脂質(zhì)體新劑型

關(guān)于脂質(zhì)體新劑型Introduction

靶向給藥系統(tǒng)(target-orienteddrugdeliverysystem,簡稱TODDS)又稱靶向制劑

是借助載體、配體或抗體將藥物通過局部給藥、胃腸道或全身血液循環(huán)而選擇性地濃集于靶組織、靶器官、靶細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的制劑。第2頁,共72頁，星期六，2024年，5月

一、TODDS的分類

1.從藥物到達(dá)的部位，可分為三級：⑴第一級指到達(dá)特定的器官或組織；⑵第二級指到達(dá)器官或組織內(nèi)的特定的細(xì)胞（如腫瘤細(xì)胞而不是正常細(xì)胞，肝細(xì)胞而不是Kupffer細(xì)胞）；⑶第三級指到達(dá)靶細(xì)胞內(nèi)的特定的細(xì)胞器。第3頁,共72頁，星期六，2024年，5月

一、TODDS的分類

1.從藥物到達(dá)的部位，可分為三級：⑴第一級指到達(dá)特定的器官或組織；⑵第二級指到達(dá)器官或組織內(nèi)的特定的細(xì)胞（如腫瘤細(xì)胞而不是正常細(xì)胞，肝細(xì)胞而不是Kupffer細(xì)胞）；⑶第三級指到達(dá)靶細(xì)胞內(nèi)的特定的細(xì)胞器。第4頁,共72頁，星期六，2024年，5月靶向制劑的設(shè)計(jì)1被動靶向即自然靶向，藥物以微粒給藥系統(tǒng)為載體(microparticlesdrugdeliverysystems)通過正常的生理過程運(yùn)送至肝、脾、肺等器官第5頁,共72頁，星期六，2024年，5月

（一）被動靶向制劑迄今，研究最多的被動靶向給藥制劑是

LiposomesMicrospheresMicro-emulsionsNanoparticlesTODDS分類介紹第6頁,共72頁，星期六，2024年，5月

被動靶向制劑經(jīng)靜脈注射后，在體內(nèi)的分布首先取決于微粒的粒徑大小。通常小于50nm的納米囊與納米球緩慢積集于骨髓；小于7μm時一般被肝、脾中的巨噬細(xì)胞攝??；大于7μm的微粒通常被肺的最小毛細(xì)血管床以機(jī)械濾過的方式截留，被單核白細(xì)胞攝取進(jìn)入肺組織或肺氣泡。

被動靶向制劑的體內(nèi)靶向性TODDS分類介紹第7頁,共72頁，星期六，2024年，5月靶向制劑的設(shè)計(jì)2主動靶向是指表面經(jīng)修飾后的藥物微粒給藥系統(tǒng)，不被單核吞噬系統(tǒng)識別其上連接有特殊的配體，使其能夠與靶細(xì)胞的受體結(jié)合；第8頁,共72頁，星期六，2024年，5月脂質(zhì)體Liposomes第9頁,共72頁，星期六，2024年，5月脂質(zhì)體（liposomes）的概念最早是1965年被英國科學(xué)家Banghan等提出的。當(dāng)磷脂分散在水中時形成多層囊泡，而且每一層均為脂質(zhì)雙分子層，各層之間被水相隔開。這種由脂質(zhì)雙分子層組成，內(nèi)部為水相的閉合囊泡稱之為脂質(zhì)體。一、概述

Introductions圖脂質(zhì)體的示意圖第10頁,共72頁，星期六，2024年，5月脂質(zhì)體主要由磷脂和膽固醇組成。磷脂由一個親水的頭部和兩個疏水的尾部組成。一、概述

Introductions常見磷脂的結(jié)構(gòu)示意圖第11頁,共72頁，星期六，2024年，5月載藥脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)示意圖

