脂质体

脂质体
• 脂质体（liposomes）是将药物 包封于类脂质双分子层内形成的微型泡囊。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 脂质体的应用概况 脂质体的组成和结构特点 脂质体的剂型特点
Ⅰ
脂质体的应用概况
• 1971年英国莱门等人开始将脂质体用于药物载体。 • 我国上世纪80年代开始进行脂质体的研究工作
1
应用
抗癌药物脂质体 主动靶向脂质体 基因治疗用脂质体
单室和多室脂质体示意图
脂质体电镜照片
纳米脂质体呈蓝色乳光
按性能
• 二 脂质体的类型
一般脂质体 脂质体 特殊性能脂质体
•热敏ห้องสมุดไป่ตู้质体
•pH敏感脂质体 •超声波敏感脂质体 •光敏脂质体 •磁性脂质体
二 脂质体的类型
•中性脂质体 • 脂质体 •负电性脂质体 •正电性脂质体
按荷电性
三 脂质体的理化性质
•合成磷脂：
•二棕榈酰-α磷脂酰胆碱（DPPC）
•二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC）等。
胆固醇结构
磷脂和胆固醇分子排列示意图
磷脂和胆固醇分子排列
• 把含类脂质的醇溶液倒入水面时，醇很快地溶解于 水，而类脂分子则排列在空气一水的界面上 • 极性部分在水里，亲油的非极性部分则伸向空气中 •当极性类脂分子被水完全包围时 •极性基团面向两侧的水相，而非极性的烃链彼此 面对面缔合成双分子层
4．逆相蒸发法
蒸发
4．逆相蒸发法
蒸发
有机溶剂
磷酸盐 缓冲液
4．逆相蒸发法
4．逆相蒸发法
• 本法特点是包封的药物量大，
• 体积包封率可大于超声波分散法30倍，
• 适合于包封水溶性药物及大分子生物活性物质。如 各种抗生素、胰岛素、免疫球蛋白、碱性磷脂酶、 核酸等。
5．冷冻干燥法
• 脂质体亦可用冷冻干燥法制备，对遇热不稳 定的药物尤为适宜。先按上述方法制成脂质 体悬液后分装于小瓶中，冷冻干燥制成冻干 制剂，全部操作应在无条件菌条件下进行。
药品名 阿霉素 商品名 Myocet Doxil Caelyx Dox-sl LED MCC-465（免疫脂质体） DaunoXome Onco TCS VincaXome LEP SPI-77 ATTA-IV 进展情况 2001 年上市 1995 年上市 2002 年上市 临床 II 临床 I/II 临床 I/II 1996 年上市 临床 II/III 临床 II 临床 II/III 临床 III 临床 II 临床 I 临床 I 临床 I/II 临床 I/II 临床 II 已上市
• 如果将对心、肾有毒性的药物或对正常细胞 有毒性的抗癌药物包封成脂质体，就可明显 降低药物的毒性。
• 两性霉素B对多数哺乳动物的毒性较大，制成 两性霉素B脂质体，可使其毒性大大降低而不 影响抗真菌活性。
5．提高药物稳定性
• 一些不稳定的药物被脂质体包封后可受到脂质体双 层膜的保护。 • 如青霉素G或V的钾盐是对酸不稳定的抗生素，口服 易被胃酸破坏，制成脂质体则可减少胃酸对其的破 坏，提高口服的吸收效果。
脂质体在基因治疗中的应用
• 1987年Felgner等率先用脂质体作为基因转移载 体。
• 阳离子脂质体是应用最多的非病毒基因载体 。 它们一般由带正电荷的脂类与中性脂类按一定的 摩尔比组成。
• 阳离子脂质体并不是将 DNA 包裹在其脂质双分 子层中 , 而是若干阳离子脂质囊泡将 DNA 链夹 在其中 , 形成片层状结构。
• （一）相变温度
• 脂质体膜的性质与介质温度关系密切。当温度升高时， 磷脂分子中酰基侧链从有序排列变成无序排列，从而引 起膜性质的变化： • 由胶晶态变成液晶态，膜的横切面增加，双分子层厚度 减少，膜流动性增加， • 发生这种转变时的温度称为相变温度。 • 每种磷脂有其特有的相变温度。
• 膜的流动性是脂质体的重要性质，流动性与 药物释放密切相关。 • 胆固醇被称为膜流动性调节剂，因为低于相 变温度时，胆固醇的存在增加了膜的无序性， 增加膜的流动性；
5．冷冻干燥法
• Payne用冷冻干燥法制备前体脂质体为一干燥 且具有良好流动性的颗粒，一旦加水水合， 即可分散成等胀的多层脂质体混悬液，适用 于静脉给药或用于其它给药途径。 • 另一方法为将脂质吸附于极细的水溶性载体， 如粉末氯化钠、山梨醇或其它的聚合糖类， 即可形成高度分散的前体脂质体。与水接触 时，脂质溶胀而载体迅速溶解，脂质在水相 中形成脂质体。
