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脂质体包裹蛋白质药物的制备及优化

2019-01-03 15:09:45

脂质体可以作为诊断药物的载体,如辣根过氧化物酶脂质体;治疗药物的载体,如超氧化物歧化酶(SOD)脂质体、乳铁传递蛋白脂质体、α-干扰素(interferon-α,IFN-α)脂质体和α-肿瘤坏死因子(tumornecrosis factor-α,TNF-α)脂质体等;也可用脂质体包裹一些疫苗或作为疫苗佐剂,以增强疫苗的免疫效果,如γ-干扰素(γ-IFN)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)的脂质体和包裹牛血清蛋白(bovineserum albumin,BSA)、人癌胚抗原(cancer embryo antigen,CEA)的脂质体.现已有盐酸多柔比星、紫杉醇、两性霉素B(商品名Amphotec,AmBisome,Abelcet)、阿霉素(商品名Doxil)、柔红霉素B(商品名Dau-noXome)等化学药物脂质体产品上市,但获准进入临床试验的蛋白质药物脂质体产品还很少.蛋白质药物分子质量大、结构复杂,使得其在制备过程和保存期间的不稳定的因素增多.本文主要介绍蛋白质药物脂质体的制备方法和检测方法,讨论如何提高蛋白质类药物的包封率.

传统的脂质体制备方法包括薄膜法、反相蒸发法、钙融合法、去污剂法及脂质体挤出器法和高压均质机法等,其共同之处都是先用有机溶剂或表面活性剂溶解磷脂,得到粗制的磷脂双层膜,然后将膜进行水化处理,再通过适当方法得到大小不同的脂质体.但主要存在的问题是工艺自身的缺陷、残留的有机溶剂或表面活性剂都会导致蛋白质药物的生物活性降低,而且很难实现大批量脂质体的制备.新的制备方法有glassfilter法、可控自组装法、加热法、粉末床研磨法、CO2超临界方法等,都不同程度地改善了有机溶剂对药物活性的影响.实验证明,对同一种药物来说,不同的制备方法可得到不同的包封率.因此,要得到较高的包封率,须经过实验筛选出适当的制备方法.

在脂质体制备过程中,温度、磷脂种类、脂质的组成及浓度、缓冲液pH、均质化过程、蛋白类药物性质等因素都会影响包封率和药物的稳定性.化学组分的影响是指不同种类磷脂的组合和磷脂间不同比例的影响.因为脂质中磷脂的种类及其所占比例的不同,会导致膜的相变温度、净电荷等性质发生变化.粗制的脂质体粒径不均匀,可通过不同的方法,如脂质体挤出器(extruder)、超声波、高压均质机(homogenizer)等,将其制成所需大小.Jacques-Philippe等利用挤出器均质仪,随着挤出次数的增多,包封率发生了由高到低再由低到更高的变化过程.用超声波(包括水浴超声和探头超声)破碎脂质体时,相对来说,水浴超声法重复性较好,可大批量操作,但破碎脂质体后其粒径的均匀度却不好.用高压均质机对脂质体进行均质的次数也会影响蛋白质类药物的活性及脂质体的大小和膜层的多少,限制脂质体包封的水相体积及可供药物分子吸附的膜面积,从而最终影响到蛋白类药物的包封率.脂质体颗粒的大小同样会影响包封率,如1个微摩尔的小单室脂质体(20nm)仅可包封水相0.26μL,而大单室脂质体(1μm)却可以包裹水相36μL.

提高药物包封率,不仅要严格控制上述各种影响因素,还涉及以下几个方面:(1)应避免有机相和水相直接混合蒸发,如尽量不采用反相蒸发法;在旋转蒸发过程中让磷脂在旋转烧瓶上均匀成膜,有利于膜水化时自动组装成脂质体.(2)严格控制各个环节的温度.在旋转蒸发时温度严格控制在磷脂的相变温度以上,但要防止温度过高导致磷脂化学分解;在进行膜水化和均质时的温度应既不导致药物活性的下降,又保持在膜的相变温度以上.(3)应根据具体实验而增减带电荷磷脂的比例,或根据药物性质选择配方中磷脂的种类.(4)因为粒径大小影响包封率,在可能的情况下,应使脂质体具备较大的平均粒径,比如,皮肤用脂质体的平均粒径可为50~500nm,在均质时可让脂质体粒径接近500nm,以提高包封率.(5)在均质方法的选择上,选择产生剪切力小、对蛋白质药物温和的均质方法,如挤出器法,水浴超声波处理法.另外,对于某些药物脂质体来说,可将粗脂质体进行反复冻融,以增加包封率.在水相中加入某些保护剂(如白蛋白),不但可稳定药物性质,还可以减少因器皿对药物的吸附而导致的活性损失.为防止温度较高时,磷脂的缓慢氧化导致磷脂难以成膜,或成膜后易破裂,可在制备过程中充氮气以减弱磷脂的氧化速度.

脂质体包裹蛋白质药物的制备及影响因素的控制.pdf



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