脂质体的制备技术

一、脂质体的概述

脂质体（或称类脂小球）是一种类似生物膜结构的双分子层微小囊泡。1971年，英国Rymen等人开始将脂质体作为药物载体。脂质体是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。脂质体根据其结构和所包含的双层磷脂膜层数，可分为单室脂质体和多室脂质体。凡由1层类脂质双分子层构成者，称为单室脂质体，它又分大单室脂质体（粒径在0．1～1μm之间）和小单室脂质体。由多层类脂质双分子层构成的称为多室脂质体，粒径在1～5μm之间。单室脂质体中水溶性药物的溶液只被1层类脂质双分子层所包封，脂溶性药物则分散于双分子层中。多室脂质体中有几层脂质双分子层将被包含的水溶性药物的水膜隔开，形成不均匀的聚合体，脂溶性药物则分散于几层双分子层中。凡经超声波分散的脂质体混悬液，绝大部分为单室脂质体；大单室脂质体通过膜滤后也可得到小单室脂质体。

当前脂质体的研究主要集中在3个领域：①模拟膜的研究；②制剂的可控释放和在体内的靶向给药；③作为基因的载体，提高基因治疗研究的安全性和有效性。20世纪80年代中期，一些专门从事脂质体开发的公司相继成立，用脂质体包裹的抗癌药、新疫苗或其他各种药物已开始上市，如脱水脂质体、顺铂脂质体、两性霉素B脂质体和阿霉素脂质体等。

（一）脂质体的组成与结构

脂质体的结构与由表面活性剂构成的胶束不同，后者是由单分子层所组成，而脂质体由双分子层所组成。脂质体的组成成分是磷脂及附加剂。如果把类脂质的醇溶液倒入水中，醇很快地溶于水，而类脂分子则排列在空气－水的界面，极性部分在水中，而非极性部分则伸向空气中，空气－水界面布满了类脂分子后，则转入水中，被水完全包围时，其极性基团面向两侧水相，而非极性的烃链彼此面对面缔合成板状双分子层或球状。磷脂为两性物质，其结构中含有磷酸基团和含氨的碱基（均亲水），及两个较长的烃链为疏水链。

胆固醇亦属于两亲物质，其结构中亦具有疏水与亲水两种基团，但疏水性较亲水性强。用磷脂与胆固醇作脂质体的膜材时，必须先将两者溶于有机溶剂，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。磷脂与胆固醇排列成单室脂质体。磷脂分子的极性端与胆固醇分子的极性基团相结合，故亲水基团上接有两个疏水链，其中之一是磷脂分子中两个烃基，另一个是胆固醇结构中的疏水链。

磷脂分子形成脂质体时，有两条疏水链指向内部，亲水基在膜的内外2个表面上，磷脂双层构成1个封闭小室，内部包含水溶液，小室中水溶液被磷脂双层包围而独立，磷脂双层形成囊泡又被水相介质分开。脂质体可以是单层的封闭双层结构，也可以是多层的封闭双层结构。在电镜下脂质体常见的是球形或类球形。

（二）脂质体的理化性质

1．相变温度　脂质体的物理性质与介质温度有密切关系。当温度升高时，脂质体双分子层中酰基侧键可从有序排列变为无序排列，从而引起一系列变化，如由“胶晶”变为液晶态，膜的横切面增加、厚度减少、流动性增加等。转变时的温度称为相变温度，相变温度的高低取决于磷脂的种类。脂质体膜也可以由两种以上磷脂组成，它们各有特定的相变温度，在一定条件下它们可同时存在不同的相。

2．电性　含磷脂酸和磷脂酰丝氨酸等的酸性脂质体荷负电，含碱基（胺基），如十八胺等的脂质体荷正电，不含离子的脂质体显电中性。脂质体表面的电性对其包封率、稳定性、靶器官分布及对靶细胞的作用均有影响。

二、制备脂质体的材料

脂质体的膜材主要由磷脂与胆固醇构成，这两种成分是形成脂质体双分子层的基础物质，由它们所形成的“人工生物膜”易被机体消化分解。

（一）磷脂类

磷脂类包括卵磷脂、脑磷脂、大豆磷脂及其他合成磷脂，如合成二棕榈酰－DL－α磷脂酰胆碱、合成磷脂酰丝氨酸等都可作为脂质体的双分子层的基础物质。采用蛋黄卵磷脂为原料，以氯仿为溶剂提取，即得卵磷脂，但产品中氯仿难除尽，卵磷脂的成本也比豆磷脂高。

豆磷脂的组成为卵磷脂与少量脑磷脂的混合物。磷脂可在体内合成，还可相互转化，如脑磷脂可转化为卵磷脂和丝氨酸磷脂，丝氨酸磷脂也可转化为脑磷脂。

（二）胆固醇类

胆固醇与磷脂是共同构成细胞膜和脂质体的基础物质。胆固醇具有调节膜流动性的作用，故可称为脂质体“流动性缓冲剂”。当低于相变温度时，胆固醇可使膜减少有序排列，而增加流动性；高于相变温度时，可增加膜的有序排列而减少膜的流动性。

