靶向制剂

概述1906年提出靶向制剂的概念70-80年代，分子生物学、细胞生物学和材料科学等飞速进步，推动了靶向制剂开始进行比较全面研究靶向制剂（靶向给药系统，targetingdrugsystem,TDS）:借助载体、配体或者抗体将药物通过局部给药或全身血液循环而选择性地浓集定位于靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构的给药系统。靶向制剂优点药物制剂的给药途径与方法对药物作用至关重要，靶向给药具有优越性提高药效、降低毒副作用、提高患者顺应性也适合具药动学和生物药剂学缺陷的药物成功的靶向制剂：定位浓集、控制释药以及无毒可生物降解。一、靶向制剂的分类按靶向的目标1.靶向至器官、组织2.特定的细胞3.细胞内组织靶向的原理1.被动靶向2.主动靶向3.物理化学靶向定义：是根据机体内不同的组织、器官或细胞对不同大小的微粒具有不同的滞留性，将药物包裹或嵌入各种类型的微粒中，从而被不同的组织、器官或细胞阻留或摄取的胶体或混悬的微粒制剂。载药微粒被单核-巨噬系统巨噬细胞（尤其Kupffer细胞）摄取，因此是通过正常的生理过程运送到肝、脾等器官，若要求达到其它靶部位就有困难。被动靶向(passivetargetingpreparation，自然靶向制剂)※体内分布取决于：微粒的粒径和表面特性①微粒的粒径：·＞7μm，肺组织或肺细胞·2.5-10μm，大部分积聚于巨噬系统·＜7μm，肝、脾中的巨噬细胞摄取·200-400nm，纳米囊和纳米球集中于肝后迅速被清除·＜100nm，缓慢积聚于骨髓②微粒的表面特性·带负电荷的微粒ζ电势愈大，愈易被肝的网状内皮系统截留，而靶向于肝·正电荷的微粒易被肺的毛细血管截留，而靶向于肺·表面疏水微粒易吸附调理素，黏附在巨噬细胞表面易浓集于肝·表面亲水微粒不易受调理，而靶向于肺主动靶向制剂（activetargetingpreparation）:定义：是用修饰的药物载体作为“导弹”，将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效。包括：⑴载药微粒表面修饰成亲水表面，不被巨噬细胞识别。如：长循环脂质体、糖基修饰的脂质体、修饰的微乳，聚乙二醇修饰的纳米球等⑵连接有特定的配体可与靶细胞的受体结合，或连接单克隆抗体，如：免疫脂质体、免疫纳米球等⑶将药物修饰成前体药物物理化学靶向(physicalandchemicaltargetingpreparation):定义：应用某些物理化学方法可使靶向制剂在特定部位发挥药效。包括：⑴应用磁性材料与药物制成磁导向制剂，采用体外磁响应导向至靶部位。如：磁性微球、磁性纳米囊等⑵使用对温度敏感的载体制成热敏感制剂，如：热敏脂质体⑶利用对pH敏感的载体制成pH敏感制剂，如：pH敏感脂质体⑷动脉栓塞靶向制剂，如：栓塞微球、栓塞复乳等。二、靶向性评价1.相对摄取率re：re=(AUCi)P/(AUCi)s2.靶向效率te：te=(AUC)靶/(AUC)非靶3.峰浓度比CeCe=(Cmax)p/(Cmax)sre和te越大，表示靶向性越强Ce越大。表示改变分布越强被动靶向制剂包括：脂质体、乳剂、微球、纳米囊和纳米球等载药微粒制剂乳剂O/W型乳剂：适合亲脂性药物，靶部位：肝、脾、肾W/O或W/O/W:适合水溶性药物。靶部位：淋巴系统。W/O型是目前抗癌药淋巴靶向最有效的剂型。靶向性与粒径有关：0.1～0.5µm肝、脾；2～12µm毛细血管；7～12µm肺定义：将药物包封于类脂质双分子层形成的薄膜中间所得的超微型球状载体。