脂质体

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脂质体(liposome)是一种人工膜。在水中磷脂分子亲水头部插入水中,

脂质体

疏水尾部伸向空气,搅动后形成双层脂分子的球形脂质体,直径25~1000nm不等。脂质体可用于转基因,或制备的药物,利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入细胞内部

生物学定义:当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时,分子的疏水尾部倾向于聚集在一起,避开水相,而亲水头部暴露在水相,形成具有双分子层结构的的封闭囊泡,称为脂质体。

药剂学定义 脂质体 (liposome): 系指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊体。

机会性真菌感染中性粒细胞减少癌症患者一种常见的致残和致死病因,对这些患者需实施经验性抗真菌治疗。为确定伏立康唑制霉菌素B和氟康唑相比,预防或治疗中性粒细胞减少的癌症患者真菌感染的利与弊,丹麦北欧Cochrane中心的J?尴rgensen等检索了Medline和Cochrane(截至2005年5月)数据库,并检索了相关文献和试验数据,从中提取相关随机试验数据进行分析,并于今年1月25日在线发表了分析结果。[Cochrane Database Syst Rev 2006, (1): CD004707]  

目录

分类

脂质体的分类

脂质体按照所包含类脂质双分子层的层数不同,分为单室脂质体和多室脂质体

小单室脂质体(SUV):粒径约0.02~0.08um;大单室脂质体 (LUV)为单层大泡囊,粒径在0.1~lum。

多层双分子层的泡囊称为多室脂质体 (MIV),粒径在1~5um之间。  

组成与结构

脂质体的组成与结构

脂质体的组成:类脂质(磷脂)及附加剂

脂质体

1、磷脂类:包括天然磷脂和合成磷脂二类。磷脂的结构特点为一个磷酸基和一个季铵盐基组成的亲水性基团,以及由两个较长的烃基组成的亲脂性基团。

天然磷脂以卵磷脂磷脂酰胆碱,PC)为主,来源于蛋黄和大豆,显中性。

合成磷脂主要有DPPC(二棕榈酰磷脂酰胆碱)、DPPE(二棕榈酰磷脂酰乙醇胺)、DSPC(二硬脂酰磷脂酰胆碱)等,其均属氢化磷脂类,具有性质稳定,抗氧化性强,成

品稳定等特点,是目前国外首选的辅料。

2、胆固醇:胆固醇与磷脂是共同构成细胞膜和脂质体的基础物质。胆固醇具有调节膜流动性的作用,故可称为脂质体“流动性缓冲剂”。  

脂质体的制备

1、注入法:主要用于制备单室脂质体,少数为多室脂质体,其粒径绝大多数在2m以下。

2、薄膜分散法:主要用于制备多室或大单室脂质体,超声后以单室脂质体为主。

3、超声波分散法:主要用于制备以单室为主单室脂质体。

4、逆相蒸发法:将磷脂溶于有机溶剂,加入含药物的缓冲液,超声使成稳定w/o乳剂,减压除去有机溶剂在旋转器壁上形成薄膜,加入缓冲液使凝胶脱落,制得水性混悬液,通过

凝胶色谱法超速离心法,除去未包入的药物,即得大单室脂质体。

5、冷冻干燥法:适合于热敏感的药物。

脂质体

6、重建脂质体:单室或多室型。是目前国外应用最为广泛的制备方法之一。其具有工艺稳定、适合于工业化生产、质量易于控制、产品稳定性好等特点。  

脂质体的质量控制与评价

1、形态、粒径及其分布

采用扫描电镜、激光散射法或激光扫描法测定。根据给药途径不同要求其粒径不同。如注射给药脂质体的粒径应小于200nm,且分布均匀,呈正态性,跨距宜小。

2、包封率和载药量

包封率:包封率=(脂质体中包封的药物/脂质体中药物总量)×100%

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,分别测定,计算包封率。通常要求脂质体的药物包封率达80%以上。