脂质体 Liposomes
要求
• • • • 1. 2. 3． 4． 脂质体的基本概念 脂质体的组成与结构、与胶团的区别 脂质体的剂型特点和体内作用特点 脂质体的制备方法、质量标准
Microparticles drug delievey systems
Macromolecular conjugates
• 阳离子脂质体是应用最多的非病毒基因载体
• 某些阳离子脂质体能专一性靶向肺等器官的内皮 细胞。
• 药物和阳离子脂质体相互作用时，不仅同样可包 埋于脂质体的囊泡内， • 此外也可由于阳离子脂质体表面的正电荷与带负 电荷的药物分子产生静电吸附作用，
• 多肽类药物分子中的疏水结构可插入脂质体的脂 双层、形成稳定结构。
脂质体双分子层
脂质体形成示意图
脂质体与其包封的药物
脂质体半球剖面图
结构特点
• 脂质体结构与由表面活性剂构成的胶团不同，后 者是由单分子层组成，脂质体由双分子层组成。
micelle
liposomes bilayer
Micelles
Liposomes
胶团与脂质体结构
脂质体与胶团区别
脂质体
1 脂质体的生物相容性
Ⅱ 脂质体的剂型特点 （三） 脂质体的性质
1 1 脂质体具有生物相容性 脂质体的生物相容性
生物膜液态镶嵌模型
脂质体双分子层
生物膜液态镶嵌模型
脂质体双分子层
• 2. 制备工艺简单，适宜工业大生产。
3
同时装载水溶性和脂溶性药物
• 4 药物以非共价键结合的方式被包裹， 有利于药物释放。 •5 脂质体的物理化学稳定性较差。
Ⅴ 脂质体的质量评价
• 1 大小与形态观察 • 脂质体的粒径对其性质影响很大，因而测定粒径非 常重要。常用方法包括： • 电镜法： • 热力学光散射法：Zetasizer 3000SH激光测粒仪 （Malvern Instruments Ltd）
Diagram of synthesize reaction between WGA and PE
Transmission electron photomicrograms of insulin liposomes
a－conventional liposomes, b－WGA modified liposomes
磷脂结构：
磷脂结构通式
结构通式如下：
式中：R1、R2 是疏水链，R由C12～C18，可为饱和烃 链或不饱和烃链；X为亲水头，X不同，则磷脂命名不 同
•
天然磷脂：
• 胆碱+磷脂酸→磷脂酰胆碱(PC)， 即卵磷脂 • 乙醇胺+磷脂酸→磷脂酰乙醇胺 (PE)，即脑磷脂 • 丝氨酸+磷脂酸→磷脂酰丝氨酸 (PS)
Ⅴ 脂质体的制备技术
• 注入法
• 薄膜分散法 • 超声波分散法 • 逆相蒸发法
• 冷冻干燥法
1．注入法
• 将磷脂与胆固醇等类脂质及脂溶性药物溶于有机溶剂中（一 般多采用乙醚）， • 然后将此药液经注射器缓缓注入加热至50℃（并用磁力搅拌） 的磷酸盐缓冲液（或含有水溶性药物）中， • 加完后，不断搅拌至乙醚除尽为止， • 即制得大多孔脂质体，其粒径较大，不适宜静脉注射。 • 再将脂质体混悬液通过高压乳匀二次，则所得的成品。
• 磷脂、胆固醇与脂溶性药物共溶于有机溶剂，
• 混合，超声处理直至形成稳定的W/O乳剂
• 减压蒸发除去有机溶剂
• 达到胶态后，加入磷酸盐缓冲液，旋转使器壁上凝
胶脱落，继续减压蒸发除去有机溶剂，得到脂质体 水性混悬液。
4．逆相蒸发法
水溶性药物 磷酸盐缓冲液
混合
4．逆相蒸发法
超
W/O乳剂
声
有机溶剂
• 相变温度以上时，胆固醇减少膜酰基侧链的 无序性，减少膜的流动性。
• （二）脂质体的荷电性
按荷电 性分类？
• 荷电磷脂制备的脂质体荷电。
• 含磷脂酸（PA）和磷脂酰丝氨酸（PS）的脂质体荷负 电，含碱基（胺基）磷脂的脂质体荷正电， • 不含离子的脂质体电中性。
• 阳离子脂质体作为药物的载体比传统脂质体有利， • 它与带负电的细胞表面有很强的亲合作用， • 有利于药物的被吸收。
Ⅱ脂质体的组成和结构特点
一 脂质体的组成
• 脂质体是由磷脂、胆固醇等为膜材包合而成。这两
种成分是形成脂质体双分子层的基础物质，具有良
好的生物相容性。
