1、 脂质体制备技术脂质体制备技术 药剂教研室药剂教研室 吴琳华吴琳华 内容提要 脂质体的概念脂质体的概念 脂质体的组成、结构、理化性质脂质体的组成、结构、理化性质与分类与分类 脂质体的制备方法脂质体的制备方法 脂质体的质量研究脂质体的质量研究 特殊性能脂质体特殊性能脂质体 脂质体的作用机理脂质体的作用机理 脂质体的特点脂质体的特点 第一第一节节 概概述述 脂质体脂质体(liposomes)(liposomes)将将药物药物包封于包封于类脂质双分子类脂质双分子层层内而形成的内而形成的微型囊泡微型囊泡。脂质体的研究进展脂质体的研究进展 19651965年，英国年，英国BanghanBanghan作为
2、研究作为研究生物膜的模型生物膜的模型提出的。提出的。2020世纪世纪7070年代初期，年代初期，GregoriadisGregoriadis首先提出用首先提出用脂质体作为脂质体作为-半乳糖苷酶半乳糖苷酶载体治疗糖原积累载体治疗糖原积累疾病。疾病。脂质体的研究进展脂质体的研究进展 第一个第一个药用脂质体药用脂质体制剂制剂(1988(1988年年,瑞士瑞士)益康唑脂质体凝胶益康唑脂质体凝胶 第一个第一个脂质体注射剂脂质体注射剂(19901990年美国年美国)两性霉素两性霉素B B脂质体脂质体 第一个第一个抗癌药物脂质体抗癌药物脂质体(19951995年，美国年，美国)阿柔比星脂质体阿柔比星脂质体
3、一、脂质体的组成一、脂质体的组成 磷脂磷脂 亲水的头部亲水的头部 磷酸骨架磷酸骨架 水溶性分子水溶性分子（胆碱、丝氨酸等胆碱、丝氨酸等）疏水的尾部疏水的尾部 胆固醇胆固醇 脂质体脂质体 第二节第二节 脂质体的组成、结构、理化性质与分类脂质体的组成、结构、理化性质与分类 两条脂肪酸链，两条脂肪酸链，（10-24个个C原子，原子，0-6个双键）个双键）磷脂示意图磷脂示意图 脂质体的组成脂质体的组成 OH胆固醇的结构图胆固醇的结构图 脂质体材料脂质体材料 中性磷脂中性磷脂 负电荷磷脂负电荷磷脂（酸性磷脂）（酸性磷脂）正电荷脂质正电荷脂质 胆固醇（胆固醇（Ch)Ch)大豆甾醇及其葡萄糖苷大豆甾醇及其葡
4、萄糖苷 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱（PCPC）磷脂酰乙醇胺（磷脂酰乙醇胺（PEPE）鞘磷脂（鞘磷脂（SM）磷脂酸（磷脂酸（PAPA）磷脂酰甘油（磷脂酰甘油（PGPG）磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (PI)(PI)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(PS(PS)硬脂酰胺（硬脂酰胺（SASA）胆固醇衍生物胆固醇衍生物 大豆甾醇葡萄糖苷大豆甾醇葡萄糖苷(SG(SG）大豆甾醇大豆甾醇SSSS 脂质体的组成脂质体的组成 1 1、中性磷脂、中性磷脂 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(phosphatidyl choline,PCPC，)天然的天然的PC PC a.a.脂质体的主要组成部分脂质体的主要组成部分 b.b.从蛋黄、大豆、牛心脏和脊
5、髓提取从蛋黄、大豆、牛心脏和脊髓提取 c.c.是一种混合物，每一种是一种混合物，每一种PCPC具有不同长度、不同饱和度的脂肪链。具有不同长度、不同饱和度的脂肪链。植物性植物性PCPC的脂肪链具有的脂肪链具有高度不饱和性高度不饱和性 动物性动物性PCPC的脂肪链大部分是的脂肪链大部分是饱和的饱和的 合成的合成的PCPC 二棕榈酰胆碱（二棕榈酰胆碱（DPPC)DPPC)、二硬脂酰胆碱、二硬脂酰胆碱(DSPC)(DSPC)二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC)DMPC)脂质体的组成脂质体的组成（中性磷脂）（中性磷脂）脂质体的组成脂质体的组成（中性磷脂）（中性磷脂）POOOOOOORR
