pH敏感型脂质体的研究进展
10072855 王剑磊高材075
摘要：本文对脂质体，着重对pH敏感型脂质体以及pH敏感型类脂组的系统组成作了一个较简单的介绍，并阐述了临界pH的影响因素及其应用。

关键词：pH敏感型脂质体、pH敏感型类脂组成的系统、临界pH的影响因素
脂质体（Liposome）是利用磷脂双分子层膜所形成的囊泡包裹药物分子而形成的制剂。

由于生物体质膜的基本结构也是磷脂双分子层膜，脂质体具有与生物体细胞相类似的结构，因此有很好的生物相容性。

脂质体进入人体内部之后会作为一个“入侵者”而启动人体的免疫机制，被网状内皮系统吞噬，从而在肝、脾、肺和骨髓等组织中靶向性地富集。

这就是脂质体的被动靶向性。

脂质体主要成分是磷脂和胆固醇，其类似细胞膜的微球体。

20世纪年代末Rahman等人首先将脂质体作为药物载体应用。

70年代初用脂质体作为药物载体包埋淀粉葡萄糖甘酶治疗糖原沉积病首次获得成功。

脂质体作为药物载体具有使药物靶向网状内皮系统、延长药效、降低药物毒性、提高疗效、避免耐受性、改变给药途径等优点，但脂质体作为药物载体仍存在对有些疾病的靶向特征不理想、体内稳定性和贮存稳定性欠佳等缺点，因而限制了脂质体的临床应用和工业化生产。

近年来人们逐渐研制出长循环脂质体、前体脂质体、聚合膜脂质体等新犁脂质体以提高脂质体的稳定性;设计开发了温度敏感脂质体、pH敏感脂质体、免疫脂质体、磁性脂质体等新型脂质体以提高脂质体的靶向性。

本文将着重对pH敏感型脂质体的研究进展做一综述。

1．pH敏感型脂质体(pH—sensitive Liposomes )
pH敏感型脂质体是指在低pH时脂肪酯羧基质子化而引起六角相形成，导致膜融合而达到细胞内靶向和控制药物释放的功能性脂质体，是用含有pH敏感基团的脂质制备的，可在一定程度上避免溶酶体降解并增加包封物摄取量和稳定性，有效地将包封物转运到胞浆。

基于肿瘤间质液pH比正常组织低，应用pH敏感型脂质体载药能获得较非pH敏感型脂质体更好的转移效果。

此外，PH敏脂质体在基因治疗中也得到了应用。

Dzau VJ等利用病毒细胞融合脂质体的特点，将日本血细胞凝集病毒( HVJ )与脱氧寡核苷酸或质粒DNA脂质体复合，能诱导DNA直接进入细胞浆。

pH敏感型脂质体的开发为大分子药物人工基因片段的胞内投递提供了手段。

随着脂质体生产工艺研究的深入和不断完善，pH敏脂质体将成为临床治疗中的一种重要手段。

pH敏感型脂质体在酸性环境中不稳定，而在细胞内吞过程中，在核内体始降低，所以设计合适的pH敏感型可以使其到达溶酶体前将内容物释放中，从而保证药物的活性。

此外，炎染区域，某些肿瘤组织或局部缺血时异常酸化现象，所以在pH7 .4 ～6 .5范围内的pH敏感型脂质体对于药物的传递释很大的临床应用价值。

2．pH敏感型类脂组成的系统
pH敏感型类脂组成的系统一般是由两种双亲性分子组成：一种是在生理条件下不能形成稳定双分子层小囊的分子，即“不稳定”分子，为主要组分；另一种是在一定pH条件下能使双分子层稳定的分子。

到目前为止，在有关细胞传递的研究中，磷脂酰乙醇胺( P E) 为首选的不稳定”两亲物，纯的PE可以在高pH( pH≥9 ) 或低离子强度介质中形成稳定的双分子层小囊，但在生理离子强度和中性pH条件下即崩溃为其它的类脂结构。