第12頁,共72頁，星期六，2024年，5月藥物被脂質(zhì)體包封后有以下特點(diǎn)：1．靶向性和淋巴定向性

2．長效性

3．細(xì)胞親和性與組織相容性4．降低藥物毒性5．提高藥物穩(wěn)定性一、概述

Introductions第13頁,共72頁，星期六，2024年，5月Enhancedpermeabilityandretention(EPR)effect正常組織中的微血管內(nèi)皮間隙致密、結(jié)構(gòu)完整,大分子和脂質(zhì)顆粒不易透過血管壁,而實(shí)體瘤組織中血管豐富、血管壁間隙較寬、結(jié)構(gòu)完整性差,造成大分子類物質(zhì)和脂質(zhì)顆粒具有選擇性高通透性和滯留性,這種現(xiàn)象被稱作實(shí)體瘤組織的高通透性和滯留效應(yīng),簡稱EPR效應(yīng)。第14頁,共72頁，星期六，2024年，5月第15頁,共72頁，星期六，2024年，5月第16頁,共72頁，星期六，2024年，5月蛋白質(zhì)的聚乙二醇化MethoxyPolyethyleneGlycol，mPEGVeroneseM.DrugDiscoveryToday.2005Nov;10(21)PEGylatedMoleculesFrankF.Davis1981第17頁,共72頁，星期六，2024年，5月

PEG-IFN-2b

1.5μg/kg濃度

干擾素a-2b(pg/mL)0204060801001201101001000IFN-2b

3MU140160180周一

周二

周三

周四

周五

周六

周日未檢測到血清干擾素病毒重新出現(xiàn)hDatafromEASL2001:Schering-PloughResearchInstitute蛋白質(zhì)的聚乙二醇化第18頁,共72頁，星期六，2024年，5月PEGconjugatesalreadyonthemarket腺苷脫氨酶天冬酰胺酶促紅細(xì)胞生成素第19頁,共72頁，星期六，2024年，5月蛋白質(zhì)的聚乙二醇化聚乙二醇化干擾素半衰期生物活性Schering-PloughCorporation,Wyssetal.,CurrentPharmaceuticalDesign,200240h30%第20頁,共72頁，星期六，2024年，5月Half-life↑&activity↓followingPEGylation第21頁,共72頁，星期六，2024年，5月Random&Site-specificPEGylation第22頁,共72頁，星期六，2024年，5月

脂質(zhì)體在體內(nèi)與細(xì)胞的作用過程:分吸附adsorption、脂交換lipidexchange、內(nèi)吞endocytosis、融合fusion四個階段。吸附是脂質(zhì)體與細(xì)胞作用的開始，受粒子大小和表面電荷等因素影響；脂交換是脂質(zhì)體的脂類與細(xì)胞膜上脂類發(fā)生交換；內(nèi)吞作用是脂質(zhì)體被作為外來異物吞噬，通過內(nèi)吞，脂質(zhì)體能特異地將藥物濃集于起作用的細(xì)胞內(nèi)；融合指脂質(zhì)體的膜與細(xì)胞膜融合進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，然后經(jīng)溶酶體消化釋放藥物。一、概述

Introductions第23頁,共72頁，星期六，2024年，5月第24頁,共72頁，星期六，2024年，5月1．中性磷脂磷磷脂酰膽堿phosphatidylcholine是最常見的中性磷脂。有天然和合成兩種來源。與其它磷脂比較，它具有價格低、電中性、化學(xué)惰性等性質(zhì)。合成的磷脂酰膽堿：二棕櫚酰膽堿dipalmitoylphosphatidylcholine,DPPC二硬脂酰膽堿distearoylphosphatidylcholine,DSPC鞘磷脂sphingomyelin,SM磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE）。二、制備脂質(zhì)體的材料

Materialsforpreparationofliposomes第25頁,共72頁，星期六，2024年，5月第26頁,共72頁，星期六，2024年，5月2．負(fù)電荷磷脂負(fù)電荷磷脂又稱為酸性磷脂。制備脂質(zhì)體常用的負(fù)電荷脂質(zhì)有：磷脂酸（phosphatidicacid,PA）；磷脂酰甘油（phosphatidylglycerol,PG）；磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol,PI）；磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine,PS）等。二、制備脂質(zhì)體的材料

Materialsforpreparationofliposomes第27頁,共72頁，星期六，2024年，5月3．正電荷脂質(zhì)正電荷脂質(zhì)均為人工合成產(chǎn)品，目前常用的正電荷脂質(zhì)有：硬脂酰胺（stearylamine,SA）；膽固醇衍生物等。正電荷脂質(zhì)制備的脂質(zhì)體在基因的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍。二、制備脂質(zhì)體的材料

Materialsforpreparationofliposomes第28頁,共72頁，星期六，2024年，5月4．膽固醇cholesterol

膽固醇（Ch）是自然界膜中的另一類重要的組成成分。它是一種中性脂質(zhì)，亦屬于兩親性分子，但是親油性大于親水性。膽固醇的結(jié)構(gòu)二、制備脂質(zhì)體的材料

