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2楼2008-04-07 21:35:47
zhangqiong936
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脂质体 - 给药系统 .
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脂质体 - 给药系统 . 脂质体是一种定向药物载体，属于靶向给药系统的一种新剂型。它可以将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，这种微粒具有类细胞结构，进入人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。 脂质体最初是由英国学者Bangham和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现的。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。1971年英国莱门等人开始将脂质体用于药物载体。 脂质体是由磷脂、胆固醇等为膜材包合而成。这两种成分不但是形成脂质体双分子层的基础物质，而且本身也具有极为重要的生理功能。 用磷脂与胆固醇作脂质体的膜材时，必须先将类脂质溶于有机溶剂中配成溶液，然后蒸发除去有机溶剂，在器壁上形成均匀的类脂质薄膜，此薄膜是由磷脂与胆固醇混合分子相互间隔定向排列的双分子层所组成。 按结构和粒径，脂质体可分为单室脂质体、多室脂质体、含有表面活性剂的脂质体。按性能，脂质体可分为一般脂质体（包括上述单室脂质体、多室脂质体和多相脂质体等）、特殊性能脂质体、热敏脂质体、PH敏感脂质体、超声波敏感脂质体、光敏脂质体和磁性脂质体等。按荷电性，脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。 我们一直努力在寻找属于中国专业的芳香疗法，并为之奋斗... 芳香疗法 - 藉由沉浸在精油的芳香之中 多一些快乐少一些烦恼，以愉悦的心情迎接每一天，用乐观的心情期待未来 一种新型脂质体——热敏脂质体 . 脂质体是一种定向药物载体，属于靶向给药系统的一种新剂型。它可以将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，这种微粒具有类细胞结构，进入人体内主要被网状内皮系统吞噬，从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。脂质体由双分子层组成，主要由磷脂为膜材及附加剂构成，其成分不但是形成脂质体双分子层的基础物质，而且本身也具有极为重要的生理功能。按性能脂质体可分为一般脂质体、热敏脂质体、pH敏感脂质体、微波敏脂质体、声振波敏感脂质体、光敏感脂质体和磁性脂质体等。 热敏脂质体的释药原理 在研究的各种新型脂质体中，热敏脂质体(温度敏感脂质体)是一个很有发展前途的分支，它有效利用了脂质体和热疗的双重优势来提高治疗效果，降低毒副作用。 在正常的体温下，脂质体膜呈致密排列的胶晶态，亲水性药物很难透过脂质体膜而扩散出来。当脂质体随血液循环经过被加热的靶器官时，局部的高温使磷脂分子运动加强，脂质体膜的结构发生变化，原来排列整齐致密的胶晶态磷脂双分子层在较高温度下变成疏松混乱的液晶态。脂质体在由凝胶态转变到液晶结构的相变温度(Tm)时，其磷脂的脂酰链紊乱度及活动度增加，膜的流动性也增大，这种结构的变化导致脂质体膜的通透性发生改变，脂质体内部包封的药物借助于跨膜浓度梯度而大量扩散到靶器官中，在靶部位形成较高的药物浓度，对周围的肿瘤细胞产生较强的杀伤作用，从而达到局部化疗的作用；而偏出相变温度时药物释放则缓慢。因此，根据这个原理用相变温度较低的类脂制备的脂质体，在未加热的器官中药物浓度比较低，对正常细胞产生的杀伤作用很小，使化疗药物所致的恶心、呕吐等副作用明显降低，减轻了病人的痛苦，增加了用药的顺应性；而当机体全身或局部温度升高到41～42℃时，就可以引起脂质体迅速释放内含药物，发挥药效。 制备热敏脂质体的材料 合成磷脂：一般以二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)为主，通过加入其他不同碳链长度的磷脂来调节脂质体膜的释放特性。例如，DPPC(Tm＝41℃)通常与二棕榈酰磷脂酰甘油(DPOG)(Tm＝41℃)按一定比例混合以得到不同的Tm。由于合成磷脂的纯度高，脂酰基的烃链长度基本一致，受热时分子运动规律相近，因此有比较固定的相变温度。但合成磷脂的制备工艺复杂，成本高，由此限制了热敏脂质体在临床上的推广应用。 高分子聚合物：各国学者试图用廉价的合成高分子材料替代合成磷脂，制备具有热敏性的类脂泡囊，以降低成本，增加实用性。经体外试验证明，这类高分子类脂小囊具有良好的热敏性，但受到生物相容性和生物可降解性的限制。 