案例——想一想

阿霉素脂质体

【处方】 阿霉素　 100g　氢化大豆磷脂　 329．5g　胆固醇　 81．5g

二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺－聚乙二醇2 000　 589．0g

【问题】 请分析阿霉素脂质体的处方中各成分的作用。

三、脂质体的制备方法

（一）薄膜分散法

薄膜分散法是指将磷脂、胆固醇等类脂质及脂溶性药物溶于氯仿（或其他有机溶剂）中，然后将氯仿溶液在烧瓶中旋转蒸发，使其在内壁上形成一薄膜；将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液中，加入烧瓶中不断搅拌，即得脂质体。

（二）逆相蒸发法

逆相蒸发法系将磷脂等膜材溶于有机溶剂，如氯仿、乙醚等，加入待包封的药物水溶液（水溶液：有机溶剂＝1∶3～1∶6）进行短时超声，直到形成稳定W／O型乳状液。然后减压蒸发除去有机溶剂，达到胶态后，滴加缓冲液，旋转帮助器壁上的凝胶脱落，在减压下继续蒸发，制得水性混悬液，通过凝胶色谱法或超速离心法，除去未包入的药物，即得大单层脂质体。本法可包裹较大体积的水（约60％，大于超声分散法约30倍），它适合于包裹水溶性药物及大分子生物活性物质。

（三）冷冻干燥法

冷冻干燥法系将磷脂分散于缓冲盐溶液中，经超声波处理与冷冻干燥，再将干燥物分散到含药物的水性介质中，即得。如维生素B12脂质体 取卵磷脂2．5g分散于0．067mmol／L磷酸盐缓冲液（pH 7）与0．9％氯化钠溶液（1∶1）混合液中，超声处理，然后与甘露醇混合，真空冷冻干燥，用含12．5mg维生素B12的上述缓冲盐溶液分散，进一步超声处理，即得。

（四）注入法

将磷脂与胆固醇等类脂质及脂溶性药物共溶于有机溶剂中（一般多采用乙醚），然后将此药液经注射器缓缓注入于搅拌下的50℃磷酸盐缓冲液（可含有水溶性药物）中，加完后，不断搅拌至乙醚除尽为止，即制得大多室脂质体，其粒径较大，不适于静脉注射。再将脂质体混悬液通过高压乳匀机2次，则所得的成品大多为单室脂质体。

（五）超声波分散法

将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液，加至磷脂、胆固醇与脂溶性药物共溶于有机溶剂中制成的溶液中，搅拌蒸发除去有机溶剂，残液经超声波处理，然后分离出脂质体，再混悬于磷酸盐缓冲液中，即得。

另外，多室脂质体经超声波处理可得单室脂质体。

四、脂质体的修饰

脂质体在体内主要分布到网状内皮系统的组织与器官（肝、脾）中，因此脂质体作为药物载体还不能像导弹一样将药物定向地运送到任何需要的靶区并分布于靶区。为此近年来，对脂质体表面进行修饰，以便提高脂质体的靶向性，目前已报道的有以下几种主要方法。

（一）长循环脂质体

脂质体表面经适当修饰后，可避免网状内皮系统吞噬，延长在体内循环系统的时间，称为长循环脂质体。如脂质体用聚乙二醇（PEG）修饰，其表面被柔顺而亲水的PEG链部分覆盖，极性PEG基增强了脂质体的亲水性，减少血浆蛋白与脂质体膜的相互作用，降低被巨噬细胞吞噬的可能，延长在循环系统的滞留时间，因而有利于肝脾以外的组织或器官的靶向作用。将抗体或配体结合在PEG末端，既可保持长循环，又对靶体识别。

（二）免疫脂质体

在脂质体表面接上某种抗体，使具有对靶细胞分子水平上的识别能力，提高脂质体的专一靶向性。

（三）糖基脂质体

糖基连接在脂质体表面，而不同的糖基有不同的靶向性。如带有半乳糖残基可被肝实质细胞所摄取，带甘露糖残基可被K细胞摄取，氨基甘露糖的衍生物可集中于肺内。

（四）温度敏感脂质体

将不同比例的膜材二棕榈酸磷脂和二硬脂酸磷脂混合得不同的相变温度，在相变温度时，脂质体中磷脂从胶态过渡到液晶态，可增加脂质体膜的通透性，此时包封的药物释放速率亦增大，而偏离相变温度时则释放减慢。

（五）pH敏感脂质体

肿瘤间质液的pH值比周围正常组织显著低，从而设计了pH敏感脂质体。这种脂质体在低pH值范围内可释放药物，通常采用对pH敏感的类脂（如十七烷酸磷脂）为膜材，其原理是pH降低时，可导致脂肪酸羧基的质子化引起六方晶相（非相层结构）的形成而使膜融合。

