脂質體的制備方法

關于脂質體的制備方法本節(jié)要求1.脂質體的基本概念2.脂質體的組成與結構、與膠團的區(qū)別3．脂質體的劑型特點和體內(nèi)作用特點4．脂質體的制備方法、質量標準第2頁,共102頁，星期六，2024年，5月MainContents脂質體Ⅰ脂質體的應用概況Ⅱ脂質體的組成和結構特點Ⅲ脂質體的劑型特點

第3頁,共102頁，星期六，2024年，5月Microparticlesdrugdelieveysystems第4頁,共102頁，星期六，2024年，5月Macromolecularconjugates

第5頁,共102頁，星期六，2024年，5月

脂質體脂質體（liposomes）是將藥物包封于類脂質雙分子層內(nèi)形成的微型泡囊。

第6頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅰ脂質體的應用概況1971年英國萊門等人開始將脂質體用于藥物載體。我國自80年代開始進行脂質體的研究工作

第7頁,共102頁，星期六，2024年，5月抗癌藥物脂質體2000年，世界脂質體產(chǎn)品銷售額為12億美元。預測至2005年將達33億美元，增長率為175%。國外已上市的脂質體藥物品種有兩性霉素、多柔比星和柔紅霉素，均為抗癌藥物?？拱┧幬镏|體是脂質體最重要的應用。目前還有約30種脂質體抗癌藥物正在臨床試驗或等待批準上市。第8頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體抗癌藥物產(chǎn)品及研究進展情況第9頁,共102頁，星期六，2024年，5月對脂質體來說，將靶向因子－脂質連接物插入含藥脂質體的外層脂質分子層中，是一種操作性強的有效的靶向因子連接手段。脂質體在主動靶向制劑中的應用第10頁,共102頁，星期六，2024年，5月DiagramofsynthesizereactionbetweenWGAandPE

第11頁,共102頁，星期六，2024年，5月Transmissionelectronphotomicrogramsofinsulinliposomes

a－conventionalliposomes,b－WGAmodifiedliposomes

第12頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體在基因治療中的應用1987年Felgner等率先用脂質體作為基因轉移載體。陽離子脂質體是應用最多的非病毒基因載體。它們一般由帶正電荷的脂類與中性脂類按一定的摩爾比組成。陽離子脂質體并不是將DNA包裹在其脂質雙分子層中,而是若干陽離子脂質囊泡將DNA鏈夾在其中,形成片層狀結構。第13頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體基因轉移示意圖第14頁,共102頁，星期六，2024年，5月

Ⅱ脂質體的組成和結構特點

一脂質體的組成脂質體是由磷脂、膽固醇等為膜材包合而成。這兩種成分是形成脂質體雙分子層的基礎物質，具有良好的生物相容性。1．磷脂類磷脂類包括卵磷脂、腦磷脂、大豆磷脂及合成磷脂等都可以作為脂質體的雙分子層物質基礎。2．膽固醇膽固醇與磷脂共同構成脂質體基礎物質。第15頁,共102頁，星期六，2024年，5月磷脂結構通式式中：R1、R2是疏水鏈，R由C12～C18，可為飽和烴鏈或不飽和烴鏈；X為親水頭，X不同，則磷脂命名不同第16頁,共102頁，星期六，2024年，5月

第17頁,共102頁，星期六，2024年，5月第18頁,共102頁，星期六，2024年，5月天然磷脂：膽堿+磷脂酸→磷脂酰膽堿(PC)，即卵磷脂乙醇胺+磷脂酸→磷脂酰乙醇胺(PE)，即腦磷脂絲氨酸+磷脂酸→磷脂酰絲氨酸(PS)

合成磷脂：二棕櫚酰-DL-α磷脂酰膽堿（DPPC）二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿（DMPC）等。第19頁,共102頁，星期六，2024年，5月膽固醇結構

