囊泡作为药物载体的研究进展赵 静,王仲妮*(山东师范大学化学化工与材料科学学院,山东 济南 250014)摘 要: 囊泡有较强的增溶能力,其双层膜具有较好的牢固性和稳定性,作为药物载体给药途径较广,载药稳定性、药物增溶量以及药物生物利用度较高。
本文介绍了囊泡作为药物载体的研究现状,包括囊泡形成,膜结构选择和应用,以及囊泡在口服给药、局部给药和体内给药的应用。
关键词:囊泡;表面活性剂;药物载体中图分类号:R944.5 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2010)03-0129-04收稿日期:2009-12-24基金项目:山东省自然科学基金(Y2006B29),贵州省教育厅自然科学研究项目[黔教科(2007)016号]作者介绍:赵静(1985-),女,硕士研究生,从事胶体与界面化学研究*通讯作者:王仲妮,女,硕士生导师 E-mail: zhongniw@Progress on V esicle as Drug CarrierZHAO Jing, W ANG Zhong-ni(College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University, Jinan 250014,China )[4] Gould F A. Mitigation of surfactant erythrocyte toxicity byegg phosphatidylcholine[J]. J Pharm Pharmacol , 2008, 52: 1203-1209.[5] Buggins T R, Dickinson P A , Taylor G. The effects ofpharmaceutical excipients on drug disposition[J]. Adv Drug Deliv Rev , 2007, 59(15): 1482-1503.[6] Filardo G, Blasi M D, Galia A, et al . Peracetylated β-cyclodextrinas solubilizer of arylphosphines in supercritical carbon dioxide[J]. J Supercrit Fluid , 2006, 36(3): 173-181.[7] Górnicki A. The hemolysis kinetics of psoriatic red blood cells[J].Blood Cell Mol Dis , 2008, 41(2): 154-157.[8] Pierigè F, Sera fi ni S, Rossi L, et al . Cell-based drug delivery[J].Adv Drug Deliv Rev , 2008, 60: 286-295.[9] Savi ć S, Weber C, Savi ć M M, et al . Natural surfactant-basedtopical vehicles for two model drugs: Influence of different lipophilic excipients on in vitro/in vivo skin performance[J]. Int J Pharm , 2009, 381(2): 220-230.[10] Bandyopadhyay P, Neeta N S. Evidence for vesicle formationfrom 1:1 nonionic surfactant span 60 and fatty alcohol mixtures in aqueous ethanol: Potential delivery vehicle composition[J]. Colloid Surf B: Biointerface , 2007, 58(2): 305-308.[11] Ohnishi M, Sagitani H. The effect of nonionic surfactant structureon hemolysis[J]. J Am Oil Chem Soc , 1993, 70(7): 679-684.[12] Prete P S C, Gomes K, Malheiros S V P. Solubilization ofhuman erythrocyte membranes by non-ionic surfactants of the polyoxyethylene alkyl ethers series[J]. Biophys Chem , 2002, 97: 45-54.[13] Galembeck E, Meirelles N C. Effects of polyoxyethylene chainlength on erythrocyte hemolysis induced by poly[oxyethylene (n ) nonylphenol] non-ionic surfactants[J]. Chem-Biol Interact , 1998, 113: 91-103.[14] 孙岩, 陈怡,等. 烷基糖苷与生物膜的相互作用及其溶血活性[J]. 表面活性剂工业,1998, 2: 3-6.[15] Sanchez L, Vinardell M P. Potential irritation of lysine derivativesurfactants by hemolysis and HaCaT cell viability[J]. Toxicol Lett , 2006, 161: 53-60.[16] Vives M A, Vinardell M P. Erythrocyte hemolysis and shapechanges induced by new lysine-derivate surfactants[J]. Chem-Biol Interact , 1999, 118: 1-18.[17] Vinardell M P. Characteristics of interaction between amphiphilesand membranes[J]. Trends Comp Biochem Physiol , 1996, 2: 73-82.[18] Groot R D, Rabone K L, et al . Mesoscopic simulation of cellmembrane damage, morphology change and rupture by nonionic surfactants[J]. Biophys J , 2001, 81: 725-736.[19] Shalel S, Streichman S, Marmur A. The mechanism of hemolysisby surfactants:effect of solution composition[J]. J Colloid Inter Sci , 2002, 252: 66-76.[20] Lichtenberg D, Opatowski E, Koslov M, et al . Phase boundariesin mixtures of membrane-forming amphiphiles and micelle-forming amphiphiles[J]. BBA-Biomembranes , 2000, 1508: 1-19.[21] Sánchez L, Martínez V, Infante M R, et al . Hemolysis andantihemolysis induced by amino acid-based surfactants[J]. Toxicol Lett , 2007, 169(2): 177-184.药物载体是指能改变药物进入人体内的方式和分布,控制药物释放速度并将其输送到靶器官的体系。
该体系可防止药物短时间降解、失活、排泄以及发生人体免疫反应[1]。
为了寻找合适的药物载体,人们研究了蛋白质、酶蛋白、脂质体以及单克隆抗体(DNA)等各种体系。
其中表面活性剂缔合形成的多种分子有序组合体如胶束、微乳液、液晶及囊泡等,具有包载药物分子的能力以及与生物膜的良好相容性和渗透性,成为药物载体的重要研究领域[2-4]。
20世纪90年代开始研究将立方液晶作为药物载体,其热力学稳定、生物可降解等特性受到关注。
但是,立方液晶体系非常黏稠,需较长的平衡时间,科研、制备和应用均有一定的困难[1,5]。
微乳液稳定性好,与细胞膜有很好的相容性,但靶向性较差且有一定的刺激性,其药物释放机制不很明确,故临床上很少应用 [5]。
囊泡具有双层膜结构,与细胞膜有良好的相容性和渗透性,给药途径广泛,能提高药物增溶量、药物生物利用度和贮存稳定性,引起了普遍关注。
本文介绍了囊泡形成、膜结构选择以及作为药物载体的特点,并总结了近年囊泡作为药物载体的研究进展。
1 囊泡形成及膜结构选择1.1 囊泡的成1965年英国Bangham等[6]用超声波将磷脂分子分散在水中形成了多层囊泡,每层均为脂质的双分子层。
将这种类似生物膜结构的双分子小囊泡作为脂质体,标志着人工制备囊泡的开始。
表面活性剂可以在不加任何能量的情况下自发形成囊泡体系。
2008年Marques等[7]利用阴阳离子表面活性剂复配体系自发形成囊泡,并通过改变表面活性剂疏水链的长度和复配比例调节囊泡大小、表面电荷和渗透性等,引起表面活性剂学、生物学和药物学等众多研究领域的关注,各种表面活性剂复配体系囊泡的自发形成和应用的报道逐渐增多。
同时因pH改变引发表面活性剂囊泡体系释放也受到更多关注。
Borchert等[8]研究了pH导致聚2-乙烯吡啶b-环氧乙烯(P2VP-PEO)嵌段共聚物的破裂,pH降到5以下时发生质子化作用,P2VP-PEO嵌段共聚物溶解,使磷脂膜破裂、溶解和释放。
这为此后药物释放的研究奠定了基础。
1.2 囊泡膜结构的选择天然卵磷脂和聚氧乙烯脂肪醇醚(POE)非离子表面活性剂[9]是目前载药表面活性剂缔合结构囊泡的主要选择。
以大分子嵌段共聚物如聚1,2-丁二烯-聚氧乙烯(PB-PEO)、聚己内酯-聚氧乙烯(PCL-PEO)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)等形成大分子胶束,用于药物和DNA载体,这方面的探索方兴未艾[10]。