除上述四种脂质体外还有磁性脂质体、声波敏感脂质体等，随着科学技术发展，提高脂质体的靶向性的研究，会愈来愈深入，将会创造出临床治疗中适用的新型靶向脂质体。

五、类脂质体

类脂质体亦称泡囊，系指用非离子型表面活性剂为囊材制成的单层囊泡，其特点是稳定性高于脂质体，可克服脂质体因磷脂氧化而带来的毒性，近年受到国内外的关注，成为很有前途的新型药物的传递系统。

类脂质体的制法与脂质体相近。如由薄膜分散法制得的卡铂泡囊与异烟肼泡囊等，均具有缓释与肺靶向的双重性质，可提高药效，降低毒副作用。

六、脂质体的质量评价

1．形态与粒径及其分布　脂质体的形态为封闭的多层囊状或多层圆球。其粒径大小可用光学显微镜或电镜测定（小于2μm时须用扫描电镜或透射电镜）。也可用电感应法（如Coulter计数器）、光感应法（如粒度分布光度测定仪）以及激光散射法。激光散射法又称尘粒计数法，将脂质体混悬液稀释（约50倍），取约30ml放入雾化器内，在20k Pa压力下雾化喷出，混入氮气流干燥，经气溶胶取样管定量到计数仪散射腔，自动计数仪按键分档记录各档次粒子的粒径、数目、计算出分布概率或绘制粒径分布图。

2．包封率　测定脂质体中的总药量后，经色谱柱或离心分离，测定介质中未包入的药量，可得：

3．渗漏率　表示脂质体在贮存期间包封率的变化情况，是脂质体不稳定性的主要指标，在膜材中加一定量胆固醇以加固脂质双层膜，减少膜流动，可降低渗漏率。公式如下：

4．磷脂的氧化程度　磷脂容易被氧化，这是脂质体的突出缺点。在含有不饱和脂肪酸的脂质混合物中，磷脂的氧化分3个阶段：单个双键的偶合；氧化产物的形成；乙醛的形成及键断裂。因为各阶段产物不同，氧化程度很难用一种试验方法评价。

课堂讨论

请同学们思考：栓剂产品是如何在体内发挥药效的？

七、脂质体的特点

脂质体是一种新型的药物载体，具有包裹脂溶性药物或水溶性药物的特性。药物被脂质体包裹后称为载药脂质体，它具有以下主要特点。

1．靶向性　载药脂质体进入体内可被巨噬细胞作为外界异物而吞噬，脂质体以静脉给药时，能选择地集中于网状内皮系统，70％～89％集中于肝、脾。可用于治疗肝肿瘤和防止肿瘤扩散转移，以及防治肝寄生虫病、利什曼病等网状内皮系统疾病。如抗肝利什曼原虫药锑剂被脂质体包裹后，药物在肝脏中的浓度可提高200～700倍。

2．缓释性　许多药物在体内作用时间短，被迅速代谢或排泄。将药物包封于脂质体中，可减少肾排泄和代谢而延长药物在血液中的滞留时间，使某些药物在体内缓慢释放，延长药物的作用时间。如按6mg／kg剂量分别静注阿霉素和阿霉素脂质体，两者在体内过程均符合三室模型，两者消除半衰期分别为17．3h和69．3h。

3．降低药物毒性　药物被脂质体包封后，主要被网状内皮系统的巨噬细胞所吞噬，在肝、脾和骨髓等网状内皮细胞较丰富的器官中集中，而使药物在心、肾中累积量比游离药物明显降低。因此，如将对心、肾有毒性的药物或对正常细胞有毒性的抗癌药包封于脂质体中，可明显降低药物的毒性。

4．提高药物稳定性　不稳定的药物被脂质体包封后受到脂质体双层膜的保护，可提高稳定性。例如，青霉素G或V的钾盐是酸不稳定的抗生素，口服易被胃酸破坏，制成药物脂质体可防止其在胃中破坏，从而提高其口服的吸收效果。

知识归纳

包合物的制备流程

固体分散体的制备流程

目标检测

一、名词解释

1．固体分散技术　 2．包合技术　 3．微囊　 4．微球　 5．脂质体

二、填空题

1．包合物外层的大分子物质称为__________。

2．脂质体的膜材主要由__________组成。

三、单项选择题

1．用β－环糊精包藏挥发油后制成的固体粉末为（ ）

A．固体分散体　 B．包合物　 C．脂质体

D．微球　 E．物理混合物

2．β－环糊精结构中的葡萄糖分子数是（ ）

A．5个　B．6个　C．7个　D．8个　E．9个

3．单凝聚法制备微囊时，加入硫酸钠水溶液的作用是（ ）

A．凝聚剂　B．稳定剂　C．阻滞剂　D．增塑剂　E．稀释剂

4．制备固体分散体，若药物溶解于熔融的载体中呈分子状态分散者则为（ ）

A．低共熔混合物　 B．玻璃溶液　 C．共沉淀物

D．无定形物　 E．固态溶液

5．以下有关微囊的叙述中，错误的是（ ）

A．制备微囊的过程称为微型包囊技术

B．微囊有囊材和囊心物构成

C．囊心物指被囊材包裹的药物和附加剂

D．囊材是指用于包裹囊心物的材料

E．微囊不能制成液体制剂