第20頁,共102頁，星期六，2024年，5月

磷脂和膽固醇分子排列示意圖

第21頁,共102頁，星期六，2024年，5月磷脂和膽固醇分子排列把類脂質的醇溶液倒入水面時，醇很快地溶解于水而類脂分子則排列在空氣一水的界面上極性部分在水里，親油的非極性部分則伸向空氣中當極性類脂分子被水完全包圍時極性基團面向兩側的水相，而非極性的烴鏈彼此面對面締合成雙分子層第22頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體雙分子層第23頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體形成示意圖第24頁,共102頁，星期六，2024年，5月第25頁,共102頁，星期六，2024年，5月

脂質體與其包封的藥物第26頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體半球剖面圖第27頁,共102頁，星期六，2024年，5月結構特點脂質體結構與由表面活性劑構成的膠團不同，后者是由單分子層組成，脂質體由雙分子層組成。micelleliposomesbilayer第28頁,共102頁，星期六，2024年，5月膠團與脂質體結構

LiposomesMicelles第29頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體與膠團區(qū)別脂質體膠團組成磷脂和膽固醇表面活性劑結構雙分子層單分子層中心區(qū)域水相，可容納親水性藥物疏水區(qū)，可容納疏水性藥物第30頁,共102頁，星期六，2024年，5月二脂質體的類型

單室脂質體（SUVs）大單室脂質體（LUVs）多室脂質體(MLVs)大多孔脂質體(MVVs)按結構脂質體第31頁,共102頁，星期六，2024年，5月單室脂質體

(unilamellarvesicles,ULV)

球徑0.02~0.08μm為小單室脂質體(singleunilamellarvesicles,SUV)，0.1~1μm為大單室脂質體(largeunilamellarvesicles,LUV)，水溶性藥物的溶液只被一層類脂質雙分子層所包封，脂溶性藥物則分散于雙分子層中。凡經(jīng)超聲波分散的脂質體懸液，絕大部分為單室脂質體。第32頁,共102頁，星期六，2024年，5月多室脂質體

(multilamellarvesicles,MLV)

球徑1~5μm，有幾層脂質雙分子層將包含的藥物(水溶性藥物)的水膜隔開，形成不均勻的聚合體，脂溶性藥物則分散于幾層分子層中。第33頁,共102頁，星期六，2024年，5月大多孔脂質體

(Multivesicularvesicles,MVV)球徑約0.13±0.06μm，單層狀，比單室質體可多包封10倍的藥物。第34頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體分類

按結構第35頁,共102頁，星期六，2024年，5月單室和多室脂質體示意圖第36頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體電鏡照片第37頁,共102頁，星期六，2024年，5月納米脂質體呈藍色乳光

第38頁,共102頁，星期六，2024年，5月二脂質體的類型按性能熱敏脂質體pH敏感脂質體超聲波敏感脂質體光敏脂質體磁性脂質體特殊性能脂質體脂質體一般脂質體SUVsLUVsMLVsMVVs第39頁,共102頁，星期六，2024年，5月二脂質體的類型脂質體按荷電性中性脂質體負電性脂質體正電性脂質體第40頁,共102頁，星期六，2024年，5月三脂質體的理化性質（一）相變溫度脂質體膜的性質與介質溫度關系密切。當溫度升高時，磷脂分子中?；鶄孺湉挠行蚺帕凶兂蔁o序排列，從而引起膜性質的變化：由膠晶態(tài)變成液晶態(tài)，膜的橫切面增加，雙分子層厚度減少，膜流動性增加，發(fā)生這種轉變時的溫度稱為相變溫度。每種磷脂有其特有的相變溫度。第41頁,共102頁，星期六，2024年，5月三脂質體的理化性質膜的流動性是脂質體的重要性質，流動性與藥物釋放密切相關。膽固醇被稱為膜流動性調(diào)節(jié)劑，因為低于相變溫度時，膽固醇的存在增加了膜的無序性，增加膜的流動性；相變溫度以上時，膽固醇減少膜?；鶄孺湹臒o序性，減少膜的流動性。第42頁,共102頁，星期六，2024年，5月（二）脂質體的荷電性荷電磷脂制備的脂質體荷電。含磷脂酸（PA）和磷脂酰絲氨酸（PS）的脂質體荷負電，含堿基（胺基）磷脂的脂質體荷正電，不含離子的脂質體電中性。按荷電性分類？第43頁,共102頁，星期六，2024年，5月（二）脂質體的荷電性陽離子脂質體作為藥物的載體比傳統(tǒng)脂質體有利，它與帶負電的細胞表面有很強的親合作用，有利于藥物的被吸收。陽離子脂質體是應用最多的非病毒基因載體