载药量:载药量=[脂质体中药物量/(脂质体中药物+载体总量)]×100%

载药量的大小直接影响到药物的临床应用剂量,故载药量愈大,愈易满足临床需要。载药量与药物的性质有关,通常亲脂性药物或亲水性药物较易制成脂质体。

3、脂质体的稳定性

1)、物理稳定性:主要用渗漏率表示。

渗漏率=(放置前介质中药物量-放置后介质中的药量)/制剂中药量x100%

胆固醇以加固脂质双分子层膜,降低膜流动,可减小渗漏率。

2)、化学稳定性

(1)磷脂氧化指数:氧化指数=A233nm=A215nm;一般规定磷脂氧化指数应小于0.2。

(2)磷脂量的测定:基于每个磷脂分子中仅含1个磷原素,采用化学法将样品中磷脂转变为无机磷后测定磷摩尔量(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气,添加抗氧剂-生育酚金属络合剂等;也可直接采用氢化饱和磷脂。

5、脂质体的灭菌

灭菌的一般方法有过滤除菌、无菌操作、-射线照射(60钴15~20kGy)、121℃热压灭菌等。  

脂质体的特点

1、靶向性和淋巴定向性:肝、脾网状内皮系统的被动靶向性。用于肝寄生虫病、利什曼病等单核-巨噬细胞系统疾病的防治。如肝利什曼原虫药锑酸葡胺脂质体,其肝中浓度比普通

制剂提高了200~700倍。

2、缓释作用:缓慢释放,延缓肾排泄代谢,从而延长作用时间。

3、降低药物毒性:如两性霉素B脂质体可降低心脏毒性。

4、提高稳定性:如胰岛素脂质体、疫苗等可提高主药的稳定性。  

脂质体作为药物载体的临床应用

1、抗肿瘤药物载体:阿霉素脂质体和顺铂脂质体已在国外上市。

2、抗寄生虫药物载体:苯硫咪唑脂质体和阿苯达唑脂质体等。利用脂质体的被动靶向性,提高药物的生物利用度,减少用量,降低毒副作用

3、抗菌药物载体:庆大霉素脂质体和两性霉素B,可减少药物的耐药性,降低心脏毒性。

4、激素类药物载体。  

给药途径

脂质体的给药途径主要包括(1)静脉注射;(2)肌内和皮下注射;(3)口服给药;(4)眼部给药;(5)肺部给药;(6)经皮给药;(7)鼻腔给药。

脂质体

  

脂质体的体内过程

脂质体与细胞之间作用的主要形式包括膜间转运(细胞膜的脂质交换)、接触释药、吸附、融合和内吞。  

脂质体的发展趋势及存在问题

1. 趋势:高效、低毒和靶向。

2. 问题:稳定性较差,防止渗漏。

国外脂质体的开发及上市情况

药物 适应症 公司

制霉菌素 霉菌感染 Argus

胞壁三肽 激活杀肿瘤巨噬细胞 汽巴-甲基公司(诺华公司)

紫杉醇脂质体 非小细胞肺癌等 Science Biotechnology Inc.

表阿霉素 卡波济肉瘤 Liposome Technology Inc.

两性霉素B 霉菌感染 The Liposome Company(TLC)

盐酸阿霉素 癌症 The Liposome Company(TLC)

庆大霉素 细胞内文原体 The Liposome Company(TLC)

两性霉素B 霉菌感染 Nexstar

阿霉素 卡波济肉瘤 Nexstar

柔红霉素 癌症 Nexstar

甲肝疫苗 免疫疫苗 Swiss Serum institute  

新型靶向脂质体

1、前体脂质体:将脂质吸附在极细的水溶性载体如氯化钠山梨醇等聚合糖类(增加脂质分散面积)制成前体脂质体,遇水时脂质溶胀,载体溶解形成多层脂质体,其中载体的大小

直接影响脂质体的大小和均匀性。前体脂质体可预防脂质体之间相互聚集,且更适合包封脂溶性药物。

2、长循环脂质体: 经过PEG修饰,以增加脂质体的柔顺性和亲水性,通过单核-巨噬细胞系统吞噬,减少脂质体脂膜血浆蛋白的相互作用,延长循环时间,称为长循环脂质体

(long-circulating liposome)。长循环脂质体有利于肝脾以外的组织或器官的靶向作用。同时,将抗体配体结合在PEG的末端,既可保持长循环,

又可保持对靶体的识别。

3、免疫脂质体: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。如在丝裂霉素(MMC)脂质体上结合抗胃癌细胞表面抗原单克隆抗体3G 制成免疫脂质,在

