脂質(zhì)體概念與應(yīng)用簡介
脂質(zhì)體（liposome）呈類球狀，是磷脂分子分散在水中時，因磷脂分子親水端自相靠近、疏水端自相靠近，而自發(fā)形成的封閉囊泡。脂溶性的藥物可以由磷脂雙分子層間承載，而水溶性藥物則可被囊泡的內(nèi)部包封。對于脂質(zhì)體的研究起始于二十世紀六十年代，兩位英國學(xué)者發(fā)現(xiàn)了磷脂在水中分散時會形成囊泡結(jié)構(gòu)，他們把這種囊泡結(jié)構(gòu)物質(zhì)命名為脂質(zhì)體；上世紀七十年代，脂質(zhì)體首次在臨床上得到應(yīng)用是將β-半乳糖苷酶制備脂質(zhì)體治療糖原積累病。
圖1. 磷脂分子形成脂質(zhì)體示意圖
圖2. 載藥脂質(zhì)體示意圖
脂質(zhì)體的分類
表1. 脂質(zhì)體分類
1）按結(jié)構(gòu)分
可以將脂質(zhì)體分為單室脂質(zhì)體、多室脂質(zhì)體和多囊脂質(zhì)體。單室脂質(zhì)體是單層雙分子層構(gòu)成的脂質(zhì)體，分為小單室與大單室脂質(zhì)體，粒徑分別在20-80nm與 100nm-1um之間；多室脂質(zhì)體是由多層雙分子層組成的粒徑為1-5um的囊泡；多囊脂質(zhì)體是指以非同心圓構(gòu)成的囊泡，粒徑大約在5-50um的脂質(zhì)體，可包封水溶性藥物，具有低滲漏性的特點。
2）按電荷分
可以將脂質(zhì)體分為中性脂質(zhì)體、負電荷脂質(zhì)體和正電荷脂質(zhì)體。中性脂質(zhì)體是由中性磷脂材料制備而成，例如磷脂酰膽堿膽堿；負電荷脂質(zhì)體、正電荷脂質(zhì)體分別由一種中性磷脂作為輔助材料與多種陰性或陽性材料混合制備而成，陰性材料是指磷脂酸，磷脂酰肌醇，磷脂酰絲氨酸以及磷脂酰甘油脂等；陽性材料常見以下幾類：十八胺、二十八院-二甲基胺鹽（DODAC）等雙鏈季銨鹽表面活性劑。脂質(zhì)體的電荷性直接影響其多方面性質(zhì)，如包封率，靶向，穩(wěn)定性等。
3）按性能分
可以將脂質(zhì)體分為一般脂質(zhì)體和特殊性能脂質(zhì)體，特殊性能脂質(zhì)體是指通過改變脂質(zhì)體的材料制備形成的如敏感、熱敏感、磁性以及光敏感脂質(zhì)體。
脂質(zhì)體的特點
1）靶向性：靶向性有被動靶向和主動靶向兩種，被動靶向受脂質(zhì)體的粒徑大小影響最大；而主動靶向較為復(fù)雜，有化學(xué)靶向 、物理靶向、抗體靶向、受體靶向四類，其優(yōu)點是能降低藥物的毒副作用，提高靶細胞對藥物的攝取率。
2）緩釋性：在人體內(nèi)，脂質(zhì)體攜帶的藥物緩慢釋放，可以大大延長作用時間，延緩腎排泄和代謝，同時 降低毒性，避免了需要少量多次向病人給藥的不便。
3）脂溶性和水溶性藥物兼容性：脂質(zhì)體壁材中的磷脂雙分子層可攜帶脂溶性藥物而囊泡內(nèi)部可攜帶水溶性藥物，因此是一種良好的生物載體。
4）脂質(zhì)體膜脂的無毒安全性：研究表明卵磷脂使用量即使較大，仍具有較高的安全性，該成分也是生物細胞膜的主要組成成分，但目前對正電荷脂質(zhì)體的毒性尚有疑問。
5）增加包埋藥物的穩(wěn)定性：進入人體中易被分解破壞的藥物（疫苗、胰島素）制備成脂質(zhì)體可避免體內(nèi)環(huán)境對其破壞，提高了該成分的穩(wěn)定性。
脂質(zhì)體主要制備方法
脂質(zhì)體的制備方法有多種，乙醇注入法、超聲法、脂質(zhì)體擠出器擠出法、高壓均質(zhì)法、薄膜分散法、逆相蒸發(fā)法、凍融法為脂質(zhì)體常用的制備方法。主要制備步驟及制備后脂質(zhì)體的特征如下表，其中超聲法、 高壓均質(zhì)法以及凍融法可與其它方法聯(lián)合應(yīng)用制備。
