【正文】 166 第 6 章 脂質(zhì)納米粒 脂質(zhì)納米粒是以生物相容的脂質(zhì)材料為載體，將藥物或其它的生物活性物質(zhì)溶解或包裹于脂質(zhì)核或者是吸附、附著于納米粒子表面的新型載藥系統(tǒng)。脂質(zhì)納米粒能夠改善藥物吸收、改變藥物體內(nèi)過程、具有緩釋、控釋、提高藥物穩(wěn)定性、增強療效降低毒副作用等方面的優(yōu)越性，同時在生物體內(nèi)及貯存過程中較穩(wěn)定?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于基因藥物、抗腫瘤藥、蛋白質(zhì)和多肽等藥物的載體系統(tǒng)。使用途徑很廣，既可口服、注射，還可以局部應(yīng)用?，F(xiàn)已有脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒、膠束、藥質(zhì)體和脂肪乳等體系供臨床使用。本章主要對固體脂質(zhì)納米粒、脂質(zhì) 體和藥質(zhì)體等進行介紹。 固體脂質(zhì)納米粒 概述 固體脂質(zhì)納米粒（ solid lipid nanoparticles， SLN）是近十幾年正在發(fā)展的 — 種新型的脂質(zhì)載藥系統(tǒng) [1]，它以天然的或人工合成的的高熔點固體脂質(zhì)（如飽和脂肪酸甘油酯、硬脂酸、混合脂質(zhì)）為載體，將藥物吸附或包裹于脂質(zhì)核中制成的納米給藥體系。和乳劑、脂質(zhì)體相似， SLN 以毒性低、生物相容性好的脂質(zhì)材料作為載體。同時，固體脂質(zhì)又使它具有聚合物納米粒（ PNP）的優(yōu)點，如可以控制藥物的釋放、避免藥物的降解或泄漏以及良好的靶向性等。 SLN 的水分散系統(tǒng)可以進行高壓滅菌或γ輻射滅菌，具有長期的物理化學穩(wěn)定性，也可通過冷凍干燥或噴霧干燥制成固體粉末。還可采用高壓乳勻法進行規(guī)?；a(chǎn)。 固體脂質(zhì)納米粒的主要成分有三類：①脂質(zhì)，如脂肪酸甘油酯類（包括三硬脂酸甘油酯、三棕櫚酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三萮酸甘油酯、 Witepsol W 3 Witepsol H 3 Witepsol H 4單硬脂酸甘油酯）及脂肪酸類（如硬脂酸、棕櫚酸）等；②乳化劑和助乳化劑，如磷脂（包括大豆卵磷脂、蛋黃卵磷脂及磷脂酰膽堿等）， Poloxamar, 聚山梨醇，膽酸鹽，四丁酚醛等；③藥物，親脂性藥物和親水性藥物均能制備成穩(wěn)定的 SLN 體系，并且載藥量和包封率都較高。 SLN給藥途徑和方式較為廣泛，主要用于靜脈給藥，發(fā)揮靶向或控釋作用；也可口服給藥，以控制藥物在胃腸道內(nèi)的釋放，還可用于局部或眼部給藥。是一種很有發(fā)展前景的新型載藥系統(tǒng)。 固體脂質(zhì)納米粒的制備 1． 制備方法 （ 1）高剪切乳勻和超聲分散 167 高剪切乳勻和超聲分散是藥劑學中廣為應(yīng)用的一種分散技術(shù)，可用來制備乳劑、脂質(zhì)體等，也可以用于固體脂質(zhì)納米粒分散體系的制備。它們的優(yōu)點是操作簡 單，易于控制。缺點是體系中易出現(xiàn)微米級粒子，如果超聲時間過長（≥ 15min），則可能導致金屬的污染。 （ 2）高壓乳 勻 [2] 高壓乳勻是目前制備 SLN 的經(jīng)典方法。其工作原理是利用高壓（ 10 MPa~200MPa）推動液體通過一個狹窄的管道（幾個微米），液體通過很短的距離而獲得了很大的速度（超過 1000km/h），產(chǎn)生的高剪切力和空穴作用力使粒子分裂成納米級的小粒子。此法的優(yōu)點是可避免使用對人體有害的附加劑和有機溶劑，尤其適用于對熱不穩(wěn)定的藥物。