• 1．磷脂类 基础。 • 2．胆固醇 质。 胆固醇与磷脂共同构成脂质体基础物 磷脂类包括卵磷脂、脑磷脂、大豆磷 脂及合成磷脂等都可以作为脂质体的双分子层物质
脂质体的体内作用特点
• 1. 体内分布靶向性 •被动靶向 •主动靶向
脂质体主动靶向性
脂质体易于连接靶向因子
2．药物作用延效性
• 许多药物在体内由于被迅速代谢或排泄而使 其体内作用时间短。 • 将药物包封成脂质体，可减少肾排泄和代谢 而延长药物在血液中的滞留时间，使药物在 体内缓慢释放，从而延长药物的作用时间。
多室脂质体
(multilamellar vesicles, MLV)
• 球径 1~5μm， 有几层脂质双分子层将包含的药物
• (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分子层中。
大多孔脂质体
(Multivesicular vesicles, MVV) • 球径约0.13±0.06μm，单层状， • 比单室质体可多包封10倍的药物。
3. 生物相容性
• 因脂质体是类似生物膜结构的泡囊，具有很好的细 胞亲和性与组织相容性。 • 它可长时间吸附于靶细胞周围，使药物能充分向靶 细胞渗透。 • 脂质体也可通过融合进入细胞内。
4．降低药物毒性
• 药物被脂质体包封后，主要被单核—巨噬细 胞系统的巨噬细胞所吞噬而摄取，且在肝、 脾和骨髓等单核-巨噬细胞较丰富的器官中浓 集，而使药物在心、肾中累积量比游离药物 低得多。
组成 结构 磷脂和胆固醇 双分子层
胶团
表面活性剂 单分子层
中心区域
水相，可容纳 亲水性药物
疏水区，可容纳 疏水性药物
按结构
• 二 脂质体的类型
•小单室脂质体 （ SUVs ）
•脂质体 •大单室脂质体（LUVs） •多室脂质体(MLVs) •大多孔脂质体(MVVs)
单室脂质体
• 球径0.02~0.08μm为小单室脂质体(single unilamellar vesicles, SUV)， • 0.1~1μm为大单室脂质体(large unilamellar vesicles, LUV) ， • 水溶性药物的溶液只被一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。 • 凡经超声波分散的脂质体悬浮液，绝大部分为单室 脂质体。
2．薄膜分散法
• 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 在一玻璃瓶中旋转蒸发，在瓶内壁上形成一 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。
2．薄膜分散法
• 1 多用于脂溶性药物脂质体的制备
• 2 制备方法简单，脂溶性药物包封率较高 • 3 多室脂质体，粒径较大，若需减小粒径， • 需经超声或高压乳匀处理
柔红霉素 长春新碱 紫杉醇 顺铂 维甲酸 羟基喜树碱 氨基喜树碱 拓扑替康 依立替康 Lurtotecan 阿糖胞苷
LE-SN38 LE-GL14721 NX-211,SPI-355,OSI-211 DepoCyt
脂质体在主动靶向制剂中的应用
• 对脂质体来说，将靶向因子－脂质连接物插入 含药脂质体的外层脂质分子层中，是一种操作 性强的有效的靶向因子连接手段。
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• 2000年，世界脂质体产品销售额为12亿美元。 2005年，达33亿美元，增长率为175%。 • 国外已上市的脂质体药物品种有两性霉素、多柔 比星和柔红霉素，均为抗癌药物。抗癌药物脂质 体是脂质体最重要的应用。目前还有约30种脂质 体抗癌药物正在临床试验或等待批准上市。
脂质体抗癌药物产品及研究进展情况
3．超声波分散法
• 将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液中， • 磷脂、胆固醇与脂溶性药物共溶于有机溶剂，混合，搅拌， 蒸发除去有机溶剂。 • 残液以超声波处理，然后分离出脂质体再混悬于磷酸盐缓 冲液中，制成脂质体的混悬型注射剂。
• 经超声波处理大多为单室脂质体。
4．逆相蒸发法
• 将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液