6、ONCH3CH3CH3+磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(PC)(PC)(a)(a)全饱和磷脂全饱和磷脂 （紧密排列）（紧密排列）(b)(b)非饱和磷脂非饱和磷脂 （不能紧密列）（不能紧密列）磷脂脂肪链的饱和度对磷脂膜排列的影响磷脂脂肪链的饱和度对磷脂膜排列的影响 脂质体的组成脂质体的组成（中性磷脂）中性磷脂）POOOOOOORRONH3+磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 (phosphatid ethanolamine,PE)特性特性;头部基团小；头部基团小；非饱和的非饱和的PEPE容易形成非双层结构型容易形成非双层结构型 形成形成六角相六角相（制备特殊脂质体）（制备特殊脂质体）六角相六角相 磷脂酰乙醇胺（磷脂
7、酰乙醇胺（PEPE）鞘磷脂鞘磷脂（sphingomyelin,sphingomyelin,SMSM）特性：特性：酰胺键和羟基基团之间形酰胺键和羟基基团之间形成氢键相互作用，因此，比成氢键相互作用，因此，比PCPC具具有更高秩序的胶相。有更高秩序的胶相。脂质体的组成脂质体的组成（中性磷脂（中性磷脂）SMSM POOOONHORNCH3CH3CH3OH+脂质体的组成脂质体的组成 磷脂酸磷脂酸(phosphatidic acid,PA)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol,PI)磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine,PS)POOOOHOOORR
8、OPOOOOOOORROOHOHOHOHHOPOOOOOOORROCOOHNH3C+2 2、负电荷磷脂（、负电荷磷脂（酸性磷脂）酸性磷脂）3 3、胆固醇胆固醇(cholesterol,cholesterol,ChCh)膜的另一类重要组成成分。膜的另一类重要组成成分。存在存在：动物细胞的质膜中含量较高，植物中含量较少。：动物细胞的质膜中含量较高，植物中含量较少。性质性质：为中性脂质，亦属于：为中性脂质，亦属于双亲性双亲性分子，但亲油性大于亲水性。分子，但亲油性大于亲水性。在脂质体中的状态在脂质体中的状态：作为两性分子，能嵌镶入膜，羟基团朝向亲水面，：作为两性分子，能嵌镶入膜，羟基团朝向亲水面，脂
9、肪族的链朝向并平行于磷脂双层中心的烃链。胆固醇本身不形成脂脂肪族的链朝向并平行于磷脂双层中心的烃链。胆固醇本身不形成脂质双层结构，但它能以高浓度方式掺入磷脂膜。质双层结构，但它能以高浓度方式掺入磷脂膜。在脂质体中的作用在脂质体中的作用：主要与磷脂相结合，阻止磷脂凝集成晶体结构。：主要与磷脂相结合，阻止磷脂凝集成晶体结构。减弱膜中类脂与蛋白质复合体之间的连接，像减弱膜中类脂与蛋白质复合体之间的连接，像“缓冲剂缓冲剂”一样起着调一样起着调节膜结构节膜结构“流动性流动性”的作用。的作用。脂质体的组成脂质体的组成 脂质体的组成脂质体的组成 胆固醇与磷脂的排列示意图胆固醇与磷脂的排列示意图 4 4、正电
10、荷脂质、正电荷脂质 硬脂酰胺硬脂酰胺(sterylamine,SA)(sterylamine,SA)、胆固醇衍生物。、胆固醇衍生物。普遍应用于基因的传递系统普遍应用于基因的传递系统 5 5、大豆甾醇及其葡萄糖苷、大豆甾醇及其葡萄糖苷 为纯天然品，较安全，价格便宜。为纯天然品，较安全，价格便宜。大豆甾醇葡萄糖苷大豆甾醇葡萄糖苷(SG)(SG)是从提炼豆油残渣中分离出来的甾醇葡萄糖苷的是从提炼豆油残渣中分离出来的甾醇葡萄糖苷的混合物混合物。能提高脂质体的能提高脂质体的肝靶向性肝靶向性。大豆甾醇（大豆甾醇（soybean sterol,SSsoybean sterol,SS）是是SGSG去葡萄糖残基
11、的水解产物。与去葡萄糖残基的水解产物。与ChCh结构相似，能提高脂结构相似，能提高脂质体稳定性，其膜稳定作用大于质体稳定性，其膜稳定作用大于ChCh。脂质体的组成脂质体的组成 二、脂质体的结构二、脂质体的结构 双分子结构双分子结构：磷脂分子磷脂分子的亲水端呈的亲水端呈 弯曲的弧形，形似弯曲的弧形，形似“手杖手杖”，与，与 胆固醇分子胆固醇分子的亲水基团相结合，形的亲水基团相结合，形 成成“U U”形结构。两个形结构。两个“U U”形结构相对形结构相对 排列，则形成双分子结构。排列，则形成双分子结构。第二节第二节 脂质体的组成、结构、理化性质与分类脂质体的组成、结构、理化性质与分类 卵磷脂与胆固