第44頁,共102頁，星期六，2024年，5月（二）脂質體的荷電性某些陽離子脂質體能專一性靶向肺等器官的內(nèi)皮細胞。藥物和陽離子脂質體相互作用時，不僅同樣可包埋于脂質體的囊泡內(nèi)，此外也可由于陽離子脂質體表面的正電荷與帶負電荷的藥物分子產(chǎn)生靜電吸附作用，多肽類藥物分子中的疏水結構可插入脂質體的脂雙層、形成穩(wěn)定結構。第45頁,共102頁，星期六，2024年，5月

Ⅲ脂質體的劑型特點

1

脂質體具有生物相容性第46頁,共102頁，星期六，2024年，5月

Ⅲ脂質體的劑型特點

2.制備工藝簡單，適宜工業(yè)大生產(chǎn)。第47頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅲ脂質體的劑型特點3

同時裝載水溶性和脂溶性藥物第48頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅲ脂質體的劑型特點4藥物以非共價鍵結合的方式被包裹，有利于藥物釋放。5脂質體的物理化學穩(wěn)定性較差。第49頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅳ脂質體的體內(nèi)作用特點1.體內(nèi)分布靶向性被動靶向主動靶向第50頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體易于連接靶向因子脂質體主動靶向性第51頁,共102頁，星期六，2024年，5月2．藥物作用延效性

許多藥物在體內(nèi)由于被迅速代謝或排泄而使其體內(nèi)作用時間短。將藥物包封成脂質體，可減少腎排泄和代謝而延長藥物在血液中的滯留時間，使藥物在體內(nèi)緩慢釋放，從而延長藥物的作用時間。

第52頁,共102頁，星期六，2024年，5月3.生物相容性因脂質體是類似生物膜結構的泡囊，具有很好的細胞親和性與組織相容性。它可長時間吸附于靶細胞周圍，使藥物能充分向靶細胞滲透。脂質體也可通過融合進入細胞內(nèi)

第53頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．降低藥物毒性藥物被脂質體包封后，主要被單核—巨噬細胞系統(tǒng)的巨噬細胞所吞噬而攝取，且在肝、脾和骨髓等單核-巨噬細胞較豐富的器官中濃集，而使藥物在心、腎中累積量比游離藥物低得多。第54頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．降低藥物毒性如果將對心、腎有毒性的藥物或對正常細胞有毒性的抗癌藥物包封成脂質體，就可明顯降低藥物的毒性。兩性霉素B對多數(shù)哺乳動物的毒性較大，制成兩性霉素B脂質體，可使其毒性大大降低而不影響抗真菌活性。第55頁,共102頁，星期六，2024年，5月5．提高藥物穩(wěn)定性

一些不穩(wěn)定的藥物被脂質體包封后可受到脂質體雙層膜的保護。如青霉素G或V的鉀鹽是對酸不穩(wěn)定的抗生素，口服易被胃酸破壞，制成脂質體則可減少胃酸對其的破壞，提高口服的吸收效果。

