脂质体及其制备方法的选择.doc

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脂质体及其制备方法的选择

1.脂质体概述

1965年，英国学者Bangham和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现了脂质体。

磷脂分散在水中自然形成多层囊泡，每层均为脂质的双分子层；囊泡中央和各层之间被水相隔开，双分子层厚度约为４纳米。

后来，将这种具有类似生物膜结构的双分子小囊称为脂质体。

此两位学者曾获得过诺贝尔奖提名。

某些磷脂分散在过量的水中形成了脂质体，该脂分子本身排成双分子层，在磷脂的主要相变温度（Tm）以上，瞬间形成泡囊，且泡囊包围水液，根据磷脂种类及制备时所用温度，双分子层可以是凝胶或液晶状态。

在凝胶态时磷脂烃链是一种有规律的结构，在液态时烃链是无规律的，每一种用来制备脂质体的纯磷脂由凝胶状态过渡到液晶状态时均具有特征的相变温度。

这种相变温度（Tin）是根据磷脂性质而变（见下表），它可在-20～+90℃之间变化，双分子层的不同成分混合物可引起相变温度的变化或相变完全消失，当双分子层通过相变温度时，被封闭的水溶性标示物的漏出量增加。

磷脂种类

相变温度（℃）

卵磷脂（卵磷脂胆碱）

-15—7

脑磷脂酰丝氨酸

6—8

二棕榈磷脂

41

氢化大豆磷脂

51

脂质体的相变行为决定了脂质体的通透性、融合、聚集及蛋白结合能力，所有这些都明显影响脂质体的稳定性和它们在生物体系中的行为。

脂质体根据其脂质膜的层数和腔室的数量，可以分为单层脂质体，多层脂质体和多囊脂质体，单层脂质体。

不同类型的脂质体其结构特点各不相同，见下图表。

1971年，英国Rymen等人开始将脂质体用作药物载体。

所谓载体，可以是一组分子，包蔽于药物外，通过渗透或被巨嗜细胞吞噬后载体被酶类分解而释放药物，从而发挥作用。

它具有类细胞结构，进入动物体内主要被网状内皮系统吞噬而激活机体的自身免疫功能，并改变被包封药物的体内分布，使药物主要在肝、脾、肺和骨髓等组织器官中积蓄，从而提高药物的治疗指数，减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性。

脂质体技术是被喻为“生物导弹”的第四代靶向给药技术，也是目前国际上最热门的制药技术。

至于药物在脂质体中的负载定位，其取决于所载药物的性质，见下图。

2.脂质体制备方法分类及其介绍

脂质体是由磷脂分子在水相中通过疏水作用形成的，因此制备脂质体所强调的不是膜组装，而是如何形成适当大小、包封率高和稳定性高的囊泡。

制备的方法不同，脂质体的粒径可从几十纳米到几微米，并且结构也不尽相同。

目前，制备脂质体的方法较多，常用的有薄膜法、反相蒸发法、溶剂注入法和复乳法等，这些方法一般称为被动载药法，而pH梯度法，硫酸铵梯度法一般被称为主动载药法。

2.1被动载药法

   脂质体常用制备方法主要有薄膜分散法、反相蒸发法、注入法、超声波分散等。

在制备含药脂质体时，首先将药物溶于水相或有机相中，然后按适宜的方法制备含药脂质体，该法适于脂溶性强的药物，所得脂质体具有较高包封率。

2.1.1 薄膜分散法

此法最初由Bangham等报道，是最原始但又是迄今为止最基本和应用最广泛的脂质体的制备方法。

将磷脂和胆固醇等类脂及脂溶性药物溶于有机溶剂，然后将此溶液置于一大的圆底烧瓶中，再旋转减压蒸干，磷脂在烧瓶内壁上会形成一层很薄的膜，然后加入一定量的缓冲溶液，充分振荡烧瓶使脂质膜水化脱落，即可得到脂质体。

这种方法对水溶性药物可获得较高的包封率，但是脂质体粒径在0.2～5μm之间，可通过超声波仪处理或者通过挤压使脂质体通过固定粒径的聚碳酸酯膜，在一定程度上降低脂质体的粒径。

