1、概述
1·1脂质体(Liposome)或称类脂小球、液晶微囊,是一种定向药物载体,属于靶向给药系统的一种类似微型胶囊的新剂型。1971年,英国Rymen等人开始将脂质体用作药物载体。所谓载体,可以是一组分子,包蔽于药物外,通过渗透或被巨嗜细胞吞噬后载体被酶类分解而释放药物,从 而发挥作用。它具有类细胞结构,进入动物体内主要被网状内皮系统吞噬而激活机体的自身免疫功能,并改变被包封药物的体内分布,使药物主要在肝、脾、肺和骨髓等组织器官中积蓄,从而提高药物的治疗指数,减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性。脂质体技术是被喻为"生物导弹"的第四代靶向给药技术,也是目前国际上最热门的制药技术。
1·2脂质体自20世纪60年代问世以来,由于其在基础理论及应用上的重要意义,因而受到各方面的广泛重视。在人类医学上,脂质体在许多疾病尤其是感染性疾病的治疗中显示了明显的优越性。脂质体目前已被用于人体全身性真菌感染和癌症的治疗,但在预防医学上脂质体已展现出光明的前景。迄今为止,世界范围内已上市的脂质体药物有4种,疫苗1种,进入Ⅰ-Ⅲ期临床试验的脂质体药物有7种,疫苗6种。此外,脂质体在化妆品、食品和营养工业、涂料工业和动物药品等方面有广泛用途。
1·3随着科技水平的不断进步和发展,动物药品制剂技术先后经历了第一代普通针剂、片剂,第二代缓释制剂和第三代控释制剂这么一个过程。虽然第二、三代制剂已在药物释放时间的控制方面有一定的进展,但仍无法解决药物选择性进入靶细胞内释放、起效的目的。同时不可避免的是,药物不仅作用于病灶部位,还会作用于动物机体全身其它正常组织,造成极大的副作用,致使用药量大大降低,疗效不佳。尤其是一些抗虫和抗病毒制剂,在杀灭病原细胞的同时,也对正常组织细胞造成极大地损伤,表现出严重的副作用。另外,传统制剂无法有效逾越动物机体的一些屏障,如血脑屏障、胎盘屏障、血睾屏障、血眼屏障等,使某些特殊部位病灶的药物浓度达不到有效治疗水平等等。
1·4脂质体技术是被喻为"生物导弹"的第四代靶向给药技术,也是目前国际上最热门的制药技术。它是将脂质做成一种类似于动物机体细胞的微脂小球,将活性药物包裹于其中,而脂质体的基本成份磷脂是生物体内固有的成份,是无毒、无免疫原性的,且具有活性,可有效地将药物运送到靶细胞内释放、起效,对正常细胞及组织几乎不造成任何副作。产品特点:(1)、选择性靶向作用;(2)、提高用药量及药效;(3)、减少药物毒副作用;(4)、延长药物在血液中的半衰期。脂质体技术可将一大批已知高毒性活性药物安全有效地应用于临床治疗,其中有抗癌药、抗生素类药、抗真菌类药、抗寄生虫类药、蛋白质或多肽类药物,对提高兽医临床治疗水平,改善患病动物病症有极大地推动作用。同时可将单克隆抗体连接到脂质体上,借助于抗原与抗体的特异反应,将载药脂质体定向送入。也可以将基因载入脂质体中,利用脂质体特殊的运载功能,实现基因修补。总之,脂质体在医学及动物医学界受到愈来愈广泛的重视,也拥有了愈来愈广泛的应用前景。
2、脂质体
2·1脂质体最初是由英国学者Bangham和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现的。磷脂分散在水中自然形成多层囊泡,每层均为脂质的双分子层;囊泡中央和各层之间被水相隔开,双分子层厚度约为4纳米。后来,将这种具有类似生物膜结构的双分子小囊称为脂质体。1971年英国莱门等人开始将脂质体用于药物载体。
