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脂质体(Liposome)的制备和粒径控制

更新时间:2023-09-08   点击次数:684次

脂质体(Liposome),是磷脂和胆固醇模拟"细胞"的质膜系统结构的人工合成膜,能够作为一种剂型应用于药物传输。脂质体的优势就是具有非常好的人体生理相容性,人体对其排斥反应特别小,还可以对其进行各种功能修饰,如聚乙二醇化,以延伸其功能性


脂质体生产的关键技术是对粒径的控制技术,脂质体的粒径控制是脂质体制备过程中的基础。有机相与水相水化形成脂质体后往往其粒径的大小和分布不符合要求,必须予以适当的整粒,也就是我们常说的粒径控制。而目前可以用于减小粒径的方式也较多,主要有:超声波、剪切、均质、挤出四种


脂质体的膜结构主要由磷脂和胆固醇组成,由于具有两亲性,亲水头部聚集朝向一侧,疏水尾部朝向另一侧,形成较为稳定的具有双分子层的封闭囊泡结构。磷脂都有一定的相变温度,当脂质体温度在磷脂相变温度时,质膜的流动性较好,表现为柔性,此时通过PC滤膜较为温和的剪切力即可有效的减小脂质体粒径,并使其分布控制在很好的范围之内。胆固醇在脂质体结构中起稳定性作用,当环境条件改变(如温度、渗透压、pH等)时,能起到增强脂质体结构稳定性的作用

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超声波法

超声波法是利用超声波在液体中的空化效应和脂质体的流动性,将大颗粒的脂质体分解细化。其特点是输出能量集中,密度大。本方法适合于小量(一般建议10ml以下)各类脂质体样品的粒径控制使用,尤其适合于微量的载药型脂质体粒径控制。缺点是超声波法在用于样品粒径控制时,由于距离其探头远近不同的样品粒子所接收的能量差异较大,导致容器中不同部位的样品粒子粒径差异较大。样品越多,容器越大,此差异就越明显,不适合于产业化放大。所以,在进行脂质体论文研究或立项阶段的可行性研究实验时,超声波由于其通用性及成本低的优势,是一个非常理想的选择方式。而在有产业化方向或要求的脂质体项目研究中,建议选择其他方式进行粒径控制


剪切法

剪切法是将样品粒子高速通过定转子之间的狭窄缝隙,这样可形成非常剧烈的湍流,并通过机械传动结构所传递的能量对样品粒子进行高线速度的剪切,使样品粒子达到细化的效果

剪切设备在脂肪乳的制备过程中是非常重要的一个设备,在脂质体领域的应用相对较少。这是因为,脂质体的结构较为柔弱,在减小粒径的过程中需要吸收一定的能量,但能量不能过大,否则容易造成脂膜结构的损坏。而剪切的特点在于能量过大,控制不慎则容易过度,造成脂质体的破损。

均质法

均质法就是利用脂质体溶液从狭缝中喷出时产生的巨大压力差,使粒子产生巨大的爆破作用,同时由于高速喷射而出,与冲击环内侧的撞击力及粒子之间的剪切力共同作用,使粒子达到粒径减小的效果。均质阀是该方法的关键设备,它有三个组件:均质阀座,均质阀芯和冲击环。均质阀座与均质阀芯预先贴合,当样品输送至均质单元时,样品通过前端流道进入均质阀座孔道内,因为前端流路管道比均质阀座的孔道大,造成样品内部能量急剧增加,同时将均质阀座和均质阀芯之间留出一条缝隙,让样品粒子由此缝隙高速喷出到冲击环内侧,发生撞击后喷射而出,从而完成均质过程

挤出法

挤出法是根据脂质体的结构性质的特点,在高于磷脂相变温度的前提下,施加一定压力,使脂质体粒子通过滤膜,利用滤膜孔径的剪切力来减小脂质体粒径,控制粒径分布。由于滤膜的孔径固定,脂质体粒子在通过滤膜后其粒径大小可有效控制在滤膜孔径大小的附近,一般波动范围会在±10%内。所以通过优化挤出法工艺,可将脂质体的粒径分布控制在0.01~0.03这个非常窄的范围内。而脂质体挤出法工艺最主要的影响因素是挤出温度、挤出压力和挤出滤膜的选择。挤出滤膜的使用方式又可以分为两种,即采用单层膜的梯度挤出和采用多层膜的叠加挤出


脂质体的粒径大小和分布情况会影响脂质体的稳定性、包封率等结构表征。Clodronate Liposomes就是将Clodronate包裹到脂质体里面,利用巨噬细胞对吞噬属性,来吞噬脂质体。因此,脂质体的粒径大小,粒径分布对清除效果至关重要。荷兰Nico Van Rooijen教授以开发巨噬细胞清除剂氯磷酸盐脂质体而闻名全球。荷兰Liposoma的中国(含中国台湾,香港)办事处:靶点科技,为使用者提供全面技术支持,为清除单核巨噬细胞赋能。

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