所制得的納米粒粒徑小且分布范圍窄，高壓乳勻還便于進行大規(guī)模生產(chǎn)。 乳勻有兩種基本的方法：熱乳勻和冷乳勻 [3,4]，這兩種方法都可以制備 SLN，但乳勻之前都需將藥物溶解或分散在熔化的脂質(zhì)中，即初步乳化。一般初步乳化如能得到微米級粒子則更有利于乳勻。 ① 熱乳勻 熱乳勻是指在脂質(zhì)熔點以上的溫度進行操作，將脂質(zhì)和磷脂等加熱至高于脂質(zhì)的熔點 10℃ ~15℃左右融化，加入藥物，熔融液分散于含有表面活性劑的水相中，初乳化后，通過 高壓乳勻機循環(huán)乳化即得。由于溫度升高降低了脂相的粘度，所以原則上講溫度越高得到的產(chǎn)品的粒徑就越小。但是并不是溫度越高就越好，因為在高溫下藥物和載體的降解速度也會 加快。并且雖然乳勻的步驟可以重復幾次，但每次乳勻都會導致體系溫度的升高，平均壓力每升高 50MPa，可使體系的溫度增加 10℃。一般在 50MPa~150MPa 壓力下重復 3~5 次已足夠，如果循環(huán)次數(shù)增多和壓力增大反而會使 SLN 的粒徑增大，因為隨著體系溫度的升高，粒子聚集傾向加大。 通過熱乳勻最初得到的僅是一種乳液，脂質(zhì)還處于一種液體狀態(tài)，必須使其溫度降至室溫或熔點以下，才能形成 SLN。由于粒徑小和乳化劑的存在，它會在一定的時間內(nèi)保持一種過冷熔化狀態(tài)。 ② 冷乳勻 冷乳勻法的制備過程同熱乳勻法一樣，也需使藥物溶解或 分散在熔融的脂質(zhì)中，熔化的樣品立即在干冰或液氮中冷卻。冷卻速度越快，藥物在脂質(zhì)基質(zhì)中的分布越均勻。再把已凝固的載有藥物的脂質(zhì)碾磨成微米級粒子。由于低溫凝固，脂質(zhì)脆性增加，更易被粉碎，通過球磨或碾缽得到的粒子粒徑一般在 50μ m~100μ m。然后將它們和含表面活性劑的冷凍溶液在低于脂質(zhì)熔點 5℃ ~10℃以下高壓勻質(zhì)。此法適用于對熱不穩(wěn)定的藥物和熔點低的脂質(zhì)，還可以避免熱乳勻過程中藥物向水相流失以及結(jié)晶過程中出現(xiàn)的晶型轉(zhuǎn)變和過冷態(tài)。但是該法所制得的 SLN 粒徑較大，且粒徑分布范圍較寬。 （ 3）乳化蒸發(fā)法 SLN 的制備 也可以采用 PNP 的制備方法，但它的一個明顯不足是使用了有機溶劑。將脂質(zhì)和藥 168 物首先溶解于有機溶劑中，然后對有機相和含有表面活性劑的水相進行乳化，將有機溶劑蒸發(fā)后，即形成 SLN。采用該法所得到的 SLN 粒徑很小 [5]，甚至可達到 25nm。 （ 4）微 乳法 [6,7] 微乳是由油相、乳化劑和輔助乳化劑及水所組成的澄清或帶有微弱藍色乳光的熱力學穩(wěn)定的分散體系?，F(xiàn)在人們認為微乳并不是一種由微小液滴形成的真正的乳液，而是一種臨界溶液（ critical solution）。微乳一方面具有乳液的一些性質(zhì)（如可以用激光光散 射法測量它的粒徑），另一方面它又具有真溶液的一些性質(zhì)（如藥物在微乳中有一定的飽和濃度，而不是像乳劑那樣具有一定的油 /水分配比例）。將微乳加入到水中會導致油相的沉降從而形成極細的顆粒。 微乳的制備方法 是用低熔點的脂肪酸（如硬脂酸）、乳化劑、輔助乳化劑和水在 65℃ ~70℃攪拌制成的透明混合液。再在攪拌下向熱微乳中加入冷水（ 2℃ ~3℃），一般微乳和水的比率為 1:25 到 1:50，其稀釋程度取決于微乳的組成。 為了使微乳中的油相在室溫下是固體，需要在制備時使體系的溫度高于脂質(zhì)的熔點。這樣 SLN 顆粒的大小主要受微乳小粒子 沉淀影響，而與攪拌速度關(guān)系不大。 在微乳中液滴已達到納米級，所以并不需要額外能量。 對于微乳來說，不但配方組成，而且溫度下降速度與 pH 值都能影響制劑的質(zhì)量。降溫速度快可以促使脂質(zhì)快速結(jié)晶并避免納米粒聚集。 