脂质体(liposomes)

脂质体（liposomes）一、脂质体概述英国学者Bangham和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察：形成多层囊泡，每层均为脂质双分子层，中央和各层之间被水隔开。将这种具有类似生物膜结构的双分子小囊称为脂质体。直径范围一般为25nm~5μm，肉眼看不见的小球状物。磷脂是双极性的，一头亲水，一头亲脂，亲水极朝外头，亲脂极朝内尾，2个磷脂分子“尾”部相对构成了一个双层分子结构。脂质体（Liposomes）是由类脂（卵磷脂、磷脂酰胆碱、神经鞘磷脂等）双层分子组成的空心球二、脂质体的结构二、脂质体的结构亲水的头部亲油的尾部膜壁厚度约为5-7nm，囊的直径一般在25-500nm之间三、脂质体分类①单室脂质体（SUV），粒径约10~100nm②大单室脂质体（LUV），粒径约100~1000nm③多层脂质体（MLV），粒径约100~20000nm④多孔脂质体（MVV），粒径约100~20000nm１、按脂质体的结构和粒径分类一般脂质体：包括上述单室、多室和多相脂质体特殊性能脂质体热敏脂质体pH敏感脂质体多糖被服脂质体免疫脂质体其它：超声波敏感脂质体、光敏感脂质体、磁性脂质体２、按脂质体性能分类脂质体对细胞的作用机理由于脂质体与细胞膜（生物膜）结构相似，脂质体的主要成份磷脂等类脂物也是细胞膜的主要成份，所以脂质体与细胞膜之间有很强的亲合力。脂质体的膜与生物膜熔合，脂质体所包含的活性成份（例如EGF,BFGF,SOD,Vc等等）被释放而进入细胞内，或者整个脂质体被细胞吞噬，活性成份在细胞内被吸收四、脂质体的作用机理脂质体是一种定向营养物（药物）的载体，它具有类细胞的结构，进入体内主要被网状内皮系统吞噬,改变被包封药物的体内分布，使营养物（药物）主要在肝、脾、肺和骨髓等组织中蓄积，从而提高营养物（药物）的效果。四、脂质体的作用机理脂质体与普通基质的对比五、脂质体的特点及其机制药物组织分布可控性在制备过程中，可通过改变表面的性质。如粒大小、表面电荷等，提高脂质体药物对靶区的选择性和定向性，控制药物的组织分布。缓释性药物被包在脂质体内，在组织中的扩散速度降低，在血液中释放减慢，从而延长药物发挥作用的时间。靶向性靶向性是脂质体作为营养物或药物载体最突出的特征１、被动（天然）靶向性：脂质体进入体内即被巨噬细胞作为外界异物吞噬的天然倾向产生的体内分布特征。一般的脂质体主要被肝和脾中网状内皮细胞吞噬，用于肿瘤的治疗。2、物理化学靶向性：利用物理的或化学的方法，使脂质体膜的通透性改变或脂质体相变、破坏，其中的营养素或药物选择性释放。主要是温度和PH的改变。3、主动靶向性：是将革种脂质体上联接一种识别分子，即所谓的配体，通过配体分子的特异性专一地与靶细胞表面的互补分子相互作用，而使脂质体在靶区释放药物。五、脂质体制备常用的膜材卵磷脂、磷脂酰乙醇胺（PE）、豆磷脂、胆固醇、脑磷脂、磷脂酰肌醇（PI）、神经鞘磷脂（SPH）、鞘髓磷脂（DCP）、二肉豆蔻酰卵磷脂（DMPC）胆固醇乙酰脂、β-谷甾醇、牛胆酸钠、合成二棕榈酰-DL-α磷脂酰胆碱（DPPC）、合成磷脂酰丝胺酸（PS）、硬脂酰胺（SA）等。六、脂质体的理化性质1、相变温度：脂质体膜的物理性质与人质温度有密切的关系，当升高温度时脂质双分子层中酰基侧链从有序排列变为列序排列，线起脂膜的物理性质的一系列变化，膜的横切面增加，双分子层厚度减小，膜流动性增加，这种转变温度称为相变温度相变温度决定于磷脂的种类，如二肉豆蔻磷脂酰胆碱相变温度24℃，二棕榈酸磷脂酰胆碱相变温度41℃二硬脂酸磷脂酰胆碱相变温度58℃。胆固醇具有调节膜流动性的作用。2、脂质体的带电性：含酸性脂质如磷脂酸和磷脂酰丝氨酸等的脂质体带负电，含碱基的（胺基）的脂质带正电。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的作用有关。七、脂质体的制备方法1.薄膜法/干膜分散法（TFV）2.逆相蒸发法3.复乳法4.熔融法5.注入法6.冷冻干燥法7.表面活性剂处理法8.离心法9.前体脂质体法10.钙融合法11.