Materialsforpreparationofliposomes第29頁,共72頁，星期六，2024年，5月5．長循環(huán)膜材

長循環(huán)脂質(zhì)體是指含有神經(jīng)節(jié)苷脂GM1gangliosideGM1或聚乙二醇Polyethyleneglycol,PEG衍生物的脂質(zhì)體。神經(jīng)節(jié)苷脂GM1引入了唾液酸殘基增強(qiáng)了膜的穩(wěn)定性、明顯減少了網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞對脂質(zhì)體的攝取，延長了脂質(zhì)體的體內(nèi)循環(huán)時間；極性的聚乙二醇基則增強(qiáng)了脂質(zhì)體膜的親水性，減少了血漿蛋白與脂質(zhì)體膜的相互作用，阻止網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞對脂質(zhì)體的攝取，從而也延長了脂質(zhì)體的體內(nèi)循環(huán)時間。二、制備脂質(zhì)體的材料

Materialsforpreparationofliposomes第30頁,共72頁，星期六，2024年，5月脂質(zhì)體的制備方法很多，常用的有下列幾種：1．薄膜法

Filmformingmethod該法最早由Bangham報(bào)道，這是最早而至今仍常用的方法。系將磷脂等膜材溶于適量的氯仿或其它有機(jī)溶劑，脂溶性藥物可加在有機(jī)溶劑中，然后在減壓旋轉(zhuǎn)下除去溶劑，使脂質(zhì)在器壁形成薄膜，加入含有水溶性藥物的緩沖液，進(jìn)行振搖，則可形成大多室脂質(zhì)體（multilamellarvesicles,MLV），其粒徑范圍約1-5

m。然后可用各種機(jī)械方法分散薄膜法形成的類脂膜，形成MLV脂質(zhì)體。三、制備脂質(zhì)體的方法

Preparationofliposomes第31頁,共72頁，星期六，2024年，5月2．逆相蒸發(fā)法Reverse-phaseevaporation最初由Szoka提出。一般的制法系將磷脂等膜材溶于有機(jī)溶劑如氯仿、乙醚等，加入待包封藥物的水溶液（水溶液:有機(jī)溶劑=1:3-1:6）進(jìn)行短時超聲，直至形成穩(wěn)定的W／O型乳劑，減壓蒸發(fā)有機(jī)溶劑，形成脂質(zhì)體。用逆相蒸發(fā)法制備的脂質(zhì)體一般為大單層脂質(zhì)體，常稱為REVs。本法特點(diǎn)是包封的藥物量大，體積包封率可大于超聲波分散法30倍，它適合于包封水溶性藥物及大分子生物活性物質(zhì)如各種抗生素、胰島素、免疫球蛋白、堿性磷脂酶、核酸等。三、制備脂質(zhì)體的方法

Preparationofliposomes第32頁,共72頁，星期六，2024年，5月典型脂質(zhì)體制備過程稱量脂材料，如

EPC/CHOL/PEG-DSPE=55/40/5mol/mol/mol將脂材料溶解蒸發(fā)形成脂膜水化形成粗脂質(zhì)體擠壓形成小脂質(zhì)體（空白或載藥脂質(zhì)體）第33頁,共72頁，星期六，2024年，5月典型脂質(zhì)體制備方法薄膜法又稱干膜分散法即將脂質(zhì)材料及脂溶性藥的混合于有機(jī)溶劑中，通過氮?dú)饣驕p壓除去有機(jī)溶劑，在容器底壁上形成脂質(zhì)薄膜；然后將溶有藥物的水溶液加到脂質(zhì)薄膜上，室溫下放置30min使脂質(zhì)水化，然后在高于Tc振蕩分散脂膜，類脂膜碎片吸水膨脹，形成大多室脂質(zhì)體。經(jīng)超聲分散后可形成小單室脂質(zhì)體。第34頁,共72頁，星期六，2024年，5月典型脂質(zhì)體制備方法French壓力制備脂質(zhì)體（Frenchpressliposomes,FPL）超聲制備脂質(zhì)體的最大問題是生物材料遭受超聲輻射，這樣不僅脂質(zhì)變性，而且包裹在脂質(zhì)體內(nèi)的大分子和其它敏感化合物也發(fā)生變化性。目前有幾種溫和方法使膜破碎和重建。其中之一是將形成的大脂質(zhì)體放入French壓力室，在很大的壓力下擠壓。這各方法產(chǎn)生直徑30~80nm單層或寡層的脂質(zhì)體。該法適于作為敏感大分子載體，其穩(wěn)定性比超聲制備的脂質(zhì)體穩(wěn)定性好。高壓擠壓對于重組穩(wěn)定的膜蛋白也是非常有用的方法。French壓力是根據(jù)其發(fā)明人之一命名的。最初設(shè)計(jì)用于植物細(xì)胞和細(xì)菌的的破碎。目前由SLM-AmincoInc制造,Urbana,Illinois61801，USA。French壓力室的中央是壓力室，由不誘鋼材料制成。能持續(xù)耐受137824kPa甚至275684kPa壓力，有不同大小的壓力室，分別為小于4ml和40ml。第35頁,共72頁，星期六，2024年，5月典型脂質(zhì)體制備方法