2． 不同制備工藝的比較 （ 1）超聲分散和高壓乳勻法 Siekmann 等 [8]研究了不同制備工藝對四丁酚醛（ w=%）和大豆卵磷脂（ w=1%）穩(wěn)定的三棕櫚酸甘油酯（ w=3%）納米粒的影響。當超聲時間大于 15min 時可以得到粒徑在 30nm~180nm 之間的納米粒，但是長時間的超聲可增加金屬探頭造成 的金屬污染。如果脂質(zhì)的含量很高時，甚至無法用超聲法來乳勻。因此，超聲不適用于脂質(zhì)濃度高的配方。高壓乳勻法被證明是行之有效的分散技術(shù)，僅一次循環(huán)（ 80MPa）就可以使平均粒徑從 474nm 減小到 155nm，循環(huán) 5 次所得到的納米粒粒徑最小。 （ 2）乳化蒸發(fā)和高壓乳勻法 用卵磷脂和甘膽酸鈉作為乳化劑和輔助乳化劑，采用乳化蒸發(fā)法制備的三棕櫚酸甘油酯納米粒，平均粒徑為 28nm，而采用高壓乳勻法制得的平均粒徑為 124nm[5]。這是因為磷脂分子在熔化脂質(zhì)中的流動性小于在溶劑中的流動性，并且脂質(zhì)和乳化劑的混合液的粘度大于溶 劑，所以乳勻需要更多的能量，導致 SLN 的粒徑增大。但如果用磷脂和非離子型表面活性劑作為乳化劑，則高壓乳勻法要優(yōu)于乳化蒸發(fā)法。這些結(jié)果表明乳化劑的組成對粒徑大小有決定性作用。一般來講，乳化蒸發(fā)法適用于制備粒徑小、分布范圍窄的 SLN；但是脂質(zhì)在有機溶劑中的溶解度較低（三棕櫚酸甘油酯w=%~%），限制了乳化蒸發(fā)法制備樣品的濃度，進而影響該體系的載藥性質(zhì)。此外，和高壓乳 169 勻法相比，乳化蒸發(fā)法在制備過程中不能避免高溫加熱和使用有機溶劑，而有機溶劑的殘留會導致毒理學的問題。 （ 3）高剪切乳化和高壓乳勻 采用高剪切乳化時，乳化劑的濃度對 SLN 粒子大小的影響較大。平均粒徑隨著乳化劑的濃度增大而減小，到最適宜濃度（ w=2%~3%）時最小，以后隨著乳化劑的濃度增大粒徑反而增大。這可能是因為 SLN 中脂質(zhì)體的含量增加或磷脂分子在粒子的表面形成多層。而用高壓乳勻制備的 SLN 結(jié)果卻相反：增加磷脂的濃度，粒徑持續(xù)下降。一般來說，用高壓乳勻制備的 SLN 粒徑大小是 50nm，而用高剪切乳化制備的 SLN 則在 200nm 左右。 3． 影響 SLN 粒徑的因素 （ 1）脂質(zhì)的影響 [9] 脂質(zhì)對 SLN 的影響極其復雜，如脂質(zhì)的結(jié)晶速度，脂質(zhì)的親 水性可影響脂質(zhì)的自我乳化的性質(zhì)；脂質(zhì)晶體的形狀可改變其表面積，這點后面還將作進一步討論。不過有一點值得注意，即所有的脂質(zhì)實際上都是幾種不同化合物的混合物，所以即使同一供應(yīng)商提供的不同批號的產(chǎn)品，其組成也不會完全相同。這有可能影響 SLN 的 zeta 電位，延緩結(jié)晶過程等，從而影響 SLN 的分散性能。脂質(zhì)分子鏈越長，油相的 粘度越高，得到的 SLN 粒徑相應(yīng)越大。另外， 脂質(zhì)含量超過了 5%10%，則會導致乳勻效率的降低，粒子聚集增加，所制備產(chǎn)品的粒徑較大，其中還含有相當數(shù)量的微米級粒子，同時粒徑的分布更廣。 （ 2）乳化劑和 輔助乳化劑的影響 通常情況下，粒徑隨乳化劑用量增加而降低。以三棕櫚酸甘油酯、磷脂和甘膽酸鈉為輔料經(jīng)高壓乳勻法制備的 SLN 的平均粒徑為 205nm；如果以 Pluronic F68 代替磷脂， SLN 的平均粒徑為 ；用甘膽酸鈉代替磷脂，則粒徑為 。當使用磷脂 甘膽酸鈉為乳化劑時，微乳法得到的三棕櫚酸甘油酯 SLN 的粒徑遠小于熔融 乳勻工藝，但以磷脂 四丁酚醛為乳化劑所制得的 SLN 粒徑遠大于高壓乳勻法所制得的 SLN 的粒徑，這可能與四丁酚醛在較高溫度下乳化能力較強有關(guān) [10]。