5．长循环膜材 • 长 循 环 脂 质 体 是 指 含 有 神 经 节 苷 脂 GM1ganglioside GM1 或 聚 乙 二 醇 Polyethylene glycol, PEG衍生物的脂质体。 • 神经节苷脂 GM1 引入了唾液酸残基增强了膜的稳 定性、明显减少了网状内皮系统细胞对脂质体的 摄取，延长了脂质体的体内循环时间；
二、制备脂质体的材料 Materials for preparation of liposomes
4．胆固醇 cholesterol • 胆固醇（ Ch ）是自然界膜中的另一类重要的组成 成分。 • 它是一种中性脂质，亦属于两亲性分子，但是亲油 性大于亲水性。
Hale Waihona Puke 胆固醇的结构二、制备脂质体的材料 Materials for preparation of liposomes
蛋白质的聚乙二醇化
Methoxy Polyethylene Glycol，mPEG
Frank F. Davis
1981
PEGylated Molecules
Veronese M. Drug Discovery Today. 2005 Nov; 10(21)
蛋白质的聚乙二醇化
12 KD
1000
Half-life↑ & activity ↓ following PEGylation
Random & Site-specific PEGylation
一、概述 Introductions
脂质体在体内与细胞的作用过程:分吸附 adsorption 、 脂 交 换 lipid exchange 、 内 吞 endocytosis、融合fusion四个阶段。 吸附是脂质体与细胞作用的开始，受粒子大小和 表面电荷等因素影响； 脂交换是脂质体的脂类与细胞膜上脂类发生交换； 内吞作用是脂质体被作为外来异物吞噬，通过内 吞，脂质体能特异地将药物浓集于起作用的细胞 内； 融合指脂质体的膜与细胞膜融合进入细胞内，然 后经溶酶体消化释放药物。
•
•
典型脂质体制备方法
挤压制备脂质体（membrane extrusion） • 通过挤压使脂质体通过固定孔径的滤膜，脂质体粒径变小。 该方法需要很低的压力，689kPa即可。 • 过滤膜分两类，一类是用于除菌用膜，它的通道是弯曲的， 这些通道的孔径由膜中纤维密度决定，由于通道的弯曲性质， 当大于膜孔径的脂质体通过些膜时，膜孔很容易堵塞，脂质 体不能到达另一面；另一类是聚碳酸酯膜（polycarbonate membrane）,该膜的通道是直的并且大小相同，脂质体容易 通过，即使脂质体直径略大于孔径也能通过。一般将脂质体 原液稀释至12μmol/ml后再过膜，脂质体易通过孔径。 • 脂质体加压通过孔时，其结构发生变化，根据所需脂质体的 大小选择膜的孔径。
靶向制剂的设计
1 被动靶向 即自然靶向，药物以微粒给药系统为载体 (microparticles drug delivery systems)
通过正常的生理过程运
送至肝、脾、肺等器官
（一）被动靶向制剂
迄今，研究最多的被动靶向给药制剂是
TODDS 分类介绍
Liposomes
Micro-
emulsions
• 极性的聚乙二醇基则增强了脂质体膜的亲水性， 减少了血浆蛋白与脂质体膜的相互作用，阻止网 状内皮系统细胞对脂质体的摄取，从而也延长了 脂质体的体内循环时间。
三、制备脂质体的方法 Preparation of liposomes
• 脂质体的制备方法很多，常用的有下列几种： 1．薄膜法 Film forming method • 该法最早由Bangham报道，这是最早而至今仍常用 的方法。 • 系将磷脂等膜材溶于适量的氯仿或其它有机溶剂， 脂溶性药物可加在有机溶剂中，然后在减压旋转下 除去溶剂，使脂质在器壁形成薄膜，加入含有水溶 性药物的缓冲液，进行振摇，则可形成大多室脂质 体（multilamellar vesicles, MLV），其粒径范围约 1-5m。 • 然后可用各种机械方法分散薄膜法形成的类脂膜， 形成MLV脂质体。
三、制备脂质体的方法 Preparation of liposomes
2．逆相蒸发法Reverse-phase evaporation • 最初由Szoka提出。一般的制法系将磷脂等膜材溶于 有机溶剂如氯仿、乙醚等，加入待包封药物的水溶 液（水溶液:有机溶剂=1:3-1:6）进行短时超声，直 至形成稳定的W／O型乳剂，减压蒸发有机溶剂， 形成脂质体。 • 用逆相蒸发法制备的脂质体一般为大单层脂质体， 常称为REVs。 • 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，它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。
图
脂质体的示意图
一、概述 Introductions
• 脂质体主要由磷脂和胆固醇组成。磷脂由一个亲水 的头部和两个疏水的尾部组成。