2.1.2超声分散法

　　将磷脂、胆固醇和待包封药物一起溶解于有机溶剂中，混合均匀后旋转蒸发去除有机溶剂，将剩下的溶液再经超声波处理，分离即得脂质体。

超声波法可分为两种“水浴超声波法和探针超声波法”，本法是制备小脂质体的常用方法，但是超声波易引起药物的降解问题。

2.1.3 冷冻干燥法

脂质体混悬液在贮存期间易发生聚集、融合及药物渗漏，且磷脂易氧化、水解，难以满足药物制剂稳定性的要求。

1978年Vanleberghe等首次报道采用冷冻干燥法提高脂质体的贮存稳定性。

目前，该法已成为较有前途的改善脂质体制剂长期稳定性的方法之一。

　　脂质体冷冻干燥包括预冻、初步干燥及二次干燥3个过程。

冻干脂质体可直接作为固体剂型，如喷雾剂使用，也可用水或其它溶剂化重建成脂质体混悬液使用，但预冻、干燥和复水等过程均不利于脂质体结构和功能的稳定。

如在冻干前加入适宜的冻干保护剂，采用适当的工艺，则可大大减轻甚至消除冻干过程对脂质体的破坏，复水后脂质体的形态、粒径及包封率等均无显著变化。

单糖、二糖、寡聚糖、多糖、多元醇及其他水溶性高分子物质都可以用做脂质体冻干保护剂，其中二糖是研究最多也是最有效的，常用的有海藻糖、麦芽糖、蔗糖及乳糖。

本法适于热敏型药物前体脂质体的制备，但成本较高。

陈建明等以大豆磷脂为膜材，以甘露醇为冻干保护剂，采用冻干法制备了维生素A前体脂质体，复水化后平均粒径为0.6151μm，包封率98.5%。

林中方等采用冻干法制备了鬼臼毒素体脂质体，复水化后平均粒径为1.451μm，包封率72.3%，但是这种方法仍然存在着不足之处，例如脂质体复水化后粒径分布不够均匀。

2.1.4 冻融法

　　此法首先制备包封有药物的脂质体，然后冷冻。

在快速冷冻过程中，由于冰晶的形成，使形成的脂质体膜破裂，冰晶的片层与破碎的膜同时存在，此状态不稳定，在缓慢融化过程中，暴露出的脂膜互相融合重新形成脂质体。

何文等分别用反相蒸发法、乳化法和冻融法制备了甲氧沙林脂质体。

通过研究发现，冻融法制备的脂质体的包封率最高，但是粒径最大。

反复冻融可以提高脂质体的包封率，王健松制备了阿奇霉素脂质体，实验发现，经3次重复冻融后，阿奇霉素脂质体的包封率从61.4%增加到78%，但是当冻融次数增加到4次，包封率变化很小。

该制备方法适于较大量的生产，尤其对不稳定的药物最适合。

2.1.5 复乳法

　　此法第1步将磷脂溶于有机溶剂，加入待包封药物的溶液，乳化得到W/O初乳，第2步将初乳加入到10倍体积的水中混合，乳化得到W/O/W乳液，然后在一定温度下去除有机溶剂即可得到脂质体。

Kim用乳化法制得脂质体的包封率比较高，但是粒径较大。

Tomoko等通过研究发现，第2步乳化过程和有机溶剂的去除过程的温度对脂质体的粒径有比较大的影响，较低的温度有利于减小脂质体的粒径，通过控制温度可以制得粒径为400nm，包封率达到90%的脂质体。

2.1.6 注入法

　　将类脂质和脂溶性药物溶于有机溶剂中（油相），然后把油相均速注射到水相（含水溶性药物）中，搅拌挥尽有机溶剂，再乳匀或超声得到脂质体。

根据溶剂的不同可分为乙醇注入法和乙醚注入法。

　　乙醇注入法避免了使用有机溶剂，丁丽燕用乙醇法制备了司帕沙星脂质体，通过研究发现慢速注入可制得具有较高包封率的脂质体，其包封率为47%。

　　乙醚注入法制备的脂质体大多为单室脂质体，粒径绝大多数在2μm以下，操作过程中温度比较低（40℃），因此，该方法适用于在乙醚中有较好溶解度和对热不稳定药物，同时通过调节乙醚中不同磷脂的浓度，可以得到不同粒径且粒径分布均匀的脂质体混悬液。

2.1.7反相蒸发法

　　最初由Szoka提出，一般的制法是将磷脂等膜材溶于有机溶剂中，短时超声振荡，直至形成稳定的W/O乳液，然后减压蒸发除掉有机溶剂，达到胶态后，滴加缓冲液，旋转蒸发使器壁上的凝胶脱落，然后在减压下继续蒸发，制得水性混悬液，除去未包入的药物，即得大单层脂质体脂质体。

此法可包裹较大的水容积，一般适用于包封水溶性药物、大分子生物活性物质等。

2.1.8 超临界法

　　传统的脂质体制备方法，必须要使用氯仿、乙醚、甲醇等有机溶剂，这对环境和人体都是有害的。

超临界二氧化碳是一种无毒、惰性且对环境无害的反应介质。

严宾等用超临界法制备了头孢唑林钠脂质体，将一定量的卵磷脂溶解于乙醇中配得卵磷酯乙醇溶液，与头孢唑啉钠溶液一起放入加入高压釜中，将高压釜放入恒温水浴中，通入CO2。