2·2脂质体是由磷脂、胆固醇等为膜材包合而成。这两种成分不但是形成脂质体双分子层的基础物质,而且本身也具有极为重要的生理功能。用磷脂与胆固醇作脂质体的膜材时,必须先将类脂质溶于有机溶剂中配成溶液,然后蒸发除去有机溶剂,在器壁上形成均匀的类脂质薄膜,此薄膜是由磷脂与胆固醇混合分子相互间隔定向排列的双分子层所组成。
2·3脂质体的分类
2·3·1按结构和粒径,脂质体可分为单室脂质体、多室脂质体、含有表面活性剂的脂质体。
2·3·2按性能,脂质体可分为一般脂质体(包括上述单室脂质体、多室脂质体和多相脂质体等)、特殊性能脂质体、热敏脂质体、PH敏感脂质体、超声波敏感脂质体、光敏脂质体和磁性脂质体等。
2·3·3按荷电性,脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。
3、脂质体定向给药技术(靶向给药技术)
脂质体发明于60年代,曾获得过诺贝尔奖提名。不过,市售药物中使用脂质体的却为数不多。原因就是大量生产有一定难度,而且理论上的效果在实验未能得到验证。在100nm左右的脂质体表面涂上特殊的物质,通过这种特殊物质将药物送到需要进行治疗的组织与脏器。这就是被称为定向治疗(Targetting)的技术,此类研究已引起广泛注目。其思路与用于放射线治疗癌症时一样,是将装在脂质体里的药剂通过血管缝隙大的地方输送到患部组织与脏器部位进行治疗。由于只将药剂送到必要的部位,因此具有给药量小、副作用低等诸多优点。
蛋白质及肽类药物的缓释多囊脂质体制剂技术此技术被称为DepoFoam,为脂质体多囊颗粒(Multivesicular Liposome,MVL)。每个颗粒内部含有连结的含水的药室,室外由脂薄膜包裹形成一个内部水的体积高于脂的比值。选择此种结构主要是含水的药室。水的体积高于脂,其比值为95∶5,因此能溶解水溶性药物如蛋白质及多肽。水作为此类药物的溶媒是很重要的,因为水能保持蛋白质的生物活性及稳定性,特别是在体内保存,可作为缓释使用。MVL比细胞略大,一般为5~50μm。大的颗粒在注射部位形成一个储存库,可以依时间释放。因此此种多囊体脂质体即可避免药物在体内释放时形成溃口,又能控制释放时间自一天到几个星期。在缓释注射产品配方中,组分的生物和谐性是很重要的,脂类用于MVL颗粒为各种天然产物的合成体,因此在体内可按照脂类的代谢途径运行。此外MVL的外层生物和谐性使其中的蛋白质及多肽类可在敏感部位局部释放,采用皮下或肌肉注射均可。
近年来,四川华西动物药品研究所和四川华西动物药业有限公司运用此项技术研究开发了欧孢美诺粉针(解决动物高烧高热的感染性疾病)、诺贝脂质体注射液(解决动物呼吸道感染性疾病)和时代尔注射液(促长增重的复方中药制剂)。此外,用于缓释的产品还有白介素-2,类胰岛素生长因子-1(IGF-1),胰岛素,集落刺激因子,α-干扰素及肽类如生长激素释放的肽。用于IGF-1的产品名为Depol IGF-1在体内释放时间可延长至10天,其t1/2为142小时而未包囊的IGF-1的t1/2仅为4小时。由于改变脂的组分Depcl- IGF-1可有3种剂型:(1)快的释放型可维持3天;(2)中等释放型为7~8天;(3)慢的在7天后,体内尚遗留40%。一般磷脂或甘油三酯的链越长,释放速度越慢。MVL颗粒在等渗液体内于2~6℃可保持1~2年,DepoFoam IGF-1保存在1年以上未出现蛋白质渗漏现象。利用DepoFoam MVL技术包囊蛋白质及多肽具有许多优点:(1)可保持蛋白质的完整与生物活性;(2)在临床上可使用高剂量药物提高药物浓度;(3)剂型基质的生物和谐性可使药物在敏感部位释放无粪物干扰;(4)配方显示储存稳定可进行商业生产;(5)在临床上可调节药物释放速率,可以根据释放的剂量,建立一个适宜的用药剂量表。