在較高溫度下，以磷脂 四丁 酚醛混合物為乳化劑制備的 SLN 的粒徑要小于以磷脂 膽酸鹽為乳化劑者。 高濃度的乳化劑在乳勻過程中可以降低表面張力和促進粒子的分散。粒子體積的減小會導致表面積的急劇增大，特別是在高壓乳勻中，表面積增大更為迅速，因此必須考慮動力學方面的問題。在初步乳勻過程中要有足夠的乳化劑分子，以確保它能迅速包裹在新形成的粒子表面。但是如果乳化劑過多，則可能出現(xiàn)其他形式的體系，如增溶分子（乳化劑單體）、膠束（ SDS）或脂質(zhì)體（卵磷脂）等。并且乳化劑再分配過程的時間是不等的。一般來說， SDS 和一些能形成膠束的低分子量的表面活性劑能 很快達到平衡，而高分子量的表面活性劑（如 poloxamer）和卵磷脂則需要很長時間才達到平衡。 170 （ 3）乳勻壓力與循環(huán)次數(shù)的影響 如果以 Poloxamer188 為穩(wěn)定劑制備三月桂酸甘油酯 SLN, 最佳條件為 50MPa 3 次 ,以后粒徑隨乳勻壓力和循環(huán)次數(shù)的增加反而明顯變大；使用 Lipoid S75 為乳化劑，操作壓力應(yīng)提高，最佳條件為150MPa 3。溶解于水的 Poloxamer 分子遷移速度較快，能夠迅速覆蓋在乳勻過程中新生成的油水界面上，而磷脂分子溶解或以膠團形式分散在高粘度的脂質(zhì)中，需經(jīng)高壓解聚才能充分發(fā)揮表 面活性劑的作用。 （ 4）溫度的影響 如果高壓乳勻時操作溫度低于二棕櫚酰磷脂酰膽堿 (DPPC)和三月桂酸甘油酯的相轉(zhuǎn)變溫度，制備后容易出現(xiàn)相分離和較大的粒子。而在高于相變溫度時制得的 SLN 更穩(wěn)定，因為此時磷脂的脂肪酸鏈能自由伸展，更充分地發(fā)揮作用 [11]。 4．滅菌 注射給藥需要滅菌。常用滅菌的方法有濕熱蒸汽滅菌法，濾過滅菌法和射線滅菌法等。滅菌過程不能改變樣品的物理穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和藥物釋放動力學性質(zhì)。濾過滅菌要求加壓操作并且樣品的直徑不能大于 m，這對 SLN 來講是比較困難的。濕熱滅菌法是一種常 用且可靠的滅菌方法，它曾經(jīng)用于脂質(zhì)體的滅菌，發(fā)現(xiàn)加溫導致樣品物理穩(wěn)定性的下降，經(jīng)滅菌后都出現(xiàn)了不同程度的團聚。滅菌的溫度越高，粒子的團聚越明顯。乳化劑的正確選擇對樣品在高溫下的穩(wěn)定性至關(guān)重要。升高溫度使所有乳化劑的流動性和水溶性都發(fā)生了改變。濕熱蒸汽滅菌可以導致 o/w乳劑的組成發(fā)生改變。研究發(fā)現(xiàn)，卵磷脂是最合適的表面活性劑，滅菌后粒徑僅有微小的增大，檢測到的微米級的粒子也很少。而 poloxamer 188的情況恰好相反，濕熱蒸汽滅菌后粒徑有顯著的增加。這種情況是由于乳化劑poloxamer空間穩(wěn)定性下降引起 。眾所周知，這種類型的乳化劑，溫度升高使乙二醇鏈脫水，導致了粒子保護層的厚度減小，粒子容易聚結(jié) [12]。 滅菌能使包封藥物的 SLN的穩(wěn)定性降低。 5%丁卡因 poloxamer 188/Compritol SLN經(jīng)濕熱蒸汽滅菌后，粒徑分布增大（多分散指數(shù) PI從 ），平均粒徑也增大（ 160nm增加到 260nm），而當丁卡因的濃度升至 10%時粒子的粒徑甚至增大到 500nm以上。這些結(jié)果表明藥物的加入，不但能降低體系的穩(wěn)定性，而且改變了乳化層的性質(zhì)。 Cavalli 等 [13]研究了濕熱蒸汽滅菌對 微乳法制備的 SLN的粒徑和 Zeta電位的影響。 SLN脂質(zhì)（ w=%）由硬脂酸、廿二碳烷酸或 Acidan N12（單硬脂酸單檸檬酸甘油二酯）組成，乳化劑由Epikuron