在其超临界态下孵化30min，制备脂质体。

采用超临界CO2法制备的包封率高、粒径小，稳定性增强。

2.2主动载药

   对于两亲性药物，如某些弱酸弱碱，其油水分配系数介质pH和离子强度的影响较大，用被动载药法制得的脂质体包封率低。

主动载药是利用两亲性的药物，能以电中性的形式跨越脂质双层，但其电离形式却不能跨越的原理来实现的。

通过形成脂质体膜内、外水相的pH梯度差异，使脂质体外水相的药物自发地向脂质体内部聚集。

　　此法通常用脂质体包封酸性缓冲盐，然后用碱把外水相调成中性，建立脂质体内外的pH梯度。

药物在外水相的pH环境下以亲脂性的中性形式存在，能够透过脂质体双层膜。

而在脂质体内水相中药物被质子化转为离子形式，不能再通过脂质体双层回到外水相，因而被包封在脂质体中。

主动载药法广义上就是指pH梯度法。

人们把其细分为：

（1）pH梯度法；

（2）硫酸铵梯度法；（3）醋酸钙梯度法。

其中硫酸铵梯度法和醋酸钙梯度法只是pH梯度法的两种特殊形式。

2.2.1 pH梯度法 

pH梯度法通过调节脂质体内外水相的pH值，形成一定的pH梯度差，弱酸或弱碱药物则顺着pH梯度，以分子形式跨越磷脂膜而使以离子形式被包封在内水相中。

　　赵妍等用以pH梯度法制备硫酸长春新碱脂质体，其包封率大于85%，而被动载药法制备的硫酸长春新碱脂质体的包封率最高为14.4%。

Jia等用pH梯度法内水相pH0.5%外水相pH4.0制备了卡苯达唑脂质体，包封率高于95%。

杜松等用pH梯度法制备盐酸去氢骆驼蓬碱脂质体，包封率大于80%，研究表明，虽然制得的脂质体没有加强药物的抗癌活性，但是大大降低了其毒副作用。

   跨膜pH梯度是影响包封率的最主要因素，通常pH梯度越大，载入脂质体内的药物越多，包封率也越高。

制备伊立替康脂质体时，当pH梯度≥3.7时包封率达97%以上，当pH梯度＜2时，包封率不到5%；Mamyer等在研究中发现通过跨膜pH梯度法制备多柔比星脂质体，pH梯度达到3.5时包封率达98%，降低内水相缓冲液的pH可增大pH梯度，但会加剧磷脂的水解，降低脂质体的稳定性。

此外，药物自身性质如油水分配系数、膜渗透性等亦可影响包封率。

Quan等用pH梯度法制备多巴胺脂质体，由于多巴胺亲水性较强，无法直接克服能量壁垒穿过脂质双分子层进入内水相，但与拉沙洛西（lasalocid）结合形成复合物可暴露出亲脂性表面，即可穿过脂质膜进入脂质体，包封率提高到85%。

氧化苦参碱水溶性较大，脂溶性较弱，因此采用pH梯度法制备脂质体包封率只有50%。

2.2.2 硫酸铵梯度法

硫酸铵梯度法通过游离氨扩散到脂质体外，间接形成pH梯度，使药物积聚到脂质体内。

其方法为先将硫酸铵包与脂质体内水相，然后通过透析、凝胶色谱或超滤的方法除去脂质体外水相的硫酸铵。

由于离子对双分子层渗透系数的不同，氨分子渗透系数（0.13cm/s）较高，能很快扩散到外水相中；H+的渗透系数远小于氨分子，因此会使脂质体内水相呈酸性，形成pH梯度，梯度大小由［NH4+］外水相/［NH4+］内水相比较决定，这样使药物逆硫酸铵梯度载入脂质体。

药物与SO42-形成的硫酸盐，对双分子层有很低渗透系数，因而使药物具有很高的包封率。

刘陶世等采用硫酸铵梯度法制备马钱子碱脂质体，0.1mol/L硫酸铵水溶液的用量为大豆卵磷脂的66.7倍，制得的马钱子碱脂质体包封率在90%以上。

米托恩醌以注入法或反相蒸发法制备的脂质体，包封率较低，但是其为弱碱性蒽醌类药物，易与硫酸根离子形成溶解性更小的硫酸盐，黄园用硫酸铵梯度法制备米托蒽醌脂质体的平均粒径均在60nm左右，包封率为93.65%。

Pan等用不同的主动载药法制备了5种多铵硼酸盐脂质体，得到较高的包封率仅为6%和15%。

研究表明，用硫酸铵梯度法制备的脂质体包封率要高于枸橼酸盐pH梯度法制得的脂质体。

Wong等用此法制备了环丙沙星单室脂质体，包封率为90%