天然磷脂：天然磷脂也可作为制备热敏脂质体的材料，但是由于组成天然磷脂的脂酰基的烃链长短不一，形成脂质体时这些烃链容易互相嵌合，亦会排列成致密整齐的磷脂双分子膜，阻碍内水相中小分子物质的跨膜扩散。当脂质体周围环境的温度升高时，磷脂分子运动加速，各大小不一的烃链分子从整齐排列的脂质体膜中逃逸出来的临界温度不一，因此天然磷脂没有固定的相变温度，仅有一个较宽的“相变矩”。可以选择在脂质体膜中加入一些烃链长度适宜的合成高分子材料，改善脂质体膜的通透性，调节整体的相变温度，使热敏脂质体膜“相变矩”的最低点高于体温，以保证热敏脂质体的靶向释药。 适于制备热敏脂质体的药物 热敏脂质体主要借助于不同温度时脂质体膜结构的变化来调节药物的释放，油溶性药物的跨膜扩散受脂质体膜结构变化的影响较大，因而只有水溶性或两亲性药物才适合于制备热敏脂质体。同时最好选择适应证为能够进行热疗的各种肿瘤且对热稳定的药物来制备热敏脂质体。如果该药物与热疗有协同作用，则局部化疗与热疗结合，效果会更好。目前，受热疗设备及技术的限制，热疗主要用于消化道、呼吸道等自然腔道中的各种实体瘤和浅表瘤。 热敏脂质体的评价 如何评价脂质体的热敏性是研究过程中的一个关键问题。常用的评价方法有差示扫描量热法(DSC)和热敏释放百分率等。 差示扫描量热法通过分析各样品中的DSC曲线来考察热敏脂质体被加热时相转变的情况，该结果可以对脂质体药物的释放随温度升高而增加的现象做出理论解释。而热敏释放百分率评价方法则是采用透析法或低压超滤、离心超滤等技术测定不同温度下脂质体的药物释放百分率来评价其热敏性的优劣。两者相比，后者更直观，且无需特殊设备。 热敏脂质体的局限性 热敏脂质体也存在着局限性：(1)热敏脂质体中的药物释放与粒径、膜材及药物等有关。大单层脂质体(LUV)、小单层脂质体(SUV)及多层脂质体(MLV)亦具有不同的相变温度。一般SUV的相变温度低，可能是高度弯曲的脂质双层张力较大的结果。(2)温度可以调节热敏脂质体的释药情况，但其 靶敏感脂质体的研究进展 . 王黎 侯新朴 靶敏感脂质体(target-sensitive liposomes, TS-liposomes)是脂质体在与靶部位结合后能自动去稳定，将内容物释放出来。对于内吞能力比较弱或没有内吞能力的靶细胞来说，普通的免疫脂质体通常不能有效地释放药物。这时，靶敏感脂质体可能更有效，释放的药物通过跨膜转运进入靶细胞内。 1 实现靶敏感的方法 此主题相关图片如下： 图1 靶敏感脂质体去稳定的两种不同机制 靶敏感脂质体在靶部位去稳定的两种可能的机制［1］为：①脂质体与一个多价靶结合后，配体侧向运动，在脂质体与靶的接触区聚集，造成脂质体表面上的配体由平均分布变为不平均分配，故而在脂质体膜上形成了非双层结构，引起内容物泄露，即“contact capping”效应；②结合于同一靶的脂质体，或与多个两价抗体结合的脂质体，相邻脂质体之间紧密接触，在接触区形成非双层结构，引起内容物泄露。 2 磷脂分子的多形性 两亲性磷脂分子分散于水中时，由于疏水效应而自动聚集，形成各种各样的相，不同动态分子形态(dynamic molecular shape)的脂质有不同的优势相(phase preference)。 磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanol-amines, PE)头部小，而碳氢链所占面积比较大，呈正相的圆锥形，因而容易形成六角相（HⅡ相）；并且PE的氨基与相邻PE分子的磷脂键形成分子间氢键，降低了PE分子的水化能力，进一步有利于HⅡ相的形成。 PE的DSC图谱见图2。由图2看出，PE从双层结构向六角相转变（Lα→HⅡ）时只发生很小的焓变，而结构发生了巨大的重组，说明HⅡ中的酰基链与双层中的酰基链的混乱程度并无十分显着的差异。双层相与六角相之间相互转换的能垒很低，这就暗示了PE作为靶敏感脂质体主要脂质的可行性。 此主题相关图片如下： 图2 PE的DSC图谱 加热和冷却速率为5℃/min，双箭头表示Lα→HⅡ的转变温度 3 影响因素 3.1 有效的头部面积 头部面积增加有利于形成双层结构。例如，二油酰磷脂酰胆碱(dioleoyl-phosphatidylcholine, DOPC)易于形成双层结构，而二油酰磷脂酰乙醇胺(dioleoyl-phosphatidylethanolamine, DOPE)易于形成六角相。 3.2 静电斥力、氢键 由盐、二价阳离子、pH降低所引起的头部离子化，均有利于双层结构的形成。而分子间氢键则有利于六角相的形成。 3.3 水化程度 去水化有利于HⅡ相。 3.4 碳氢链长度及饱和度 降低碳氢链长度及饱和度有利于形成HⅡ相。如二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE) 由双层结构转变为六角相的相转变温度（TH）为101℃［2］；DOPE有一顺式不饱和双键，TH为10℃［3］。 3.5 温度 升高温度，碳氢链混乱程度增加，HⅡ相形成的可能性增加。 