第56頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅴ脂質體的制備技術注入法薄膜分散法超聲波分散法逆相蒸發(fā)法冷凍干燥法第57頁,共102頁，星期六，2024年，5月1．注入法將磷脂與膽固醇等類脂質及脂溶性藥物其溶于有機溶劑中（一般多采用乙醚），然后將此藥液經(jīng)注射器緩緩注入加熱至50℃（并用磁力攪拌）的磷酸鹽緩沖液（或含有水溶性藥物）中，加完后，不斷攪拌至乙醚除盡為止，即制得大多孔脂質體，其粒徑較大，不適宜靜脈注射。再將脂質體混懸液通過高壓乳勻機二次，則所得的成品。第58頁,共102頁，星期六，2024年，5月將磷脂，膽固醇等類脂質及脂溶性藥物溶于氯仿（或其他有機溶劑中）然后將氯仿溶液在一玻璃瓶中旋轉蒸發(fā)，在瓶內(nèi)壁上形成一薄膜；將水溶性藥物溶于磷酸鹽緩沖液中，加入燒瓶中不斷攪拌，即得脂質體。2．薄膜分散法第59頁,共102頁，星期六，2024年，5月2．薄膜分散法1多用于脂溶性藥物脂質體的制備2制備方法簡單，脂溶性藥物包封率較高3多室脂質體，粒徑較大，若需減小粒徑，需經(jīng)超聲或高壓乳勻處理第60頁,共102頁，星期六，2024年，5月將水溶性藥物溶于磷酸鹽緩沖液磷脂，膽固醇與脂溶性藥物共溶于有機溶劑的溶液，混合，攪拌，蒸發(fā)除去有機溶劑殘液以超聲波處理，然后分離出脂質體再混懸于磷酸鹽緩沖液中，制成脂質體的混懸型注射劑。經(jīng)超聲波處理大多為單室脂質體3．超聲波分散法第61頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法將水溶性藥物溶于磷酸鹽緩沖液磷脂，膽固醇與脂溶性藥物共溶于有機溶劑的溶液，混合，超聲處理直至形成穩(wěn)定的W/O乳劑減壓蒸發(fā)除去有機溶劑達到膠態(tài)后，加入磷酸鹽緩沖液，旋轉使器壁上凝膠脫落，繼續(xù)減壓蒸發(fā)除去有機溶劑脂質體水性混懸液第62頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法磷脂膽固醇脂溶性藥物有機溶劑水溶性藥物磷酸鹽緩沖液混合第63頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法超聲W/O乳劑第64頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法W/O乳劑蒸發(fā)有機溶劑第65頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法凝膠磷酸鹽緩沖液蒸發(fā)有機溶劑第66頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法Liposomes第67頁,共102頁，星期六，2024年，5月4．逆相蒸發(fā)法本法特點是包封的藥物量大，體積包封率可大于超聲波分散法30倍，適合于包封水溶性藥物及大分子生物活性物質如各種抗生素、胰島素、免疫球蛋白、堿性磷脂酶、核酸等。

第68頁,共102頁，星期六，2024年，5月5．冷凍干燥法脂質體亦可用冷凍干燥法制備，對遇熱不穩(wěn)定的藥物尤為適宜。先按上述方法制成脂質體懸液后分裝于小瓶中，冷凍干燥制成凍干燥制劑，惟全部操作應在無條件菌條件下進行。第69頁,共102頁，星期六，2024年，5月5．冷凍干燥法Payne用冷凍干燥法制備前體脂質體，它為一干燥且具有良好流動性的顆粒，一旦加水水合，即可分散成等脹的多層脂質體混懸液，適用于靜脈給藥或用于其它給藥途徑。另一方法為將脂質吸附于極細的水溶性載體，如粉末氯化鈉、山梨醇或其它的聚合糖類，即可形成高度分散的前體脂質體。與水接觸時，脂質溶脹而載體迅速溶解，脂質在水相中形成脂質體。第70頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅴ脂質體的質量評價

