FrenchFrench压力室，高压，压力室，高压，30-8030-80纳米纳米（四）逆相蒸发法（四）逆相蒸发法 将磷脂等膜材溶于氯仿、乙醚等有将磷脂等膜材溶于氯仿、乙醚等有机溶剂，加入待包封药物的水溶液机溶剂，加入待包封药物的水溶液（水溶液（水溶液: :有机溶剂有机溶剂=1:3=1:31:61:6）进）进行短时超声行短时超声, ,直至形成稳定的直至形成稳定的W/OW/O乳乳剂。然后，减压蒸发除去有机溶剂，剂。然后，减压蒸发除去有机溶剂，制得水性混悬液，最后通过凝

17、胶色制得水性混悬液，最后通过凝胶色谱法或超速离心法，除去未包入的谱法或超速离心法，除去未包入的药物，即得到大单层脂质体。药物，即得到大单层脂质体。（五）化学梯度法（五）化学梯度法pH梯度法硫酸铵梯度法（六）（六）Ca2+融合发融合发九、脂质体的分离与灭菌九、脂质体的分离与灭菌(一一)脂质体与末包封药物的分离脂质体与末包封药物的分离透析法透析法柱色谱分离法柱色谱分离法离心法和鱼精蛋白凝聚法离心法和鱼精蛋白凝聚法微型柱离心法微型柱离心法(二二)脂质体的灭菌脂质体的灭菌l滤过除菌滤过除菌l无菌操作无菌操作l热压灭菌热压灭菌l60Co射线灭菌射线灭菌十、脂质体的质量评价十、脂质体的质量评价 1.包封率

18、和载药量包封率和载药量 包封率（脂质体中包封的药物包封率（脂质体中包封的药物/脂质体中药脂质体中药物总量）物总量）100 一般采用葡聚糖凝胶、超速离心法、透析法等一般采用葡聚糖凝胶、超速离心法、透析法等分离方法将溶液中游离药物和脂质体分离，分别分离方法将溶液中游离药物和脂质体分离，分别测定，计算包封率。通常要求脂质体的药物包封测定，计算包封率。通常要求脂质体的药物包封率达率达80%以上。以上。 载药量载药量脂质体中药物量脂质体中药物量/（脂质体中药物（脂质体中药物载体总量）载体总量）100（二）形态、粒径及其分布（二）形态、粒径及其分布 1. 光学显微镜法光学显微镜法2. 电子显微镜法电子显微镜法 ：负染法、冰冻蚀刻法：负染法、冰冻蚀刻法 3. 激光散射法激光散射法（三）表面电性：（三）表面电性：显微电泳法、荧光法显微电泳法、荧光法（四）泄漏率的测（四）泄漏率的测 泄漏率泄漏率