常见磷脂的结构示意图
载药脂质体的结构示意图
一、概述 Introductions
药物被脂质体包封后有以下特点： 1．靶向性和淋巴定向性 2．长效性 3．细胞亲和性与组织相容性 4．降低药物毒性
PEG-IFN -2b 1.5 µg/kg
IFN -2b
浓度 干扰素a-2b (pg/mL)
100
未检测到血清 干扰素
病毒重新出现
10 IFN -2b 3 MU
1
0
周一
20
周二
40
60
周三
80
周四
100 120 140 160 180 h
周五 周六 周日
Data from EASL 2001: Schering-Plough Research Institute
PEG conjugates already on the market
腺苷脱氨酶
天冬酰胺酶
促红细胞生成素
蛋白质的聚乙二醇化
聚乙二醇化干扰素
生 物 活 性 30%
40h
半 衰 期
PEG 5KD
100
5KD
30KD 12KD 30KD Bioactivity PEG mol.weight
相对清除率 (%)
High (Long)
Half-life
80 60 40 20
PEG 20KD
PEG 12KD (PEG-IFN -2b)
5KD
0 10 30 80 100 Stokes 分子半径 (Angstroms)
Low (Short)
Schering-Plough Corporation, Wyss et al., Current Pharmaceutical Design, 2002
一、TODDS的分类
1. 从药物到达的部位，可分为三级： ⑴ 第一级指到达特定的器官或组织； ⑵ 第二级指到达器官或组织内的特定的细胞（如肿 瘤细胞而 不是正常细胞，肝细胞而不是Kupffer细 胞）； ⑶ 第三级指到达靶细胞内的特定的细胞器。
一、TODDS的分类
1. 从药物到达的部位，可分为三级： ⑴ 第一级指到达特定的器官或组织； ⑵ 第二级指到达器官或组织内的特定的细胞（如肿 瘤细胞而 不是正常细胞，肝细胞而不是Kupffer细 胞）； ⑶ 第三级指到达靶细胞内的特定的细胞器。
靶向制剂的设计
2 主动靶向 是指表面经修饰后的药物微粒给药系统，不被单核吞 噬系统识别 其上连接有特殊的配体， 使其能够与靶细胞的受体结合；
脂质体 Liposomes
一、概述 Introductions
• 脂质体（liposomes）的概念最早是1965年被英国科 学家Banghan等提出的。 • 当磷脂分散在水中时形成多层囊泡，而且每一层均 为脂质双分子层，各层之间被水相隔开。这种由脂 质双分子层组成，内部为水相的闭合囊泡称之为脂 质体。
二、制备脂质体的材料 Materials for preparation of liposomes
• 2．负电荷磷脂 • 负电荷磷脂又称为酸性磷脂。制备脂质体常用的负 电荷脂质有： • 磷脂酸（phosphatidic acid, PA）；
• 磷脂酰甘油（phosphatidyl glycerol, PG）；
Microspheres Nanoparticles
被动靶向制剂的体内靶向性
TODDS 分类介绍
被动靶向制剂经静脉注射后，在体内的分布首先取决于微粒 的粒径大小。
通常小于50nm的纳米囊与纳米球缓慢积集于骨髓；
小于7μm时一般被肝、脾中的巨噬细胞摄取； 大于7μm的微粒通常被肺的最小毛细血管床以机械滤过的方 式截留，被单核白细胞摄取进入肺组织或肺气泡。
5．提高药物稳定性
Enhanced permeability and retention (EPR) effect
正常组织中的微血管内皮间隙致密、结构完整,大分子和脂质颗 粒不易透过血管壁,而实体瘤组织中血管丰富、血管壁间隙较宽、 结构完整性差, 造成大分子类物质和脂质颗粒具有选择性高通透 性和滞留性,这种现象被称作实体瘤组织的高通透性和滞留效应, 简称EPR效应。
典型脂质体制备方法
• • • French压力制备脂质体（French press liposomes, FPL） 超声制备脂质体的最大问题是生物材料遭受超声辐射，这样 不仅脂质变性，而且包裹在脂质体内的大分子和其它敏感化 合物也发生变化性。 目前有几种温和方法使膜破碎和重建。其中之一是将形成的 大脂质体放入French压力室，在很大的压力下挤压。这各方 法产生直径30~80nm单层或寡层的脂质体。 该法适于作为敏感大分子载体，其稳定性比超声制备的脂质 体稳定性好。高压挤压对于重组稳定的膜蛋白也是非常有用 的方法。 French压力是根据其发明人之一命名的。最初设计用于植物 细胞和细菌的的破碎。目前由SLM-Aminco Inc制造, Urbana, Illinois 61801，USA 。 French压力室的中央是压力室，由不诱钢材料制成。能持续 耐受137824kPa甚至275684kPa压力，有不同大小的压力室， 分别为小于4ml和 40ml。