擠壓制備脂質(zhì)體（membraneextrusion）通過擠壓使脂質(zhì)體通過固定孔徑的濾膜，脂質(zhì)體粒徑變小。該方法需要很低的壓力，689kPa即可。過濾膜分兩類，一類是用于除菌用膜，它的通道是彎曲的，這些通道的孔徑由膜中纖維密度決定，由于通道的彎曲性質(zhì)，當(dāng)大于膜孔徑的脂質(zhì)體通過些膜時，膜孔很容易堵塞，脂質(zhì)體不能到達(dá)另一面；另一類是聚碳酸酯膜（polycarbonatemembrane）,該膜的通道是直的并且大小相同，脂質(zhì)體容易通過，即使脂質(zhì)體直徑略大于孔徑也能通過。一般將脂質(zhì)體原液稀釋至12μmol/ml后再過膜，脂質(zhì)體易通過孔徑。脂質(zhì)體加壓通過孔時，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，根據(jù)所需脂質(zhì)體的大小選擇膜的孔徑。第36頁,共72頁，星期六，2024年，5月3．主動包封法

Remoteloadingmethod主動包封法使得制備高包封率脂質(zhì)體成為可能，從根本上改變了難以制備高包封率脂質(zhì)體的局面。但是主動包封技術(shù)的應(yīng)用與藥物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不能推廣到任意結(jié)構(gòu)的藥物，因而受到了限制。主動包封法也稱為遙控包封裝載(remoteloading)技術(shù)，對于弱堿性的藥物可采用pH梯度法、硫酸銨梯度法等，對于弱酸性的藥物可采用醋酸鈣梯度法等。三、制備脂質(zhì)體的方法

Preparationofliposomes第37頁,共72頁，星期六，2024年，5月三、制備脂質(zhì)體的方法

PreparationofliposomesPassiveloadingActiveloading第38頁,共72頁，星期六，2024年，5月Doxorubicin第39頁,共72頁，星期六，2024年，5月H+H+DDDH+DH+insideacidpHoudsideneutralpHH+第40頁,共72頁，星期六，2024年，5月pH梯度法包封阿霉素隱形脂質(zhì)體的原理前提：（1）分子型藥物易穿透脂膜；（2）離子型藥物不易穿透脂膜。普通磷脂材料和PEG材料形成類脂薄膜用pH（如4）較低的枸櫞酸鹽緩沖液水化脂膜，形成脂質(zhì)體擠壓過膜處理使脂質(zhì)體粒徑變小，得空白脂質(zhì)體混懸液調(diào)節(jié)脂質(zhì)體膜外pH使呈弱堿性（如pH8）另外取鹽酸阿霉素溶于枸櫞酸鹽緩沖液（pH8），得藥物溶液將空白脂質(zhì)體混懸液和藥物溶液分別于一定溫度水浴中（Tc以上）加熱片刻，混合，于該水浴中放置10分鐘，不時振搖，即得。這是因?yàn)辂}酸阿霉素在堿性環(huán)境中為阿霉素分子存在，在Tc以上分子型更易穿透脂質(zhì)體膜，進(jìn)入脂質(zhì)體內(nèi)部后，由于內(nèi)部呈酸性，又形成枸櫞酸阿霉素，以離子型存在，不能再緩回到溶液中，從而包封入脂質(zhì)體內(nèi)部。該法可達(dá)到95%以上的包封率。第41頁,共72頁，星期六，2024年，5月高包封率：遙控裝載—硫酸銨梯度法