3.6 双层结构稳定剂 带电荷的或高度可水化的两亲性分子均可作为双层结构的稳定剂。磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine, PC）、磷脂酰丝胺酸（phosphatidylserine, PS）、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol, PI）、磷脂酰甘油（phosphatidylglycerol, PG）在含量高于20mol%时，均可稳定PE双层。这主要是由于它们降低了PE分子间的氢键，同时增加了界面水化度［4，5］。寡糖通过增加DOPE双层界面水化度、负电排斥及空间位阻防止双层之间的接触而稳定双层结构［6］。 4 靶敏感脂质体的发展 4.1 衍生化的抗体既作为双层结构的稳定剂，又作为寻靶的配体 早期研究［7］将抗简单疱疹病毒HSV糖蛋白gD的单抗用棕榈酸酯化(pIgG)后，稳定脂质体所需的最小浓度为pIgG: PE = 2.5×10-4 (mol/mol)。研究发现，抗体衍生化主要发生在Fc段（可结晶段，fragment crystallizable），而Fab段（抗原结合段，fragment of antigen binding）暴露在外，不但能被gD抗原识别结合，而且易于水化，从而稳定PE双层。pIgG在双层中能自由扩散，当抗原-抗体发生反应时，pIgG集中于抗原-脂质体的接触区，从而引起脂质体中的PE富集区去稳定，释放内容物，即所谓的“contact capping”效应。 另外，有人用共振能量转换技术研究发现［8］，脂质体去稳定的程度和表观速率强烈地依赖于脂质体的浓度。当脂质体浓度低时（0.1μmol/L），一个病毒子只去稳定1～2个脂质体；而高浓度时（1～10μmol/L），一个病毒子可结合34～104个脂质体，此时，一个病毒子上结合的脂质体双层之间相互接触，从而诱导HⅡ相的形成。 这种早期的靶敏感脂质体稳定性较差，并且不是所有的单抗都有双层结构的稳定作用。 4.2 酰基化的抗体只作为寻靶配体，带电荷的或可水化的双亲性分子作为双层结构稳定剂 研究发现［9］，组成为80%DOPE，20%二油酰磷脂酸（dioleoyl phosphatidic acid, DOPA），0.06mol%磷脂化抗体的靶敏感脂质体可稳定长达30d，而免疫脂质体的特异性仍然保留，也就是只有HSV-1病毒子或病毒感染的细胞能诱导脂质体溶解。DOPA带负电荷，静电排斥而阻止双层之间的接触，因此有很强的稳定作用。 这种改进的靶敏感脂质体的去稳定机制研究表明，免疫脂质体与靶部位的多价结合是至关重要的，而不一定需要contact capping效应，因为脂质体中包含有足够量的强效的双层结构稳定剂DOPA。因此脂质体溶解很可能是结合于同一靶的相邻脂质体紧密接触的结果，并且有实验结果证实了这一假设。首先， HSV-1病毒子或含有它的抗原决定簇的囊泡所引起免疫脂质体的溶解常常伴随着广泛的的脂质体的聚集；游离抗体或游离抗原决定簇抑制脂质体聚集后强烈抑制脂质体的溶解。其次，免疫脂质体溶解的表观活化能很大（5.46×104J/mol），这与纯PE的水化排斥力4.2×104～4.2×105J/mol［10］相一致，说明脂质体去稳定的限制步骤是结合于同一靶的相邻脂质体克服水化排斥力，而不是由双层结构转变为六角相结构。 5 应用 5.1 药物传输［11］ 用包裹阿糖胞苷（ara-C）或阿昔洛韦（acyclovir,ACV）的靶敏感脂质体处理HSV感染的L929细胞，发现游离ACV的ED50为1.1μg/ml，当用靶敏感脂质体包裹后，ED50降为125ng/ml，并且非特异性细胞毒性降低了2个数量级；ara-C包入靶敏感脂质体后ED50约为1.8ng/ml，比游离药物低1000倍，而细胞毒性降低4个数量级。但是用PC代替PE后，ara-C的抗病毒活性降低了1.5个数量级，说明了脂质体中PE成分的重要性。 5.2 免疫测定［7，12］ 靶敏感脂质体包裹钙黄绿素（calcein）或碱性磷酸酶后与HSV孵育，引起脂质体去稳定、溶解，calcein荧光增强，碱性磷酸酶酶活性增加。用calcein荧光或酶活性可分别检测到7ml中5×104pfu和10ml中71pfu的HSV，而其它病毒不能引起溶解。预先用游离anti-HSV-gD处理HSV后，不再引起脂质体溶解，可以看出该方法的抗原特异性及高度灵敏性。与传统的ELISA相比，该方法简便省时，不需要多次的冲洗和孵育等步骤。 与普通脂质体一样，靶敏感脂质体也存在血浆稳定的问题；脂质体与靶结合后，内容物释放于靶细胞外，因此传输的药物限于能被快速转入细胞内的小分子及能通过表面受体结合进入细胞内的大分子。 众所周知，普通脂质体经聚乙二醇（PEG）修饰后，血中循环时间显著延长；但是，对于靶敏感脂质体，掺入PEG延长血循环时间的同时，是否影响其靶诱导的去稳定特性，还有待于进一步的研究 |
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