脂质体讲义课件.pdf

脂质体Liposomes要求 1.脂质体的基本概念 2.脂质体的组成与结构、与胶团的区别 3.脂质体的剂型特点和体内作用特点 4.脂质体的制备方法、质量标准Microparticles drug delievey systemsMacromolecular conjugates脂质体Liposonie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 脂质体的应用概况II脂质体的组成和结构特点III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厂1抗癌药物脂质体应用 一 2主动靶向脂质体_ 3基因治疗用脂质体 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内广 药品名商品名 进展情况强 阿霉素Myocet 2001 年上市Doxil 1995年上市Caelyx 2002 年上市Dox-s 1 临床 11LED 临床 I/IIMCC-465（免疫脂质体）临床I/II柔红霉素DaunoXome1996年上市长春新碱Onco TCS临床II/IIIVincaXome临床II紫杉醇LEP临床II/III顺销SPI-77临床III维甲酸ATTA-IV临床II羟基喜树碱临床I氨基喜树碱临床I拓扑替康LE-SN38临床I/II依立替康LE-GL14721临床I/IILurtotecanNX-211,SPI-355,OSI-211临床II阿糖胞首DepoCyt已上市鼐 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。J COOCH2 zyxz/xz COOCHCHrDiagram of synthesize reaction between WGA and PETransmission electron photomicrograms of insulin liposomes a-conventional liposomes,b-WGA modified liposomes寒脂质体在基因治疗中的应用 1987年Feigner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。II脂质体的组成和结构特点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 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 基础。2.胆固醇胆固醇与磷脂共同构成脂质体基础物 质。磷脂结构通式OH式中：RL R2是疏水链，R由C12C18,可为饱和浸 链或不饱和煌链；X为亲水头，X不同，则磷脂命名不 同1天然磷脂:胆碱+磷脂酸-磷脂酰胆碱（PC）,即卵磷脂 乙醇胺+磷脂酸一磷脂酰乙醇胺（PE）,即脑磷脂 丝氨酸+磷脂酸一磷脂酰丝氨酸（PS）合成磷脂：二棕桐酰-a磷脂酰胆碱（DPPC）二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC）等。oo胆固醇结构统链尾.卯璘脂亲油基团胆固醇亲油基团x亲油基团I-亲水基团-亲水基因_(T亲水基团/二）一季铳盐型%离子部分磷酸酯型阴离子部分磷脂和胆固醇分子排列示意图督 磷脂和胆固醇分子排列泉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，而非极性的煌链彼此面对面缔合成双分子层脂质体双分子层soluble monomerair.仔.噌.曾噌.曾.曾wbilayerliposomewater脂质体形成示意图（疏水的尾部）代表麟脂分子（亲水的头部）图9磷脂在水相中的3种结构脂质体与其包封的药物吸收蜿性物质的璘脂分色Uposome吸收腕性懒的雕好尾脂质体半球剖面图结构特点旨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。micelleliposomes bilayerLiposomesMicelles胶团与脂质体结构脂质体与胶团区别脂质体胶团组成磷脂和胆固醇表面活性剂结构双分子层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r 小单室脂质体(SUVs)脂质体j 大单室脂质体(LUVs)、多室脂质体(MLVs)大多孔脂质体(MVVs)断单室脂质体球径0020.08pm为小单室脂质体(single unilamellar vesicles,SUV),为大单室脂质体(large unilamellarvesicles,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。多室脂质体(multilamellar vesicles,MLV)球径5Pm,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,MW)球径约0.13土006口小，单层状，比单室质体可多包封10倍的药物。Aqueous compartmentsLipid bilayersLIPSOME(UNILAMELLAR)LIPSOME(MULTILAMELLAR)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w打去二脂质体的类型/-般脂质体脂质体1特殊性能脂质体y性育广厂热敏脂质体pH敏感脂质体 超声波敏感脂质体光敏脂质体1 磁性脂质体f按荷电性 二脂质体的类型厂中性脂质体脂质体 J 负电性脂质体I 正电性脂质体例三脂质体的理化性质（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 药物释放密切相笑。