苏州微流纳米生物技术有限公司

Suzhou Will NanoBioTech Co.,Ltd.
咨询热线: 13020218906  邮箱: biotech@willnano.com
资讯动态 首页 > 资讯中心 > 技术应用

脂质体

作者:苏州微流纳米 日期:2019-04-18 点击:734
一键分享

脂质体(liposome)呈类球状,是磷脂分子分散在水中时,因磷脂分子亲水端自相靠近、疏水端自相靠近,而自发形成的封闭囊泡。脂溶性的药物可以由磷脂双分子层间承载,而水溶性药物则可被囊泡的内部包封。对于脂质体的研究起始于二十世纪六十年代,两位英国学者发现了磷脂在水中分散时会形成囊泡结构,他们把这种囊泡结构物质命名为脂质体;上世纪七十年代,脂质体首次在临床上得到应用是将β-半乳糖苷酶制备脂质体治疗糖原积累病。

磷脂分子形成脂质体示意图.png

图1. 磷脂分子形成脂质体示意图


载药脂质体示意图.png

图2. 载药脂质体示意图



脂质体的分类


脂质体分类.png

表1. 脂质体分类


1)按结构分

可以将脂质体分为单室脂质体、多室脂质体和多囊脂质体。单室脂质体是单层双分子层构成的脂质体,分为小单室与大单室脂质体,粒径分别在20-80nm与 100nm-1um之间;多室脂质体是由多层双分子层组成的粒径为1-5um的囊泡;多囊脂质体是指以非同心圆构成的囊泡,粒径大约在5-50um的脂质体,可包封水溶性药物,具有低渗漏性的特点。

2按电荷分

可以将脂质体分为中性脂质体、负电荷脂质体和正电荷脂质体。中性脂质体是由中性磷脂材料制备而成,例如磷脂酰胆碱胆碱;负电荷脂质体、正电荷脂质体分别由一种中性磷脂作为辅助材料与多种阴性或阳性材料混合制备而成,阴性材料是指磷脂酸,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸以及磷脂酰甘油脂等;阳性材料常见以下几类:十八胺、二十八院-二甲基胺盐(DODAC)等双链季铵盐表面活性剂。脂质体的电荷性直接影响其多方面性质,如包封率,靶向,稳定性等。

3)按性能分

可以将脂质体分为一般脂质体和特殊性能脂质体,特殊性能脂质体是指通过改变脂质体的材料制备形成的如敏感、热敏感、磁性以及光敏感脂质体。


脂质体的特点

1)靶向性:靶向性有被动靶向和主动靶向两种,被动靶向受脂质体的粒径大小影响最大;而主动靶向较为复杂,有化学靶向 、物理靶向、抗体靶向、受体靶向四类,其优点是能降低药物的毒副作用,提高靶细胞对药物的摄取率。

2)缓释性:在人体内,脂质体携带的药物缓慢释放,可以大大延长作用时间,延缓肾排泄和代谢,同时 降低毒性,避免了需要少量多次向病人给药的不便。

3)脂溶性和水溶性药物兼容性:脂质体壁材中的磷脂双分子层可携带脂溶性药物而囊泡内部可携带水溶性药物,因此是一种良好的生物载体。

4)脂质体膜脂的无毒安全性:研究表明卵磷脂使用量即使较大,仍具有较高的安全性,该成分也是生物细胞膜的主要组成成分,但目前对正电荷脂质体的毒性尚有疑问。

5)增加包埋药物的稳定性:进入人体中易被分解破坏的药物(疫苗、胰岛素)制备成脂质体可避免体内环境对其破坏,提高了该成分的稳定性。


脂质体主要制备方法

脂质体的制备方法有多种,乙醇注入法、超声法、脂质体挤出器挤出法高压均质法、薄膜分散法、逆相蒸发法、冻融法为脂质体常用的制备方法。主要制备步骤及制备后脂质体的特征如下表,其中超声法、 高压均质法以及冻融法可与其它方法联合应用制备。


脂质体制备方法.png

表2. 脂质体制备方法


脂质体冻干粉

冷冻干燥法制备脂质体冻干粉是将壁材与药物溶解于溶剂中,通过脂质体的主要制备方法制备形成脂质体,在制备过程中或制备完成后加入冻干保护剂,冷冻干燥即得。将脂质体进行冻干可以提高其稳定性,冻干后可以去除水分,从而防止脂质体中磷脂的水解,同时降低脂质体内各种固相分子的流动性,延缓其物理、化学反应进程,并且消除脂质体融合、聚集等物理问题,提高脂质体的长期贮藏的稳定性。脂质体在冻干的过程中会受到破坏,脂质体冻干时需加入糖类作为冻干保护剂,主要有蔗糖、麦芽糖、甘露醇、海藻糖等,不加入冻干保护剂直接进行冻干的脂质体在冻干的过程中可能完全塌陷,无法重建。目前糖类作为冻干保护剂对脂质体的保护机制主要有以下两种,—是玻璃化模型理论,在脂质体囊泡之间形成无定形的骨架,减小脂质体表面张力,从而防止晶体对脂质体造成破坏或发生融合;二是水取代理论,是指在冻干的过程中,糖类会取代卵磷脂头基所结合的水,与磷酸部分形成氢键,从而防止脂质体发生融合或聚集。