第一节脂质体(liposomes)一、概述发展历史：•最早是指天然脂类化合物悬浮再水中形成的具有双层封闭结构的泡囊•70年代末首先将脂质体作为药物载体应用•近年来进展迅速外形有球形、椭圆形等，直径从几十纳米到几微米结构分类:(1)小单室脂质体：20-80nm（Singleunilamellarvesicles,SUVs）(2)大单室脂质体：100-1000nm（Largeunilamellarvesicles,LUVs）(3)多室脂质体：1-5μm（multilamellarvesicles,MLVs）目前脂质体研究方向模拟膜的研究制剂的可控释放和体内的靶向给药基因的载体，提高基因治疗的安全性和有效性脂质体的组成与结构组成：磷脂+添加剂⑴磷脂结构：亲水基团：一个磷酸基和一个季铵盐基疏水基团：两条较长的烃基疏水链磷脂PolarHeadGroupsThreecarbonglycerol⑵添加剂：胆固醇结构：a.两亲物质b.具有亲水和亲油基团，亲油性较亲水性强⑶磷脂与胆固醇形成类脂双分子层，包封水溶性和脂溶性药物CellMembrane脂质体的理化性质①相变温度(phasetransitiontemperature)从胶晶变为液晶的温度若Tc太高，膜流动性小，稳定性好，但不易被机体细胞所摄取。但Tc太低，膜流动性增加，但稳定性降低。选用多种Tc不同的磷脂构成脂质体，可使相变温度适中，可增加稳定性，提高包封率。磷脂相变温度(℃)二月桂酰磷脂酰胆碱-1.1二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱23.5二棕榈酰磷脂酰胆碱41.4二硬脂酰磷脂酰胆碱55.1磷脂的结构和相变温度②电性：脂质体表面电性与其包封率、稳定性、靶器官分布及对靶细胞作用有关。酸性脂质，荷负电，如：磷脂酸、磷脂酰丝氨酸等含碱基（胺基）脂质体，荷正电，如十八胺的脂质体不含离子的脂质体，电中性。2.胆固醇：具有调节膜流动性的作用，成为“流动性缓冲剂”a.低于相变温度时，可使膜减少有序排列，增加流动性b.高于相变温度时，可增加膜有序排列，减少流动性二、制备脂质体的材料磷脂和胆固醇形成的“人工生物膜”易被机体消化分解1.磷脂类a.天然磷脂：卵磷脂、豆磷脂、脑磷脂b.合成磷脂：二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸等1.靶向性静脉给药后，被巨噬细胞作为外界异物吞噬，治疗肿瘤和防止肿瘤扩散转移，以及肝和脾中的单核-巨噬系统疾病；脂质体的特点2.缓释性：脂质体减少被包封药物的肾排泄和代谢而延长药物在血液中的滞留时间，使药物缓慢释放及延长药物的作用时间。释放速率与脂质体的组分和类型直接相关。3.降低药物毒性：富集于肝、脾和骨髓的网状内皮细胞降低对心、肾的毒性4.保护药物提高稳定性：脂质体可提高药物体内、外的稳定性三、脂质体的制备1、薄膜分散法(filmdispersionmethod)磷脂、胆固醇、脂溶性药物+氯仿→溶解→旋转蒸发成薄膜→加入磷酸盐缓冲液(水溶性药物)→搅拌→成品例：放线菌素D脂质体取卵磷脂：磷脂酰丝氨酸：胆固醇(9:1:10)溶于氯仿，减压蒸去氯仿使在器壁上形成膜，将含有放线菌素D的磷酸盐缓冲液加入上述容器内，在振荡器上混合均匀，超声处理1h形成0.3-1um的单室脂质体，放置30min后，将此混悬液通过SephadexG-50层析柱，收集脂质体，除去未包入脂质体内的放线菌素D，即得含放线菌素D脂质体2、逆向蒸发法磷脂、胆固醇+有机溶剂→溶解→加入药物水溶液于有机相中→短时超声→形成稳定W/O型乳剂→减压蒸发除去有机溶剂达到胶态→滴加缓冲液→减压继续蒸发→水性混悬液→分离出脂质体特点：a.可包裹较大的水容积，大于超声法的30倍b.适合于包裹水溶性药物、大分子生物活性物质c.一般有机相与水相之比为2:1或4:1为宜，二者混合进行乳化，然后减压除去有机溶剂即可形成2～4μm的脂质体3.冷冻干燥法类脂质经超声处理高度分散于水溶液中+冻结保护剂→冷冻干燥→干燥物分散到含药的水性介质中→脂质体特点：适合包封对热敏感的药物4.注入法(乙醚注入法和乙醇注入法，常用乙醚)磷脂、胆固醇、脂溶性药物+乙醚→溶解→注入磷酸盐缓冲液（50℃-60℃）→搅拌→除去乙醚→大多室脂质体→高压乳匀机→单室和多室脂质体(粒径大多数≤2μm)优点：类脂质在乙醚中的浓度不影响脂质体大小缺点：使用有机溶剂和高温，会使大分子物质变性和对热敏感的物质灭活。