12、醇在脂质体中的排列形式卵磷脂与胆固醇在脂质体中的排列形式 脂质体的结构脂质体的结构类似生物膜类似生物膜，在脂质体的水相和脂质双分，在脂质体的水相和脂质双分子层组成的膜内可以子层组成的膜内可以包裹多种物质包裹多种物质。包包裹物质裹物质 脂溶性药物脂溶性药物 定位于双分子层脂质膜间定位于双分子层脂质膜间 两性化合物两性化合物 定位在水相与膜内部交界磷脂上定位在水相与膜内部交界磷脂上 水溶性药物水溶性药物 包裹在水相包裹在水相 不能不能包包裹物质裹物质 在水相和有机溶剂中都不溶的物质在水相和有机溶剂中都不溶的物质 在两种介质中溶解性都非常好的物质在两种介质中溶解性都非常好的物质 脂质体的结构脂质体的
13、结构 单室脂质体单室脂质体 多室脂质体多室脂质体 三、脂质体的理化性质三、脂质体的理化性质 第二节第二节 脂质体的组成、结构、理化性质与分类脂质体的组成、结构、理化性质与分类 理化性质理化性质 相变温度相变温度 膜的通透性膜的通透性 膜的流动性膜的流动性 脂质体荷电性脂质体荷电性 1 1、相变温度相变温度(phase transition temperature,Tc)脂质体脂质体 升高温度升高温度 至至一定温度一定温度 膜的物理性质改变膜的物理性质改变 膜的横切面增加、双分子层膜的横切面增加、双分子层厚度减少、膜流动性加厚度减少、膜流动性加 脂质双分子层中酰基侧链排列改变脂质双分子层中酰基侧
14、链排列改变 有序排列变为无序排列有序排列变为无序排列 相变温度相变温度TcTc 脂质体的理化性质脂质体的理化性质（相变温度）（相变温度）决定决定TcTc的因素的因素 （1 1）磷脂的种类。磷脂都具有特定的）磷脂的种类。磷脂都具有特定的TcTc值。值。（2 2）极性基团的性质。）极性基团的性质。（3 3）酰基侧链的长度和不饱和度。）酰基侧链的长度和不饱和度。酰基侧链长酰基侧链长 TcTc高高 链的饱和度高链的饱和度高 TcTc高高 脂质体的理化性质脂质体的理化性质（相变温度）（相变温度）TcTc以下时，为以下时，为“胶晶态胶晶态”（脂肪链全反式，排列紧密，刚性和厚度增加）（脂肪链全反式，排列紧密
15、，刚性和厚度增加）TcTc以上时，为以上时，为 “液晶态液晶态”（脂肪链伸缩、弯曲、外扭）（脂肪链伸缩、弯曲、外扭）磷脂发生相变时，磷脂发生相变时，“胶晶态胶晶态”“液晶态液晶态”“液态液态”共存，共存，出现相分离，使膜的流动性增加，易导致内容物泄漏。出现相分离，使膜的流动性增加，易导致内容物泄漏。脂质体的理化性质脂质体的理化性质（相变温度）（相变温度）相变温度与脂质体膜稳定性相变温度与脂质体膜稳定性 脂质体的理化性质脂质体的理化性质（相变温度）（相变温度）2 2、膜的通透性、膜的通透性 (1)(1)半通透性脂质体膜半通透性脂质体膜：不同离子穿膜和分子扩散过膜速率不同。不同离子穿膜和分子扩散过
16、膜速率不同。(2)(2)膜两侧的渗透压膜两侧的渗透压：导致分子量较小的物质渗漏或磷脂膜破裂导致分子量较小的物质渗漏或磷脂膜破裂 (3)(3)对于在水中和有机溶剂中溶解度都非常高的分子，对于在水中和有机溶剂中溶解度都非常高的分子，磷脂膜是一种非常弱的屏障。磷脂膜是一种非常弱的屏障。脂质体的理化性质脂质体的理化性质 3.3.膜的流动性膜的流动性 TcTc时膜的流动性时膜的流动性增加增加：包裹在脂质体内的药物具有最大释放速率。包裹在脂质体内的药物具有最大释放速率。胆固醇胆固醇可调节膜的流动性：可调节膜的流动性：a.a.高于高于TcTc时，减少膜的流动性时，减少膜的流动性 b.b.低于低于TcTc时，增加膜的流动性时，增加膜的流动性 4 4、荷电性荷电性 含酸性脂质的脂质体荷负电含酸性脂质的脂质体荷负电 含碱基的脂质体荷正电含碱基的脂质体荷正电 不含离子的脂质体显电中性不含离子的脂质体显电中性 脂质体的理化性质脂质体的理化性质 脂质体分类脂质体分类 按按结构类型结构类型分类分类 单室（层）脂质体单室（层）脂质体 多室（层）脂质体多室（层）脂质体（MLVs)MLVs)多囊脂质体多囊脂质体（MVL