包封隱形脂質(zhì)體硫酸銨梯度法包封脂質(zhì)體是根據(jù)化學(xué)平衡移動原理而設(shè)計(jì)的，空白脂質(zhì)體包封阿霉素的前提是：（1）脂質(zhì)體膜可透過分子型藥物；（2）離子型化合物較少或幾乎不透過脂膜；（3）硫酸阿霉素的溶度積<<鹽酸阿霉素的溶度積。第42頁,共72頁，星期六，2024年，5月遙控裝載—硫酸銨梯度法制備脂薄膜；用高濃度硫酸銨溶液使脂膜水化（hydration）；擠壓使此混懸液分別通過不同孔徑的核子打孔的聚碳酸酯微孔濾膜，較大粒徑的脂質(zhì)體被剪切、“粉碎”成較小粒徑的脂質(zhì)體，這樣制備成了空白脂質(zhì)體。通過透析法或凝膠色譜柱過濾后，除去脂質(zhì)體囊泡外部的硫酸銨，從而使脂質(zhì)體囊泡內(nèi)、外部的硫酸銨濃度形成了濃度梯度差(如1000倍。分子型DOX—NH2可透過脂質(zhì)體膜，則在脂質(zhì)體膜內(nèi)、外形成如下平衡，見下圖。第43頁,共72頁，星期六，2024年，5月遙控裝載—硫酸銨梯度法第44頁,共72頁，星期六，2024年，5月4．免疫脂質(zhì)體制備法免疫脂質(zhì)體immunoliposomes對靶細(xì)胞分子水平上的識別能力，取決于其表面所連接識別分子的特異性結(jié)合能力。當(dāng)將癌細(xì)胞特異性單克隆抗體McAb結(jié)合到脂質(zhì)體上，能選擇性地殺傷癌細(xì)胞?？贵w與脂質(zhì)體結(jié)合方法有：（1）吸附法（2）脂質(zhì)蛋白融合法（3）交聯(lián)法三、制備脂質(zhì)體的方法

Preparationofliposomes第45頁,共72頁，星期六，2024年，5月1．形態(tài)、粒徑及其分布脂質(zhì)體的形態(tài)為封閉的多層囊狀或多層圓球。其粒徑大小可用顯微鏡法測定小于2μm時須用掃描電鏡或透射電鏡。也可用電感應(yīng)法(如Coulter計(jì)數(shù)器)光感應(yīng)法(如粒度分布光度測定儀)激光散射法或激光粒度測定法測定脂質(zhì)體粒徑及其分布。四、脂質(zhì)體的表征

Characterizationofliposomes第46頁,共72頁，星期六，2024年，5月第47頁,共72頁，星期六，2024年，5月掃描電子顯微鏡(SEM)分辨率:～5nm放大倍數(shù):～×20,0000透射電子顯微鏡(TEM)分辨率:～0.2nm放大倍數(shù):～×60,0000P9第48頁,共72頁，星期六，2024年，5月原子力顯微鏡(SPM)分辨率:<0.1nm放大倍數(shù):>100,0000第49頁,共72頁，星期六，2024年，5月乳腺癌細(xì)胞紅細(xì)胞大腸桿菌環(huán)狀溴原子掃描隧道顯微鏡分辨率:～0.1埃（1/100nm）放大倍數(shù):～3億倍第50頁,共72頁，星期六，2024年，5月2．包封率和載藥量的測定

對處于液態(tài)介質(zhì)中的脂質(zhì)體制劑，可通過適當(dāng)?shù)姆椒ǚ蛛x脂質(zhì)體，分別測定介質(zhì)和脂質(zhì)體中的藥量，按下式計(jì)算包封率：

包封率=[脂質(zhì)體中的藥量／(介質(zhì)中的藥量+脂質(zhì)體中的藥量)]×100％載藥量是指脂質(zhì)體內(nèi)含藥物的重量百分率，如用包封藥物溶液體積的相對量表示，可稱為體積包封率(entrappedvolume)，單位為L/mol類脂。分離脂質(zhì)體可用柱色譜法、離心法和透析法等。四、脂質(zhì)體的表征

Characterizationofliposomes第51頁,共72頁，星期六，2024年，5月3．滲漏率的測定脂質(zhì)體不穩(wěn)定性的主要表現(xiàn)為滲漏和聚集。滲漏率表示脂質(zhì)體在液態(tài)介質(zhì)中貯存期間包封率的變化，可由下式計(jì)算：滲漏率＝（貯藏一定時間后滲漏到介質(zhì)中的藥量/包封的藥量）×100％4．藥物體內(nèi)分布的測定

通常