脂質體

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脂質體(liposome)是一種人工膜。在水中磷脂分子親水頭部插入水中,

脂質體

疏水尾部伸向空氣,攪動後形成雙層脂分子的球形脂質體,直徑25~1000nm不等。脂質體可用於轉基因,或製備的藥物,利用脂質體可以和細胞膜融合的特點,將藥物送入細胞內部

生物學定義:當兩性分子如磷脂和鞘脂分散於水相時,分子的疏水尾部傾向於聚集在一起,避開水相,而親水頭部暴露在水相,形成具有雙分子層結構的的封閉囊泡,稱為脂質體。

藥劑學定義 脂質體 (liposome): 系指將藥物包封於類脂質雙分子層內而形成的微型泡囊體。

機會性真菌感染中性粒細胞減少癌症患者一種常見的致殘和致死病因,對這些患者需實施經驗性抗真菌治療。為確定伏立康唑制黴菌素B和氟康唑相比,預防或治療中性粒細胞減少的癌症患者真菌感染的利與弊,丹麥北歐Cochrane中心的J?尷rgensen等檢索了Medline和Cochrane(截至2005年5月)資料庫,並檢索了相關文獻和試驗數據,從中提取相關隨機試驗數據進行分析,並於今年1月25日在線發表了分析結果。[Cochrane Database Syst Rev 2006, (1): CD004707]  