加压挤出法将磷脂等膜材溶于适量的氯仿或其它有机溶剂减压旋转除去溶剂，脂质在器壁形成薄膜加入缓冲液，振摇形成大多层脂质体选取不同的分散法1、薄膜法/干膜分散法（TFV）LiposomePreparationMechanismofVesicleFormation例：维生素B12脂质体制备法取DPPC和DMPC分别与DCP或SA按摩尔比（9:1）混合均匀圆底烧瓶中25ml氯仿溶解，混合脂类10-4mol/L旋转薄膜蒸发器上，48℃真空蒸发至呈干燥薄层NaH2PO4和Na2HPO4配成0.01mol/LpH7缓冲液（PBS）25mlPBS溶解维生素B1250mg缓慢加入，缓缓搅动形成维生素B12MLV（1）干膜超声法将薄膜法制成的大多层脂质体用超声波仪超声处理，根据所采用超声时间长短获得0.25-1μm的小单层脂质体。脂质体小而均匀，适合于包裹多种物质，如化学药品、生物活性物质、蛋白质等。药物包裹的百分率不高。（2）薄膜-振荡分散法制备的脂质体干膜加入缓冲液后，用液体快速混合器振荡12min（25℃）形成脂质体（3）薄膜-匀化法将薄膜-搅拌分散法制备的较大粒径脂质体通过组织捣碎机或高压乳匀机匀化成较小粒径的脂质体。（4）薄膜-挤压法薄膜法制备的大小不一的MLV连续通过孔径0.1-1.0μm的聚碳酸纤维膜后，脂质体的大小分布趋于均一，单层脂质体比例增多。例如：取pc:pa＝4：1(摩尔比）用氯仿溶解，再加入适量的α－生育酚溶解，置圆底烧瓶中真空成膜，每摩尔脂质加入66～100μl含5mmol/l蔗糖的PBS(PH7.4),37℃振摇2小时，以恒速挤压通过微孔滤膜（孔径0.8μm）。2、逆相蒸发法膜材溶于有机溶剂加入待包封药物的水溶液短时超声形成稳定的W/O型乳剂除去有机溶剂，滴加缓冲液，得到水性悬液减压蒸发凝胶色谱法/超速离心法大单层脂质体（200-1000nm）特点：适合包封亲水性药物，可制得较高包封率的多室脂质体。逆相蒸发法－－胰岛素脂质体制备法取DPPC和胆固醇按摩尔比（9:1）混合均匀溶于氯仿与异丙醇混合液中45℃减压除去有机溶剂含有胰岛素的缓冲液适量缓冲液减压蒸发15min，放置30min超声处理5min（45℃）葡聚糖凝胶（Sephadex）柱，分离除去未包入的胰岛素3、熔融法方法：磷脂等脂质材料加热熔融+待包封药物的水溶液搅拌均匀均质匀浆脂质体特点：不用有机溶剂，适合工业化生产需要4、注入法方法：类脂质+脂溶性药物溶解于有机溶剂均匀注射到恒温在有机溶剂沸点以上的水相（含水溶性药物）中搅拌挥尽有机溶剂乳匀或超声得到脂质体。按溶解的有机溶剂的不同分为:乙醚注入法乙醇注入法优点：类脂质在乙醚中的浓度不影响脂质体大小缺点：有机溶剂和高温会使大分子物质变性和对热敏感的物质失活，脂质体粒度不均匀。5、冷冻干燥法将类脂高度分散在水溶液中，冷冻干燥，然后再分散到含药的水性介质中，形成脂质体。冻干温度、速率及时间等因素对形成脂质体的包封率和稳定性都有影响例：维生素B6脂质体取蛋黄卵磷脂2.5克分散在0.067mol/l等渗的PBS（PH7.0)中，超声处理，加适量甘露醇混匀，冷冻干燥，随即用12.5mg的维生素B6的PBS（PH7.0)振摇进行分散，即得到脂质体混悬液。6、前体脂质体法前体脂质体为干燥、具有良好流动性能的粒状产品，一旦加水水合，即可分散或溶解成等张的多层脂质体混悬液。如山梨醇前脂质体，山梨醇与磷脂的重量比4.3：1混合后，置于圆底烧瓶中，旋转、加入脂溶性药物，转动，持续蒸发直到粉末吸附，得到前体脂质体，加水后形成多层脂质体混悬液。八、脂质体的分离技术透析法离心法凝胶过滤法/凝胶渗透色层技术1、透析法室温下，不断更换外部介质（透析袋外面的洗涤液），在10-24小时内可以除去95％以上的脂质体中游离的药物。不适用于除去大分子注意透析过程中，所用的洗涤液的渗透压与脂质体混悬液的渗透压应相同，否则，会引起脂质体的体积发生变化导致被包封的药物泄露。2、离心法较大的脂质体：2000-4000r/min较小的脂质体：超速离心机非常小的脂质体（约10nm以下）：冷冻超速离心只适用于分离少量的小脂质体3、凝胶过滤法粒径大的（脂质体）先从柱中流出粒径小的（游离药物）后流出本讲结束