1大小與形態(tài)觀察脂質體的粒徑對其性質影響很大，因而測定粒徑非常重要。常用方法包括：電鏡法：熱力學光散射法：Zetasizer3000SH激光測粒儀（MalvernInstrumentsLtd）第71頁,共102頁，星期六，2024年，5月2主藥含量測定和釋放度測定透析管法和離心法等可用來測定釋放度。3包封率測定脂質體包封率的測定方法很多，有離心法、透析法、凝膠柱層析法、導數(shù)光譜法等。其中凝膠柱層析法，具有分子篩作用，能使混合物依據(jù)分子大小不同而分離，廣泛用于脂質體的分離及包封率的測定。第72頁,共102頁，星期六，2024年，5月凝膠柱層析法用于分離脂質體時，脂質體粒子將首先流出，隨后游離藥物也會被洗脫下來，因此，游離藥物在凝膠柱上保留時間越長，流出越慢，越有利于與脂質體粒子的分離。第73頁,共102頁，星期六，2024年，5月三種凝膠流出曲線圖(n=3)第74頁,共102頁，星期六，2024年，5月游離藥物在SephadexG-50（100～300μ）柱上的保留時間較長，從第六流份開始大量流出，而在SephadexG-50（50~100μ）和SephadexLH-20上均從第三流份開始大量流出。經(jīng)三種凝膠的洗脫曲線測定，可初步選定用SephadexG-50（100~300μ）測定包封率，洗脫體積可初步定為10ml。第75頁,共102頁，星期六，2024年，5月

包封率計算：

重量包封率Qw

是指包入脂質體內(nèi)的藥物量與投料量的重量百分比。

式中W總、W包和W游——分別表示投料量、包封于脂質體的藥量及未包入脂質體的藥量。

第76頁,共102頁，星期六，2024年，5月

2)體積包封率Qv是指制劑中某類粒子體積V類與總體粒子Ⅴ總體積百分比，式中V總和V類——分別為脂質體制劑中總體粒子的體積和某類粒子的體積。Qv測定方法有凝膠過濾法和顯微鏡法等。

第77頁,共102頁，星期六，2024年，5月

3)藥脂包封比（Ew）Ew是指一定重量的類脂（包括PC、CH等）所包封藥物重量的百分比，式中W類脂——處方類脂總量W包——包封藥物重量。

第78頁,共102頁，星期六，2024年，5月

4滲漏率測定

滲漏率表示脂質體貯存期間包封率的變化情況，定義為貯存期包封量的減少與剛制備脂質體的包封量之比式中Q滲——滲漏率；W總游——定期測得游離藥物量；W始游——制備當時測得游離藥物量；W包——制備當時包封量；W貯——定期測得包封量。

第79頁,共102頁，星期六，2024年，5月4滲漏率測定

滲漏率測定方法是一定條件下貯存（滅菌）脂質體，定期（時）取樣用測定包封率的方法（主要用凝膠柱層析）測定脂質體包封量或游離藥物量

與開始包封或游離藥物量比較，再由式計算滲漏率。

第80頁,共102頁，星期六，2024年，5月5．藥物體內(nèi)分布

通常可以小鼠為受試對象，將脂質體靜注給藥，測定不同時間血藥濃度，并定時處死剖取臟器組織，搗碎分離取樣，以同劑量藥物作對照，比較各種組織的滯留量，進行動力學處理，以評價脂質體在動物體內(nèi)的分布。