目錄

分類

脂質體的分類

脂質體按照所包含類脂質雙分子層的層數不同,分為單室脂質體和多室脂質體

小單室脂質體(SUV):粒徑約0.02~0.08um;大單室脂質體 (LUV)為單層大泡囊,粒徑在0.1~lum。

多層雙分子層的泡囊稱為多室脂質體 (MIV),粒徑在1~5um之間。  

組成與結構

脂質體的組成與結構

脂質體的組成:類脂質(磷脂)及附加劑

脂質體

1、磷脂類:包括天然磷脂和合成磷脂二類。磷脂的結構特點為一個磷酸基和一個季銨鹽基組成的親水性基團,以及由兩個較長的烴基組成的親脂性基團。

天然磷脂以卵磷脂磷脂醯膽鹼,PC)為主,來源於蛋黃和大豆,顯中性。

合成磷脂主要有DPPC(二棕櫚醯磷脂醯膽鹼)、DPPE(二棕櫚醯磷脂醯乙醇胺)、DSPC(二硬脂醯磷脂醯膽鹼)等,其均屬氫化磷脂類,具有性質穩定,抗氧化性強,成

品穩定等特點,是目前國外首選的輔料。

2、膽固醇:膽固醇與磷脂是共同構成細胞膜和脂質體的基礎物質。膽固醇具有調節膜流動性的作用,故可稱為脂質體「流動性緩衝劑」。  

脂質體的製備

1、注入法:主要用於製備單室脂質體,少數為多室脂質體,其粒徑絕大多數在2m以下。

2、薄膜分散法:主要用於製備多室或大單室脂質體,超聲後以單室脂質體為主。

3、超聲波分散法:主要用於製備以單室為主單室脂質體。

4、逆相蒸發法:將磷脂溶於有機溶劑,加入含藥物的緩衝液,超聲使成穩定w/o乳劑,減壓除去有機溶劑在旋轉器壁上形成薄膜,加入緩衝液使凝膠脫落,製得水性混懸液,通過

凝膠色譜法超速離心法,除去未包入的藥物,即得大單室脂質體。

5、冷凍乾燥法:適合於熱敏感的藥物。

脂質體

6、重建脂質體:單室或多室型。是目前國外應用最為廣泛的製備方法之一。其具有工藝穩定、適合於工業化生產、質量易於控制、產品穩定性好等特點。  

脂質體的質量控制與評價

1、形態、粒徑及其分布

採用掃描電鏡、雷射散射法或雷射掃描法測定。根據給藥途徑不同要求其粒徑不同。如注射給藥脂質體的粒徑應小於200nm,且分布均勻,呈正態性,跨距宜小。

2、包封率和載藥量

包封率:包封率=(脂質體中包封的藥物/脂質體中藥物總量)×100%

一般採用葡聚糖凝膠、超速離心法、透析法等分離方法將溶液中游離藥物和脂質體分離,分別測定,計算包封率。通常要求脂質體的藥物包封率達80%以上。

載藥量:載藥量=[脂質體中藥物量/(脂質體中藥物+載體總量)]×100%

載藥量的大小直接影響到藥物的臨床應用劑量,故載藥量愈大,愈易滿足臨床需要。載藥量與藥物的性質有關,通常親脂性藥物或親水性藥物較易製成脂質體。

3、脂質體的穩定性

1)、物理穩定性:主要用滲漏率表示。

滲漏率=(放置前介質中藥物量-放置後介質中的藥量)/製劑中藥量x100%

膽固醇以加固脂質雙分子層膜,降低膜流動,可減小滲漏率。

2)、化學穩定性

(1)磷脂氧化指數:氧化指數=A233nm=A215nm;一般規定磷脂氧化指數應小於0.2。

(2)磷脂量的測定:基於每個磷脂分子中僅含1個磷原素,採用化學法將樣品中磷脂轉變為無機磷後測定磷摩爾量(或重量),即可推出磷脂量。

4、防止氧化的措施:

防止氧化的一般措施有充入氮氣,添加抗氧劑-生育酚金屬絡合劑等;也可直接採用氫化飽和磷脂。

5、脂質體的滅菌

滅菌的一般方法有過濾除菌、無菌操作、-射線照射(60鈷15~20kGy)、121℃熱壓滅菌等。  

脂質體的特點

1、靶向性和淋巴定向性:肝、脾網狀內皮系統的被動靶向性。用於肝寄生蟲病、利什曼病等單核-巨噬細胞系統疾病的防治。如肝利什曼原蟲藥銻酸葡胺脂質體,其肝中濃度比普通

製劑提高了200~700倍。

2、緩釋作用:緩慢釋放,延緩腎排泄代謝,從而延長作用時間。

3、降低藥物毒性:如兩性黴素B脂質體可降低心臟毒性。

4、提高穩定性:如胰島素脂質體、疫苗等可提高主藥的穩定性。  

脂質體作為藥物載體的臨床應用

1、抗腫瘤藥物載體:阿黴素脂質體和順鉑脂質體已在國外上市。

2、抗寄生蟲藥物載體:苯硫咪唑脂質體和阿苯達唑脂質體等。利用脂質體的被動靶向性,提高藥物的生物利用度,減少用量,降低毒副作用

3、抗菌藥物載體:慶大黴素脂質體和兩性黴素B,可減少藥物的耐藥性,降低心臟毒性。

4、激素類藥物載體。  

給藥途徑

脂質體的給藥途徑主要包括(1)靜脈注射;(2)肌內和皮下注射;(3)口服給藥;(4)眼部給藥;(5)肺部給藥;(6)經皮給藥;(7)鼻腔給藥。

脂質體

  

脂質體的體內過程

脂質體與細胞之間作用的主要形式包括膜間轉運(細胞膜的脂質交換)、接觸釋藥、吸附、融合和內吞。  

脂質體的發展趨勢及存在問題

1. 趨勢:高效、低毒和靶向。

2. 問題:穩定性較差,防止滲漏。

國外脂質體的開發及上市情況

藥物 適應症 公司

制黴菌素 黴菌感染 Argus

胞壁三肽 激活殺腫瘤巨噬細胞 汽巴-甲基公司(諾華公司)

紫杉醇脂質體 非小細胞肺癌等 Science Biotechnology Inc.

表阿黴素 卡波濟肉瘤 Liposome Technology Inc.

兩性黴素B 黴菌感染 The Liposome Company(TLC)

鹽酸阿黴素 癌症 The Liposome Company(TLC)

慶大黴素 細胞內文原體 The Liposome Company(TLC)