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；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。士)脂质体的荷电性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。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。阳禽子脂质体是应用最多的非病素基因载体 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。（三）脂质体的剂型特点1脂质体具有生物相容性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o脂质体的体内作用特点 1.体内分布靶向性r 被动靶向Y、主动靶向脂质体主动靶向性脂质体易于连接靶向因子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。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，主要被单核一巨噬细 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。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。奉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。V脂质体的制备技术厂,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 般多采用乙醛），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，不断搅拌至乙醵除尽为止，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。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 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/。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4.逆相蒸发法有机溶剂4.逆相蒸发法蒸发有机溶剂4.逆相蒸发法磷酸盐 缓冲液蒸发Liposomes4.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。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。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)2主药含量测定和释放度测定透析管法和离心法 等可用来测定释放度。3包封率测定 脂质体包封率的测定方法很多，有离心法、透析法、凝胶柱层析法、导数光谱法等。其中凝胶柱层析法,具有分子筛作用，能使混合物依据分子大小不同而 分离，广泛用于脂质体的分离及包封率的测定。凝胶柱层析法用于分离脂质体时，脂质体粒子将首先流出，随后 游离药物也会被洗脱下来，因此，游离药物在凝胶柱上保留时间越长，流出越 慢，越有利于与脂质体粒子的分离。603n 4020榔八 0T-G-50(100-300 U)G-50(50-100 U)ALH-201 2 3 4 5 6 7 8 9 1 流份三种凝胶流出曲线图（n=3）游离药物在Sephadex G-50(100 300p)柱上的保留时间较长，从第六流份开始大量流 出，而在 Sephadex G-50(50100p)和 Sephadex LH-20上均从第三流份开始矢量流 出。经三种凝胶的洗脱曲线测定，可初步选定用 Sephadex G-50(100300p)测定包封率,洗脱体积可初步定为10mL包封率计算:1）重量包封率：是指包入脂质体内的药物量与投料 量的重量百分比。式中w总、w包和W游-分别表示投料量、包封于脂 质体的药量及未包入脂质体的药量。W W-WQ%=3x100%或 Q=上_空*100%w W/2）体积包封率是指制剂中某类粒子体积V类与总体粒子V总体积百分比，2式中V总和V类一分别为脂质体制剂中总体粒子的体 积和柔美粒子的体积。Qy测定方法有凝胶过滤法和 显微镜法等。W=-x 100%V V总3）药脂包封比（后卬）Ew是指一定重量的类脂（包括PC、CH等）所包封 药物重量的百分比，式中W类脂处方类脂总量W包包封药物重量。W-W WE%=上淳*100%或E%=类脂 类脂rl 4渗漏率测定*渗漏率表示脂质体贮存期间包封率的变化情况，定义 为贮存期包封量的减少与刚制备脂质体的包封量之比式中Q渗渗漏率；w总游定期测得游离药物量;w始游一一制备当时测得海离药物量；w包制备当 时苞封量；w贮定期测得包封量。?参=%W-W 义/仞%或0%=上一%W 包xlOO%4渗漏率测定一式皆件下贮存（灭菌）脂质体，定期（时）取样用测定包封率的方法（主要用凝胶柱层析）图定脂质体包封量或游离药物量与开始包封 或游离药物量比较，再由式并算渗漏率。哪 5.药物体内分布 通常可以小鼠为受试对象，将脂质体静注给药，测定不同时间血药浓度,并定时处死剖取脏器组织，捣碎分离取样，以同剂量药物作对照，比较各种组织的滞留量，进 行动力学处理，以评价脂质体在动物体内的分布。5.药物体内分布脂质体以静脉给药时，能选择地集中于单核-巨噬细 胞系统，70%-89%集中于肝、脾。如卡氮芥脂质体注射液在小鼠尾静脉注射后卡氮芥 主要被肝、脾摄取，4(hnin在肝中达峰值，8h仍保持 较高的滞留量，较同一时间的卡氮芥水溶液摄取量 提高10倍。