脂质是两亲性分子,包含三个结构域:极性头基、疏水性尾部区域和两个结构域之间的连接体。1965 年,科学家发现脂质体(Liposomes)拥有典型的球形结构,由两亲性磷脂双分子层和内部水核组成。自发现后不久,科学家便逐渐开始使用“脂质体"(Liposome)一词。相比之下,“脂质纳米颗粒"(lipid nanoparticle)一词的使用则要晚得多。大约是在20世纪90年代初,随着纳米技术时代的起步流行开来的。一般情况下,由脂质制备的脂质体粒径是纳米级别的,因此,脂质体被认为是最早的一代脂质纳米颗粒。
脂质体的核-壳纳米结构使其适合负载疏水性和亲水性分子。通常,疏水性药物被包封在亲脂性双层外壳中,而亲水性药物则被包封在核心的水相中。脂质体与生物体细胞具有类似的结构,因此有很好的生物相容性。脂质体具有天然的被动靶向性,一旦进入人体后,会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。
阿霉素(Doxorubicin, 多柔比星)是一种蒽环类化疗药物。它通过阻断拓扑异构酶 2来减缓或抑制癌细胞的生长。1995年,FDA批准了第一种纳米药物Doxil,它是一种聚乙二醇化脂质体包封的阿霉素,用于治疗乳腺癌、卵巢癌和其他实体瘤。与游离的药物相比,Doxil显著降低心脏毒性,延长药物在血液中的停留时间,促使更多药物达到癌细胞。Doxil的获批是纳米抗癌药物和脂质体药物递送系统的一个重要里程碑。
1976年,Robert langer和Judah Folkman在Nature发表文章:《Polymers for the sustained release of proteins and other macromolecules》。他们采用聚合物递送同位素标记的DNA。1978年,Nature期刊有两篇文章均采用脂质体来递送兔子globin mRNA到人细胞系或者鼠淋巴细胞。
聚乙二醇脂质体阿霉素(Doxil)结构示意图
荷兰Liposoma的巨噬细胞清除剂Clodronate Liposomes:氯磷酸二钠脂质体(Clodronate Liposome),是该产品的发现者和Leader,该产品由两个重要组分构成:氯磷酸盐和脂质体,这两部分对于巨噬细胞清除缺一不可。
--氯膦酸盐(Clodronate):在细胞内代谢成不可水解的ATP类似物,通过抑制细胞中线粒体的ADP/ATP转运机制从而诱导细胞的凋亡。但是该药物亲脂性低,不能跨细胞转运,当口服或静脉给予游离的氯磷酸二钠后,2h即可达到半衰期,48h时内80%的药物以随尿液排除。
--脂质体(Liposome):是单层或多层脂质双分子膜以同心圆的形式包封而成,类似细胞膜的微球体,其主要成份为磷脂和胆固醇。因此借助脂质体的双层封闭囊泡结构,可以将负载的氯磷酸盐递送至细胞内发挥作用,并且脂质体的天然无毒成分,使其成为一种理想的药物运输载体和包封载体。