脂质体的介绍及应用(药物制剂)
一、脂质体(Liposome)是由脂质双分子层所形成的一种超微球形载体制剂,是纳米载药系统的典型代表。当两性分子如磷脂分散于水相时,分子的疏水尾部聚集在一起,亲水头部暴露在水相,形成具有双分子层结构的封闭囊泡。在囊泡内水相和双分子膜内可以包裹多种不同极性的药物。脂质体作为药物输送载体可以增加包封药物的溶解度;提高药物的治疗效果,减少用药量;减轻药物的不良反应;延长药物的体内循环时间;克服肿瘤细胞的耐药性;提高药物输送的靶向性;具有良好的生物相容性。脂质体是目前纳米药物输送系统中研究最广泛的纳米载体之一。因此,脂质体作为载药体系,其具有人体排斥反应小、靶向运输药物、药物长效缓释、改善稳定性及降低副作用等诸多优势。
如图所示,脂质体膜结构主要由磷脂和胆固醇等组成
如图所示,当脂质体结构用于载药时,脂溶性药物一般由磷脂双分子层承载,水溶性药物一般则被包封于脂质体囊泡内。
二、脂质体的制备方法:
(1)薄膜分散法:薄膜分散法即伯明翰法(Bangham),该法是将类脂质先溶解于有机溶剂中,再通过旋转蒸发仪去除有机溶剂,待脂质形成一层薄膜后,加入水相水化洗膜形成较为均匀的悬浊液即为脂质体。薄膜分散法是迄今为止制备脂质体最简单的方法,但是包封率低,形成的粒径较大。适合用于包裹水溶性药物及大分子物质如核酸、蛋白质等。
(2)逆向蒸发法:逆相蒸发法即先将脂质材料溶于有机溶剂,再加入水相溶液,最后除去有机溶液,即可获得脂质体溶液。该法制备的脂质体呈多相分布,并且需要进行额外均质处理,且极性溶剂的存在会抑制蛋白的活性,有机溶剂不易去除。如将磷脂等膜材溶于有机溶剂(如氯仿、乙 醚)中,加入待包封药物的水溶液,进行短时超声,直至形成稳定的w/o型乳剂,减压蒸发除去有机溶剂,形成脂质体。用此法制备的脂质体包封率可达65%。
(3)超声分散法:超声分散法有两种:探针超声法(Direct probe sonicator)和水浴超声法(Indirect bath sonicator)。探针超声法是制备小单室脂质体的常用方法,它可破坏多室脂质体形成更为均一的小单室脂质体;水浴超声相比探针超声的破坏性更小些,并且重复性高,脂质体更均一。超声处理易引起脂质体溶液温度的升高,产生过热现象,且超声波容易导致药物降解的问题。
(4)膜乳法:一种最新提出的研究方法首先将少量的含药水相透过有均一孔径的膜,通过压力然后挤出到脂相中,从而得到均一的w/o型或o/w型初乳者脂质体微球,也可以加入到较多的脂相中进行分散乳化,形成w/o型初乳,然后将初乳加入到较大量的水相中进行混合,在透过膜,得到w/o/w型复乳脂质微球,最后通过减压蒸发或者冷冻干燥除去有机溶剂,得到脂质体。该法制得的脂质体包封容积、粒径均较大最小达到100um。
(5)高压均质法:主要依托高压均质机的作用,将类脂质材料溶解后加入含有表面活性剂的水相中,形成初乳后再经高压均质机处理,即可形成粒径小且分布均匀的脂质体溶液。该法制备的脂质体粒径小且分布范围窄。这种方法重复性好,可大规模生产;颗粒均匀,稳定性好。而最新的高压均质仪及采用新型的高压均质技术(动态高压微射流),其工作原理是利用液压泵使流体通过并产生高压,在撞击腔内的微孔道中使流体被分散成两股或多股细流,并对其进行强烈的高速撞击,在撞击的过程中大量能量被瞬间转化,产生巨大的压力降,从而实现高速撞击、高频剪切、气蚀、高频振动、瞬时压降等综合作用,在200MPa 压力下,时间小于5 s 即可达到物料的细化、乳化、均质和改性等目的。制备的脂质体具有粒径小、分布窄的优点,且包封率高,可实现规模化、连续化的生产。
四、FBF高压均质机微流射原理介绍
样品在仪器内部示意图
(1)均质机采用液压传动系统推动氧化锆柱塞头产生高压,使物料(红色表示物料)以极大的速度流经固定几何结构均质腔的微管道中。
原理示意图
(2)上图红色部分代表狭缝均质腔,蓝色及绿色部分分别表示进料口和出料口。当物料从一个较粗的管路以极快的速度进入到一个狭窄的管路时,物料瞬间会受到一个高剪切力,形成一个高剪切区,首先将物料自身粒径减小,紧接着物料在均质腔内部与均质腔内壁会产生高碰撞力,此时物料仍保持一个极高的流速。当物料从狭缝进入到出料口时,此时流速会快速下降,同时会产生极大的一个压力降,产生空穴效应,致使颗粒“爆开”
原理示意图
(3) 在出料口处,流体会在此形成湍流现象,达到再次混合、碰撞、均质的效果