第81頁,共102頁，星期六，2024年，5月5．藥物體內(nèi)分布脂質體以靜脈給藥時，能選擇地集中于單核-巨噬細胞系統(tǒng)，70％-89％集中于肝、脾。如卡氮芥脂質體注射液在小鼠尾靜脈注射后卡氮芥主要被肝、脾攝取，40min在肝中達峰值，8h仍保持較高的滯留量，較同一時間的卡氮芥水溶液攝取量提高10倍。第82頁,共102頁，星期六，2024年，5月Ⅵ脂質體的作用機制和給藥途徑(一)脂質體與細胞的相互作用脂質體屬膠體系統(tǒng)，具有靶向和緩釋作用，從而可提高藥物藥效，降低不良反應。脂質體與細胞膜的組成相似，能顯著增強細胞攝取，延緩和克服耐藥性。脂質體在體內(nèi)細胞水平上的作用機制有吸附、脂交換、內(nèi)吞、融合等第83頁,共102頁，星期六，2024年，5月(一)脂質體與細胞的相互作用1．吸附吸附是脂質體作用的開始，是普通物理吸附，受粒子大小、密度和表面電荷等因素的影響。如脂粒與細胞表面電荷相反，吸附作用大。第84頁,共102頁，星期六，2024年，5月(一)脂質體與細胞的相互作用2．脂交換脂質體的脂類與細胞膜上脂類發(fā)生交換。其交換過程包括：脂質體先被細胞吸附，然后在細胞表面蛋白的介導下，特異性交換脂類的極性基團或非特異性地交換酰基鏈。交換僅發(fā)生在脂質體雙分子層中外部單分子層和細胞質膜外部的單分子層之間，而脂質體內(nèi)藥物并未進入細胞。脂質體可與血漿中各種組織細胞相互作用進行脂交換。第85頁,共102頁，星期六，2024年，5月(一)脂質體與細胞的相互作用3．內(nèi)吞內(nèi)吞作用(endocytosis)是脂質體的主要作用機制。脂質體被單核—巨噬細胞系統(tǒng)細胞，特別是巨噬細胞作為外來異物吞噬，稱內(nèi)吞作用。通過內(nèi)吞，脂質體能特異地將藥物濃集于作用的細胞房室內(nèi)，也可使不能通過漿膜的藥物達到溶酶體內(nèi)。被動靶向第86頁,共102頁，星期六，2024年，5月(一)脂質體與細胞的相互作用4．融合融合(fusion)指脂質體的膜材與細胞膜的構成物相似而融合進入細胞內(nèi)，然后經(jīng)溶酶體消化釋放藥物。體外證明脂質體可以將生物活性大分子如酶、DNA、環(huán)磷酸腺苷(cAMP)、mRNA或毒素以細胞融合方式傳遞到培養(yǎng)細胞內(nèi)。第87頁,共102頁，星期六，2024年，5月(一)脂質體與細胞的相互作用4．融合對產(chǎn)生耐藥的菌株或癌細胞群，用脂質體載藥可顯著提高抗菌或抗癌效果；大分子藥物被包封于脂質體往往可以提高口服藥效；溶酶體膜的通透性有限，可阻止大分子藥物釋放至細胞內(nèi)其它部位，而脂質體載大分子藥物由于融合作用則往往不受限制。第88頁,共102頁，星期六，2024年，5月細胞膜對脂質體的吸附和融合a吸附b融合第89頁,共102頁，星期六，2024年，5月脂質體的吸附和內(nèi)吞第90頁,共102頁，星期六，2024年，5月(二)給藥途徑

脂質體在體內(nèi)可完全生物降解，一般無毒。脂質體在體內(nèi)的作用受給藥途徑的影響。用不同的方法，可制備成各種大小和具有不同表面性質的脂質體，因而脂質體可適用于多種給藥途徑。

第91頁,共102頁，星期六，2024年，5月(二)給藥途徑1．靜脈注射這是脂質體常見的給藥途徑。脂質體靜脈注射后迅速從血液循環(huán)中消除，其消除率與脂質體大小及表面所帶電荷有關。大的脂質體比小的消除快。

第92頁,共102頁，星期六，2024年，5月(二)給藥途徑2．肌內(nèi)和皮下注射脂質體經(jīng)肌內(nèi)或皮下