兩性黴素B 黴菌感染 Nexstar

阿黴素 卡波濟肉瘤 Nexstar

柔紅霉素 癌症 Nexstar

A肝疫苗 免疫疫苗 Swiss Serum institute  

新型靶向脂質體

1、前體脂質體:將脂質吸附在極細的水溶性載體如氯化鈉山梨醇等聚合糖類(增加脂質分散面積)製成前體脂質體,遇水時脂質溶脹,載體溶解形成多層脂質體,其中載體的大小

直接影響脂質體的大小和均勻性。前體脂質體可預防脂質體之間相互聚集,且更適合包封脂溶性藥物。

2、長循環脂質體: 經過PEG修飾,以增加脂質體的柔順性和親水性,通過單核-巨噬細胞系統吞噬,減少脂質體脂膜血漿蛋白的相互作用,延長循環時間,稱為長循環脂質體

(long-circulating liposome)。長循環脂質體有利於肝脾以外的組織或器官的靶向作用。同時,將抗體配體結合在PEG的末端,既可保持長循環,

又可保持對靶體的識別。

3、免疫脂質體:脂質體表面聯接抗體,對靶細胞進行識別,提高脂質體的靶向性。如在絲裂黴素(MMC)脂質體上結合抗胃癌細胞表面抗原單株抗體3G 製成免疫脂質,在

體內該免疫脂質體對胃癌靶細胞的M85殺傷作用比游離MMC提高4倍。

4、熱敏脂質體:利用在相變溫度時,脂質體的類脂質雙分子層膜從膠態過渡到液晶態,脂質膜的通透性增加,藥物釋放速度增大的原理製成熱敏脂質體。例如將二棕櫚酸磷脂

(DPPC)和二硬脂酸磷脂(DSPC)按一定比例混合,製成的3H甲氨喋呤熱敏脂質體,再注入荷Lewis肺癌小鼠的尾靜脈後,再用微波加熱腫瘤部位至42℃,病灶部位

放射性強度明顯的高於非熱敏脂質體對照組。

脂質體

5、pH敏感性脂質體:由於腫瘤間質的pH比周圍正常組織細胞低,選用對pH敏感性的類脂材料,如二棕櫚酸磷脂或十七烷酸磷脂為膜材製備成載藥脂質體。當脂質體進入腫瘤部

位時,由於pH的降低導致脂肪酸羧基脂質化成六方晶相的非相層結構,從而使膜融合,加速釋藥。

總之,脂質體作為藥物載體是臨床應用較早,發展最為成熟的一類新型靶向製劑。目前,美國FDA批准上市的脂質體產品有兩性黴素B、阿黴素脂質體。批准進入臨床試驗的脂

質體有丁胺卡鈉黴素。未來脂質體的研究主要集中在以下三個面:

1、膜結構與載藥性質之間的關係;

2、脂質體在體內的靶向特性;

3、在體外培養中將基因和其他物質導入細胞內有望成為基因藥物載體。

脂質體是由脂雙分子層組成的顆粒,可介導基因穿過細胞膜。通過脂質體介導比利用病毒轉導進行基因轉移具有以下明顯的優勢:①脂質體與基因的複合過程比較容易;②易於大量生產;③脂質體是非病毒性載體,與細胞膜融合將目的基因導入細胞後,脂質即被降解,無毒,無免疫原性;④DNA或RNA可得到保護,不被滅活或被核酸酶降解;⑤脂質體攜帶的基因可能轉運至特定部位;⑥體外和體內試驗都表明,接近染色體大小的DNA片段也能被轉運至宿主基因組中並增長;⑦轉染過程方便易行,重現性好。

脂質體是具有雙層膜的封閉式粒子,自身聚集性脂類分子包封內水相介質,可分為大、小多層,寡多層和單室脂質體,醫學應用較多為小單室脂質體。基於脂質體作為藥物載體系統的經驗,理想的用於轉運基因的脂質體,對於質體DNA具有高包封率,保護DNA不被血漿核酶降解的特點,它們粒徑分布範圍窄,粒徑平均為100 nm或者更小。為使脂質體接近血管外區域,故採用具有廣泛的結合潛力脂類,這種特殊脂類可促進與細胞膜融合和/或提高脂質體在循環系統中的穩定性。第1種為傳統上的脂質體,人們可控制其體外行為,但不能控制其體內行為,它們很快被滅活或被固定;第2種為無活性脂質體(即不與外界作用),由於聚合物包封於表面的立體穩定性而抑制其相互作用;第3種脂質體表面結合抗原凝集素或其他基團,由於表面結合的特定配基,也可特定地相互作用;第4種為反應活性脂質體,如離子型、靶敏感型和融合性脂質體,這種脂質體有時指相轉變的多孔脂質體,脂質體內有離子敏感亞基,Ca2+ 其他金屬離子敏感性脂質體,也包括陽離子脂質體,陰離子脂質體。陰離子脂質體不屬於有反應活性類,但特殊的試驗如試管內與相反電荷(多)離子相互作用例子除外[1]。

常規脂質體進入細胞轉運DNA實驗,其原理是脂質體增強細胞體的聚集,即加速大分子、荷電多的分子透過膜,該過程相當複雜,尤其在包封較大片段時,在實踐中這種技術只在體外使用且要用融合劑,荷電越多用途越少。

參看

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