脂质体冻干粉制备的成功与否取决于复溶后的脂质体包封率与粒径是否有较大变化,脂质体冻干粉在用前只需加溶剂进行振摇溶解,良好的冻干产品要求能够较快复溶,复溶后包封率无较大下降,粒径无较大升髙,脂质体冻干粉制备影响因素较多,主要有脂质体壁材以及药物种类、制备前粒径、冻干保护剂的种类、用量、预冻时间、冷冻干燥时间等。良好的脂质体冻干粉其储存稳定性优于液态放置的脂质体。

冷冻干燥法制备脂质体冻干粉可保护药物原有的活性成分不受破坏,避免其它加热干燥法对药物性质的改变和对脂质体材料的氧化,且制备成功的干燥制品蓬松,溶解重建迅速,冻干制品含水量很低,可以大大提高其长期贮存的稳定性,冻干产品的贮藏需要放置于低于冻干产品相变温度的环境中,当温度高于相变温度时,分子流动性高,脂质体会发生物理化学变化。


脂质体形态、粒径及其分布

扫描电镜或透射电镜是进行脂质体形态观察的主要仪器,粒径及其分布则采用纳米激光粒度分析仪测定。制备的合格脂质体需形态规整,分布均匀,呈正态分布且跨度较小。


包封率和载药量

衡量脂质体质量的另外两个重要指标是包封率( 和载药量,制备的脂质体药物包封率通常要达到80%以上,载药量依据药物性质以及实际需要量而定,计算公式如下:

包封率与载药量计算公式.png

式中Win指包封于脂质体内的药物质量; Wfree 指未包封于脂质体中的药物质量;Wtotal指脂质体中总的药物质量。

通常采用透析法、超速离心法等分离脂质体溶液中未包封的脂溶性药物与脂质体,采用甲醇、曲拉通、氯仿等对脂质体破乳,释放脂质体中包埋的药物,对这两部分药物分别测量可得到脂质体的包封率。载药量与药物的性质有关,且载药量的大小会直接影响到药物的临床应用,脂溶性药物较易制备高包封率的脂质体。


脂质体稳定性

脂质体的稳定性有物理稳定性和化学稳定性两种,物理稳定性主要是指脂质体在存放过程中渗漏率和粒径的变化,良好的脂质体溶液要求在较长放詈时间下脂质体粒径和包封率都没有明显的变化,且脂质体溶液不会发生絮沉和凝聚现象;化学稳定性则要求随着放置时间的增加,脂质体溶液pH无明显下降,丙二酪生成量较少。脂质体的泄露率计算公式如下:

脂质体包药泄漏率.png

式中:EE指脂质体初始包封率;EE指贮藏一定时间后脂质体包封率。


脂质体应用举例

医药领域

1)作为抗肿瘤药物载体

由于抗肿瘤药物一般都具有较严重的毒副作用,在临床上的应用上已经受到限制,而脂质体作为一种药物载体,可以通过使药物在靶器官释放来降低药物对其他器官的生物毒性,与此同时,脂质体包裹药物后可加强药物的稳定性,避免药物在体内因被体液稀释、降解、与血清蛋白结合等产生的失活现象。

2)作为感染性疾病药物载体

脂质体已广泛应用于治疗感染性疾病如寄生虫、细菌、真菌感染等方面的药物上,肝脏是寄生虫的重要繁殖场所,同时也是脂质体的重要靶器官,所以利用脂质体的肝靶向性来携带抗寄生虫药物,可以达到治疗寄生虫感染病人的效果,脂质体作为抗真菌药物的载体已非常成功。

3)作为心血管疾病载体

脂质体可携带药物进入细胞内,利用这一原理可以治疗心血管疾病,近年来人们越来越重视这方面的研究。

4)治疗皮肤疾病

由于脂质体的膜材与皮肤具有特殊的亲和力,因此脂质体可以直接作用于病变部位,同时脂质体具备缓释性这一特点也可避免一次性大量用药所产生的毒性。

5)其他

脂质体在人体酶缺陷病、抑制免疫反应、金属中毒中作为血红蛋白载体等领域也有一定的应用。


食品领域

脂质体在食品领域应用也显示了巨大的潜力,主要应用在以下方面:作为营养新剂型、作为活性成分的载体、包裹香精、酶、矿物质和维生素等、以及生产微胶囊化的酶制剂。

1)作为活性成分载体

在胃中胰岛素容易受到酶和的破坏,假如将脂质体用作胰岛素的载体,则可以避免胰岛素失活,其有效性已经得到证实。另外,脂质体能包埋免疫球蛋白,使免疫球蛋白免受胃液的酸性环境以及胃蛋白酶的破坏,Chang等制备的IgY脂质体,包封率达69%,可有效保护IgY的活性。这对蛋白质、免疫球蛋白保健品的应用提供了额外的思路。

2)香精香料包埋

在干酪制造中,乳清会在凝乳的形成过程中散失,利用脂质体来包埋香精则可以避免乳清的散失,同时可以使香精达到缓慢释放的效果。

3)微胶囊化的酶制剂

对于乳糖不耐受症患者,可将乳糖酶包埋在脂质体中以口服方式用药,乳糖酶在肠道内得到释放,这样既避免了酶在介质中发生反应,同时也解决了乳糖吸收的障碍。在奶酪的熟化中将酶制剂包埋则可提高熟化效率,改善奶酪品。

4)保护氨基酸、维生素、矿物质

容易氧化、见光易分解是氨基酸、维生素和矿物质等的特点,用脂质体包埋可减缓该过程的发生,减少加工以及储存过程中的损失。




苏州微流纳米王

上一条:苏州微流纳米微射流高压均质机在安徽医科大安装验收

下一条:微射流高压均质法制备海藻油乳液