表2. 脂質(zhì)體制備方法
脂質(zhì)體凍干粉
冷凍干燥法制備脂質(zhì)體凍干粉是將壁材與藥物溶解于溶劑中，通過脂質(zhì)體的主要制備方法制備形成脂質(zhì)體，在制備過程中或制備完成后加入凍干保護劑，冷凍干燥即得。將脂質(zhì)體進行凍干可以提高其穩(wěn)定性，凍干后可以去除水分，從而防止脂質(zhì)體中磷脂的水解，同時降低脂質(zhì)體內(nèi)各種固相分子的流動性，延緩其物理、化學(xué)反應(yīng)進程，并且消除脂質(zhì)體融合、聚集等物理問題，提高脂質(zhì)體的長期貯藏的穩(wěn)定性。脂質(zhì)體在凍干的過程中會受到破壞，脂質(zhì)體凍干時需加入糖類作為凍干保護劑，主要有蔗糖、麥芽糖、甘露醇、海藻糖等，不加入凍干保護劑直接進行凍干的脂質(zhì)體在凍干的過程中可能完全塌陷，無法重建。目前糖類作為凍干保護劑對脂質(zhì)體的保護機制主要有以下兩種，—是玻璃化模型理論，在脂質(zhì)體囊泡之間形成無定形的骨架，減小脂質(zhì)體表面張力，從而防止晶體對脂質(zhì)體造成破壞或發(fā)生融合；二是水取代理論，是指在凍干的過程中，糖類會取代卵磷脂頭基所結(jié)合的水，與磷酸部分形成氫鍵，從而防止脂質(zhì)體發(fā)生融合或聚集。
脂質(zhì)體凍干粉制備的成功與否取決于復(fù)溶后的脂質(zhì)體包封率與粒徑是否有較大變化，脂質(zhì)體凍干粉在用前只需加溶劑進行振搖溶解，良好的凍干產(chǎn)品要求能夠較快復(fù)溶，復(fù)溶后包封率無較大下降，粒徑無較大升髙，脂質(zhì)體凍干粉制備影響因素較多，主要有脂質(zhì)體壁材以及藥物種類、制備前粒徑、凍干保護劑的種類、用量、預(yù)凍時間、冷凍干燥時間等。良好的脂質(zhì)體凍干粉其儲存穩(wěn)定性優(yōu)于液態(tài)放置的脂質(zhì)體。
冷凍干燥法制備脂質(zhì)體凍干粉可保護藥物原有的活性成分不受破壞，避免其它加熱干燥法對藥物性質(zhì)的改變和對脂質(zhì)體材料的氧化，且制備成功的干燥制品蓬松，溶解重建迅速，凍干制品含水量很低，可以大大提高其長期貯存的穩(wěn)定性，凍干產(chǎn)品的貯藏需要放置于低于凍干產(chǎn)品相變溫度的環(huán)境中，當溫度高于相變溫度時，分子流動性高，脂質(zhì)體會發(fā)生物理化學(xué)變化。
脂質(zhì)體形態(tài)、粒徑及其分布
掃描電鏡或透射電鏡是進行脂質(zhì)體形態(tài)觀察的主要儀器，粒徑及其分布則采用納米激光粒度分析儀測定。制備的合格脂質(zhì)體需形態(tài)規(guī)整，分布均勻，呈正態(tài)分布且跨度較小。
包封率和載藥量
衡量脂質(zhì)體質(zhì)量的另外兩個重要指標是包封率（ 和載藥量，制備的脂質(zhì)體藥物包封率通常要達到80%以上，載藥量依據(jù)藥物性質(zhì)以及實際需要量而定，計算公式如下：
式中Win指包封于脂質(zhì)體內(nèi)的藥物質(zhì)量； Wfree 指未包封于脂質(zhì)體中的藥物質(zhì)量；Wtotal指脂質(zhì)體中總的藥物質(zhì)量。
通常采用透析法、超速離心法等分離脂質(zhì)體溶液中未包封的脂溶性藥物與脂質(zhì)體，采用甲醇、曲拉通、氯仿等對脂質(zhì)體破乳，釋放脂質(zhì)體中包埋的藥物，對這兩部分藥物分別測量可得到脂質(zhì)體的包封率。載藥量與藥物的性質(zhì)有關(guān)，且載藥量的大小會直接影響到藥物的臨床應(yīng)用，脂溶性藥物較易制備高包封率的脂質(zhì)體。
脂質(zhì)體穩(wěn)定性
