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脂質體(Liposome)的制備和粒徑控制

更新時間:2023-09-08   點擊次數:2548次

脂質體(Liposome),是磷脂和膽固醇模擬"細胞"的質膜系統結構的人工合成膜,能夠作為一種劑型應用于藥物傳輸。脂質體的優勢就是具有非常好的人體生理相容性,人體對其排斥反應特別小,還可以對其進行各種功能修飾,如聚乙二醇化,以延伸其功能性


脂質體生產的關鍵技術是對粒徑的控制技術,脂質體的粒徑控制是脂質體制備過程中的基礎。有機相與水相水化形成脂質體后往往其粒徑的大小和分布不符合要求,必須予以適當的整粒,也就是我們常說的粒徑控制。而目前可以用于減小粒徑的方式也較多,主要有:超聲波、剪切、均質、擠出四種。


脂質體的膜結構主要由磷脂和膽固醇組成,由于具有兩親性,親水頭部聚集朝向一側,疏水尾部朝向另一側,形成較為穩定的具有雙分子層的封閉囊泡結構。磷脂都有一定的相變溫度,當脂質體溫度在磷脂相變溫度時,質膜的流動性較好,表現為柔性,此時通過PC濾膜較為溫和的剪切力即可有效的減小脂質體粒徑,并使其分布控制在很好的范圍之內。膽固醇在脂質體結構中起穩定性作用,當環境條件改變(如溫度、滲透壓、pH等)時,能起到增強脂質體結構穩定性的作用。

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超聲波法

超聲波法是利用超聲波在液體中的空化效應和脂質體的流動性,將大顆粒的脂質體分解細化。其特點是輸出能量集中,密度大。本方法適合于小量(一般建議10ml以下)各類脂質體樣品的粒徑控制使用,尤其適合于微量的載藥型脂質體粒徑控制。缺點是超聲波法在用于樣品粒徑控制時,由于距離其探頭遠近不同的樣品粒子所接收的能量差異較大,導致容器中不同部位的樣品粒子粒徑差異較大。樣品越多,容器越大,此差異就越明顯,不適合于產業化放大。所以,在進行脂質體論文研究或立項階段的可行性研究實驗時,超聲波由于其通用性及成本低的優勢,是一個非常理想的選擇方式。而在有產業化方向或要求的脂質體項目研究中,建議選擇其他方式進行粒徑控制


剪切法

剪切法是將樣品粒子高速通過定轉子之間的狹窄縫隙,這樣可形成非常劇烈的湍流,并通過機械傳動結構所傳遞的能量對樣品粒子進行高線速度的剪切,使樣品粒子達到細化的效果

剪切設備在脂肪乳的制備過程中是非常重要的一個設備,在脂質體領域的應用相對較少。這是因為,脂質體的結構較為柔弱,在減小粒徑的過程中需要吸收一定的能量,但能量不能過大,否則容易造成脂膜結構的損壞。而剪切的特點在于能量過大,控制不慎則容易過度,造成脂質體的破損。

均質法

均質法就是利用脂質體溶液從狹縫中噴出時產生的巨大壓力差,使粒子產生巨大的爆破作用,同時由于高速噴射而出,與沖擊環內側的撞擊力及粒子之間的剪切力共同作用,使粒子達到粒徑減小的效果。均質閥是該方法的關鍵設備,它有三個組件:均質閥座,均質閥芯和沖擊環。均質閥座與均質閥芯預先貼合,當樣品輸送至均質單元時,樣品通過前端流道進入均質閥座孔道內,因為前端流路管道比均質閥座的孔道大,造成樣品內部能量急劇增加,同時將均質閥座和均質閥芯之間留出一條縫隙,讓樣品粒子由此縫隙高速噴出到沖擊環內側,發生撞擊后噴射而出,從而完成均質過程

擠出法

擠出法是根據脂質體的結構性質的特點,在高于磷脂相變溫度的前提下,施加一定壓力,使脂質體粒子通過濾膜,利用濾膜孔徑的剪切力來減小脂質體粒徑,控制粒徑分布。由于濾膜的孔徑固定,脂質體粒子在通過濾膜后其粒徑大小可有效控制在濾膜孔徑大小的附近,一般波動范圍會在±10%內。所以通過優化擠出法工藝,可將脂質體的粒徑分布控制在0.01~0.03這個非常窄的范圍內。而脂質體擠出法工藝最主要的影響因素是擠出溫度、擠出壓力和擠出濾膜的選擇。擠出濾膜的使用方式又可以分為兩種,即采用單層膜的梯度擠出和采用多層膜的疊加擠出。


脂質體的粒徑大小和分布情況會影響脂質體的穩定性、包封率等結構表征。Clodronate Liposomes就是將Clodronate包裹到脂質體里面,利用巨噬細胞對吞噬屬性,來吞噬脂質體。因此,脂質體的粒徑大小,粒徑分布對清除效果至關重要。荷蘭Nico Van Rooijen教授以開發巨噬細胞清除劑氯磷酸鹽脂質體而聞名全球。荷蘭Liposoma的中國(含中國臺灣,香港)辦事處:靶點科技,為使用者提供全面技術支持,為清除單核巨噬細胞賦能。

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