体内该免疫脂质体对胃癌靶细胞的M85杀伤作用比游离MMC提高4倍。

4、热敏脂质体: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

(DPPC)和二硬脂酸磷脂(DSPC)按一定比例混合,制成的3H甲氨喋呤热敏脂质体,再注入荷Lewis肺癌小鼠的尾静脉后,再用微波加热肿瘤部位至42℃,病灶部位

放射性强度明显的高于非热敏脂质体对照组。

脂质体

5、pH敏感性脂质体:由于肿瘤间质的pH比周围正常组织细胞低,选用对pH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体。当脂质体进入肿瘤部

位时,由于pH的降低导致脂肪酸羧基脂质化成六方晶相的非相层结构,从而使膜融合,加速释药。

总之,脂质体作为药物载体是临床应用较早,发展最为成熟的一类新型靶向制剂。目前,美国FDA批准上市的脂质体产品有两性霉素B、阿霉素脂质体。批准进入临床试验的脂

质体有丁胺卡钠霉素。未来脂质体的研究主要集中在以下三个面:

1、膜结构与载药性质之间的关系;

2、脂质体在体内的靶向特性;

3、在体外培养中将基因和其他物质导入细胞内有望成为基因药物载体。

脂质体是由脂双分子层组成的颗粒,可介导基因穿过细胞膜。通过脂质体介导比利用病毒转导进行基因转移具有以下明显的优势:①脂质体与基因的复合过程比较容易;②易于大量生产;③脂质体是非病毒性载体,与细胞膜融合将目的基因导入细胞后,脂质即被降解,无毒,无免疫原性;④DNA或RNA可得到保护,不被灭活或被核酸酶降解;⑤脂质体携带的基因可能转运至特定部位;⑥体外和体内试验都表明,接近染色体大小的DNA片段也能被转运至宿主基因组中并增长;⑦转染过程方便易行,重现性好。

脂质体是具有双层膜的封闭式粒子,自身聚集性脂类分子包封内水相介质,可分为大、小多层,寡多层和单室脂质体,医学应用较多为小单室脂质体。基于脂质体作为药物载体系统的经验,理想的用于转运基因的脂质体,对于质粒DNA具有高包封率,保护DNA不被血浆核酶降解的特点,它们粒径分布范围窄,粒径平均为100 nm或者更小。为使脂质体接近血管外区域,故采用具有广泛的结合潜力脂类,这种特殊脂类可促进与细胞膜融合和/或提高脂质体在循环系统中的稳定性。第1种为传统上的脂质体,人们可控制其体外行为,但不能控制其体内行为,它们很快被灭活或被固定;第2种为无活性脂质体(即不与外界作用),由于聚合物包封于表面的立体稳定性而抑制其相互作用;第3种脂质体表面结合抗原凝集素或其他基团,由于表面结合的特定配基,也可特定地相互作用;第4种为反应活性脂质体,如离子型、靶敏感型和融合性脂质体,这种脂质体有时指相转变的多孔脂质体,脂质体内有离子敏感亚基,Ca2+ 其他金属离子敏感性脂质体,也包括阳离子脂质体,阴离子脂质体。阴离子脂质体不属于有反应活性类,但特殊的试验如试管内与相反电荷(多)离子相互作用例子除外[1]。

常规脂质体进入细胞转运DNA实验,其原理是脂质体增强细胞体的聚集,即加速大分子、荷电多的分子透过膜,该过程相当复杂,尤其在包封较大片段时,在实践中这种技术只在体外使用且要用融合剂,荷电越多用途越少。

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