4、脂质体药物制剂技术的运用
4·1 抗肿瘤药物的载体
脂质体作为抗癌药物载体,具有能增加与癌细胞的亲和力、克服耐药性、增加癌细胞对药物的摄取量、减少用药剂量、提高疗效、减少毒副作用的特点。Eric等研究了阿霉素脂质体的心脏毒性、肾毒性和抑癌活性。实验证明,脂质体包裹的阿霉素比游离药物的毒性降低50%~70%,在抑癌活性上脂质体剂型比游离药物高得多,多次治疗可延长荷瘤动物的存活时间。
4·2抗寄生虫药物的载体
脂质体作为网状内皮系统的药物载体是脂质体最成功的应用之一。 利用脂质体的天然靶向性,可以用其治疗网状内皮系统疾病。如利什曼病和疟疾是某种寄生虫侵入网状内皮细胞引起的病变,治疗利什曼病需使用含锑和砷的药物杀死寄生虫,但此类药物毒性很大,可引起心肌炎和肾炎的发生,因而使用受到限制。如果将这些药物包封成脂质体,不仅能有效地杀死寄生虫,同时也极大降低了药物的毒性,避免了心肌炎和肾炎的发生。四川华西动物药品研究所和四川华西动物药业有限公司研究的附红优粉针能很好的发挥杀灭附红细胞体等血液原虫的作用。
4·3抗菌药物的载体
利用脂质体与生物细胞膜亲和力强的特性,将抗生素包裹在脂质体内可提高抗菌效果。如青霉素G脂质体制成眼用制剂时,局部透过角膜的能力大于单纯药物的4倍,只用原剂量的1/10即可具有透过角膜作用。四川华西动物药品研究所和四川华西动物药业有限公司研究的欧孢美诺粉针,可以延长苄星青霉素在猪体内的有效血药浓度维持时间,达216·8小时。
4·4激素类药物的载体
抗炎甾醇类激素包入脂质体后具有很大的优越性:浓集于炎症部位便于被吞噬细胞吞噬;避免游离药物与血浆蛋白作用,一旦到达炎症部位,就可以内吞、融合后释药,在较低剂量下便能发挥疗效,从而减少甾醇类激素因剂量过高引起的并发病和副作用。四川华西动物药品研究所和四川华西动物药业有限公司研究的诺贝脂质体注射液,可以有效发挥泰乐菌素和硫酸双氢链霉素的抗菌作用,并减少泼尼松龙因剂量过高引起的并发病和副作用,且肌肉注射30分钟后血浓度比一般注射剂大8倍,24小时大29倍。
4·5酶的载体
脂质体的天然靶向性使包封酶的脂质体主要被肝摄取。脂质体是治疗酶原贮积病药物最好的载体,有人应用包封淀粉-葡萄糖酶的多室脂质体治疗Ⅱ型糖原贮积病,使患者肝大明显缩小。另外,脂质体也被用来治疗其它酶系统疾病,并取得很好的效果。
4·6解毒剂的载体
某些重金属如铅、钚等过量进入体内能引起中毒,使用某些螯合物如EDTA或DTPA可以溶解金属,治疗金属贮积病。但由于这些螯合物不能透过细胞膜而影响了它们的体内效果,如果将螯合物制成脂质体剂型,脂质体作为将螯合物转运到贮积金属的细胞中的载体,例如将DTPA包封在脂质体中,即可有效地从肝中除去钚,从肾中除去汞和促进胶体金从粪便中排出。
4·7抗结核药物的载体
结核病是一种常见病,结核病菌主要寄生于正常细胞内,有一定的耐药性,使用一般的抗结核药常需较长的治疗时间。若将抗结核药物包入脂质体中,脂质体可将药物带入细胞内,杀死结核菌,并且脂质体还可以从提高机体的免疫功能方面来加快结核病的治疗。