脂質(zhì)體的穩(wěn)定性有物理穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性兩種，物理穩(wěn)定性主要是指脂質(zhì)體在存放過程中滲漏率和粒徑的變化，良好的脂質(zhì)體溶液要求在較長放詈時間下脂質(zhì)體粒徑和包封率都沒有明顯的變化，且脂質(zhì)體溶液不會發(fā)生絮沉和凝聚現(xiàn)象；化學(xué)穩(wěn)定性則要求隨著放置時間的增加，脂質(zhì)體溶液pH無明顯下降，丙二酪生成量較少。脂質(zhì)體的泄露率計算公式如下：
式中：EE指脂質(zhì)體初始包封率；EE指貯藏一定時間后脂質(zhì)體包封率。
脂質(zhì)體應(yīng)用舉例
醫(yī)藥領(lǐng)域
1）作為抗腫瘤藥物載體
由于抗腫瘤藥物一般都具有較嚴重的毒副作用，在臨床上的應(yīng)用上已經(jīng)受到限制，而脂質(zhì)體作為一種藥物載體，可以通過使藥物在靶器官釋放來降低藥物對其他器官的生物毒性，與此同時，脂質(zhì)體包裹藥物后可加強藥物的穩(wěn)定性，避免藥物在體內(nèi)因被體液稀釋、降解、與血清蛋白結(jié)合等產(chǎn)生的失活現(xiàn)象。
2）作為感染性疾病藥物載體
脂質(zhì)體已廣泛應(yīng)用于治療感染性疾病如寄生蟲、細菌、真菌感染等方面的藥物上，肝臟是寄生蟲的重要繁殖場所，同時也是脂質(zhì)體的重要靶器官，所以利用脂質(zhì)體的肝靶向性來攜帶抗寄生蟲藥物，可以達到治療寄生蟲感染病人的效果，脂質(zhì)體作為抗真菌藥物的載體已非常成功。
3）作為心血管疾病載體
脂質(zhì)體可攜帶藥物進入細胞內(nèi)，利用這一原理可以治療心血管疾病，近年來人們越來越重視這方面的研究。
4)治療皮膚疾病
由于脂質(zhì)體的膜材與皮膚具有特殊的親和力，因此脂質(zhì)體可以直接作用于病變部位，同時脂質(zhì)體具備緩釋性這一特點也可避免一次性大量用藥所產(chǎn)生的毒性。
5）其他
脂質(zhì)體在人體酶缺陷病、抑制免疫反應(yīng)、金屬中毒中作為血紅蛋白載體等領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用。
食品領(lǐng)域
脂質(zhì)體在食品領(lǐng)域應(yīng)用也顯示了巨大的潛力，主要應(yīng)用在以下方面：作為營養(yǎng)新劑型、作為活性成分的載體、包裹香精、酶、礦物質(zhì)和維生素等、以及生產(chǎn)微膠囊化的酶制劑。
1）作為活性成分載體
在胃中胰島素容易受到酶和的破壞，假如將脂質(zhì)體用作胰島素的載體，則可以避免胰島素失活，其有效性已經(jīng)得到證實。另外，脂質(zhì)體能包埋免疫球蛋白，使免疫球蛋白免受胃液的酸性環(huán)境以及胃蛋白酶的破壞，Chang等制備的IgY脂質(zhì)體，包封率達69%，可有效保護IgY的活性。這對蛋白質(zhì)、免疫球蛋白保健品的應(yīng)用提供了額外的思路。
2）香精香料包埋
在干酪制造中，乳清會在凝乳的形成過程中散失，利用脂質(zhì)體來包埋香精則可以避免乳清的散失，同時可以使香精達到緩慢釋放的效果。
3)微膠囊化的酶制劑
對于乳糖不耐受癥患者，可將乳糖酶包埋在脂質(zhì)體中以口服方式用藥，乳糖酶在腸道內(nèi)得到釋放，這樣既避免了酶在介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng)，同時也解決了乳糖吸收的障礙。在奶酪的熟化中將酶制劑包埋則可提高熟化效率，改善奶酪品。
4）保護氨基酸、維生素、礦物質(zhì)
容易氧化、見光易分解是氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等的特點，用脂質(zhì)體包埋可減緩該過程的發(fā)生，減少加工以及儲存過程中的損失。