*分离脂质体的方法：凝胶柱层析法、透析法、超速离心法、离子柱交换法5、超声波分散法：磷脂、胆固醇、脂溶性药物+有机溶剂→溶解→加入磷酸盐缓冲液(水溶性药物)蒸发除去有机溶剂→残液超声处理→分离出脂质体→混悬于磷酸盐缓冲液中(大部分为单室脂质体)影响脂质体包封率的因素1.类脂膜的组成，胆固醇含量增加，包封率增加2.脂质体电荷的影响3.粒径大小的影响4.药物的溶解性极性药物—溶解度愈大，包封率越高。非极性药物—脂溶性越大，药物包封率越高。5.制备容器的影响普通脂质体缺点：靶向至网状内皮系统的组织与器官(肝、脾)，不能导向其他部位解决办法：脂质体表面修饰四、脂质体的修饰1.长循环脂质体(long-circulationliposome)：定义：脂质体表面经适当修饰后，可避免单核巨噬细胞吞噬，延长在体内循环系统的时间。常用PEG修饰：PEG链亲水，增强脂质体亲水性PEGExtends5nmfromLipidBilayerInterface2、免疫脂质体:脂质体表面接抗体使具有对靶细胞分子水平上的识别能力，可提高脂质体的专一靶向性。3、糖基修饰的脂质体：带有半乳糖残基→被肝摄取；甘露糖残基→被K细胞摄取氨基甘露糖的衍生物→分布于肺4、温度敏感脂质体：由不同比例类脂质制得不同相变温度的脂质体，在相变温度时由胶态→液晶态，膜通透性↑，药物释放速率↑5、pH敏感脂质体：利用肿瘤间质液pH＜周围正常组织五、脂质体的质量评价1、形态、粒径及其分布2、包封率药物总量－介质中未包入的药量药物总量3、渗漏率贮存后渗漏到介质中的药量贮存前包封的药量×100％＝＝×100％4、磷脂的氧化程度氧化指数的测定氧化产物的测定5、有机溶剂残留量脂质体作为载体的应用抗肿瘤药物的载体：增加与癌细胞的亲和力，降低毒性，如阿霉素抗寄生虫病药物的载体：脂质体可迅速被网状内皮系统所摄取，治疗利什曼病和疟疾，如含锑和砷的药物、伯氨喹抗菌药物载体：庆大霉素脂质体、两性霉素B脂质体激素类药物载体：脂质体在遗传工程上的应用⑴静脉注射：脂质体常见的给药途径⑵肌内和皮下注射：缓慢从注射部位消除→吸收进入淋巴管→进入血液循环→广泛分布于肝、脾中⑶口服给药：延长水溶性药物的作用；包封胃肠道不吸收或不稳定的药物⑷眼部给药：增加角膜通透性，缓释，降低毒性⑸肺部给药：脂质体气雾剂⑹经皮给药：提高局部治疗作用，而减少全身副作用⑺鼻腔给药：滴入鼻腔，很快转移到支气管处。给药途径微球(microspheres)药物制成微球后主要特点：1.缓释长效；2.靶向作用1靶向性：属被动靶向＜7μm时，靶向于肝、脾；＞725μm时，靶向于肺组织或肺气泡纳米粒nanoparticles:由高分子物质组成的骨架实体，药物可以溶解、包裹于其中或吸附在实体上。纳米囊nanocapsules:膜壳药库型纳米球nanospheres:骨架实体型注射应用不易阻塞血管纳米粒经静脉注射，一般被单核-巨噬细胞系统摄取，主要分布在肝（60-90%），脾（2-10%），肺（3-10%），少量进入骨髓，有些纳米粒(囊)具有在某些肿瘤中聚集的倾向，有利于抗肿瘤药物的应用。例：环孢菌素A制成聚氰基丙烯酸异丁酯纳米囊，由于其淋巴定向性，较普通制剂明显降低肾毒性。主动靶向制剂修饰药物载体修饰脂质体修饰纳米乳修饰微球修饰纳米球前体药物抗癌前体药物脑部靶向前体药物结肠靶向前体药物药物大分子复合物修饰药物载体原理：由亲水表面代替载体疏水表面，有利于肝脾以外的单核-巨噬细胞系统吞噬作用，又称反向靶向利用抗体修饰，定位于细胞表面抗原的免疫靶向制剂1.修饰脂质体1.1长循环脂质体(long-circulationliposome)：定义：脂质体表面经适当修饰后，可避免单核巨噬细胞吞噬，延长在体内循环系统的时间。常用PEG修饰：PEG链亲水，增强脂质体亲水性PEGExtends5nmfromLipidBilayerInterface1.2免疫脂质体:脂质体表面接抗体使具有对靶细胞分子水平上的识别能力，可提高脂质体的专一靶向性。1.3糖基修饰的脂质体：带有半乳糖残基→被肝摄取；