使P E 脂质体稳定的两亲物大多数具有弱酸基团，如油酸、琥珀酸-P E、胆甾烯基半琥珀酸( CHE MS )、棕榈酰高半胱氨酸(PHC) 以及合成的含有丝氨酸基的二酰基两亲物。

pH>pKa时，此类两亲物带电而使双分子层稳定；pH<pKa时，两亲物质子化而不带电或荷电减少，则不能稳定富含PE的双分子层。

3. 临界pH的影响因素
研究发现，不同的聚合物一类脂小pH的敏感性不同，其临界pH(小囊向胶团转变的pH)受到多种因素的影响，如聚合物种类、分子量、浓度及缓冲液的离子强度等等。

3.1聚合物种类的影响
Tirrel等测定了聚丙烯酸( PAA )、聚甲基丙烯酸( PMAA) 、聚乙基丙烯酸( PEAA)对临界pH 的影响，发现随单体取代基大，临界pH愈大。

他认为聚合物一类脂结合主要是由于非解离的聚合物羟基和类面的磷脂基团之间氢键的形成。

因此取越大，聚合物的酸性越小( 即pKa越大)，而临界pH越大。

3.2聚合物( PEAA) 分子量的影响
Sehroeder等实验观察二棕榈酰磷脂胆碱(DPPC)与3种不同分子量PEAA [12000 ( P 12)，43000 ( P43)，164000 ( P164) ]混合物的pH依赖性的浊度变化。

发现不含PEAA 的DPPC 混悬液浊度在p H6.0～7.1之间无变化，而聚合物一类脂混合物分别在pH6.66土0.0
2( P16 )、pH6.6 3土0.02( P34 )、p H6.47 土0.02 ( P164 )时混悬液变清。

说明PEAA的分子量对DPPC的相转变行为有影响。

3.3聚合物( PEAA) 浓度的影响
当PEAA／DOPC（重量比) ≥0.1时，粒子有效地减小( Rh< 100nm)；当PEAA／DOP C≤0.03时，Rh无变化。

所以PEAA至少要达到10% (重量)时才能引起pH依赖性突变。

说明在DOPC和PEAA 混合物中膜的重排需要最小的聚电解质浓度。

3.4缓冲液离子强度的影响
由实验可知，离子强度I从50增至500mmol/L时，临界pH 从7.1降至6.5，说明缓冲液的离子强度越大，临界pH越低。

原因是PEAA在生理pH条件下处于解离状态，而缓冲液的离子强度越大，聚离子周围的电荷屏蔽效应越大。

所以在高离子强度的溶液中，pH低至7.1时，链仍然处于解离和水化状态，只有当pH进一步降低时，吸附、去水化和相破裂才会发生，从而使临界pH更低。

对于PEAA键合的pH敏感型脂质小囊的应用研究，文献报道的还不是很多。

Tirrel等
通过酶解作用产生氢离子引起pH下降与表面结合PEAA的脂质小囊对pH的敏感性相结合，探讨了敏感于葡萄糖浓度的脂质小囊的可能性。

他们将2.4mg／ml D L P C于纯水或盐水中水化得多室脂质小囊混悬液，加入PEAA和葡萄糖氧化酶后，浊度无变化。

而加入葡萄糖(1.3mg／m1 ) 后混悬液几乎变清。

上述现象发生酶解生成葡萄糖酸，使起膜重排而使浊度消失。

据此可研制开发出一种自调式胰岛素给药系统。

经过长期研究，逐步研制出延长体内循环时间的pH敏感型脂质体和聚合物修饰的pH 敏感型脂质体等。

总之，pH敏感型脂质体的研究，越来越离不开对细胞内细胞器的相互作用、融合、释放及体内过程的探索，从而有针对性地载药、释药，最终达到靶向目的；药剂学上pH敏感型脂质体技术水平的提高也越来越离不开与生化、生理、药理、分子生物学等学科的联系与融合。

参考文献：
1.李文锦，钱和年。

北京医科大学学报，1994；26（3）：184
2.Tirrel DA．Pulsed and Self —Regulated Drug Delivery. Kost Jed，Boca Raton：CRC Press，
1990：109—116
3.王弘，王志清，王升启。

中国新药杂志，1999；440-442
4.戈升荣，裴元英。

中国医药工业杂志，1998；554-558
5.KunathK, von Harpe A，Fischer D，Kissel T．Galactose-PEI-DNA complexes for targeted gene
delivery：degree of substitution affects complex size and transfection efficiency．J Control Release 2003；88：159-172。