夏愛(ài)曉,宋倩倩,孫 淵(.浙江省臺(tái)州醫(yī)院藥劑科,浙江臨海37000;.浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,浙江 杭州30053)
隨著生物醫(yī)學(xué)和藥學(xué)的發(fā)展,納米藥物載體已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中。納米藥物載體包括O/W型乳劑、脂質(zhì)體、微粒和毫微粒等。上世紀(jì)90年代初,引入了一種新型膠體給藥系統(tǒng)——固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles,SLN)[1]。SLN 是繼乳劑、脂質(zhì)體、微粒和毫微粒后,用于藥物控制釋放的新型納米膠團(tuán)載體的給藥系統(tǒng),其研究始于20世紀(jì)90年代。SLN是指粒徑在10~1 000 nm之間的固態(tài)膠體顆粒,它以天然或合成的固態(tài)類脂材料如卵磷脂、單硬脂酸甘油酯等為載體,將藥物包裹或夾嵌于類脂核中制成固體膠粒給藥系統(tǒng)。它同時(shí)具有傳統(tǒng)膠體給藥系統(tǒng)如乳劑、脂質(zhì)體及聚合物納米粒生理相容性好、可生物降解,物理穩(wěn)定性高,可控制藥物釋放及有良好緩釋性和靶向性的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)避免了有機(jī)溶劑不能完全去除的缺點(diǎn),易于大規(guī)模生產(chǎn)。本文從SLN制備工藝及其應(yīng)用方面進(jìn)行綜述。
1.1 SLN結(jié)構(gòu) 為內(nèi)核由包裹著藥物的固體脂質(zhì)基質(zhì)組成,表面排列著雙親性物質(zhì)(如離子型和非離子型表面活性劑),其疏水部分伸入顆粒核心,親水部分朝向周圍的分散介質(zhì)。根據(jù)固體脂質(zhì)與藥物間的相互作用方式,藥物在SLN中的分布形態(tài)主要有三種形式:①固溶體型,藥物以分子形式分散于脂質(zhì)材料中;②脂質(zhì)核心型,藥物富集于外層;③藥物核心型,藥物富集于核心。
1.2 SLN特點(diǎn)
1.2.1 良好的生理相容性 SLN優(yōu)良的生理相容性取決于其脂質(zhì)材料和制備工藝的選擇。制備SLN常用的材料為具有生理相容性和生物可降解性的、高熔點(diǎn)的天然或合成固體脂質(zhì),包括三酰甘油酯類(三棕櫚酸甘油酯等)、部分酯化的甘油酯類(單硬脂酸甘油酯等)、脂肪酸類(硬脂酸、棕櫚酸等)、類固醇類(膽固醇等)和蠟質(zhì)類(鯨蠟醇十六酸酯)等。制備SLN時(shí),可以根據(jù)藥物不同的理化性質(zhì)和制備工藝來(lái)選擇合適的脂質(zhì)材料,也可選用幾種不同類型的混合脂質(zhì)作為載體。
1.2.2 廣泛的藥物適應(yīng)性 采用不同的方法制備SLN時(shí),不僅對(duì)親脂性藥物有較高的包封率,而且可以包裹親水性藥物。但從總體來(lái)看對(duì)于包裹親水性藥物SLN仍存在包封率普遍較低的問(wèn)題,需要在今后的研究中進(jìn)一步改善。李燕真等[2]以W/O/W復(fù)乳-溶劑擴(kuò)散法制得了親水性藥物吡拉西坦的SLN,藥物包封率54.4%以上。
1.2.3 提高敏感藥物的穩(wěn)定性 SLN可以保護(hù)其包裹的藥物免受體內(nèi)酶、胃酸或其他因素的影響,這大大提高了敏感藥物的穩(wěn)定性。姜孫旻等[3]研究親水性蛋白和多肽固體脂質(zhì)納米粒的制備方法,SLN作為載體增加其穩(wěn)定性,避免其水解,并能夠?qū)崿F(xiàn)藥物分子的持續(xù)釋放,許多重要的多肽和蛋白已被包封進(jìn)SLN。張繼明等[4]研究胰島素的固體脂質(zhì)納米粒,胰島素口服會(huì)失活,制成SLN后提高胰島素穩(wěn)定性避免胃中酶的影響,實(shí)現(xiàn)口服給藥;大鼠胰島素SLN口服后,有明顯的緩釋特征,0.5 h后淋巴液中胰島素濃度高于血液,有明顯的淋巴吸收特性。
1.2.4 具有緩控釋和靶向性 SLN中藥物的釋放會(huì)受到制備工藝以及脂質(zhì)材料、乳化劑和表面活性劑用量等多種因素的影響。陳桐楷等[5]采用高壓乳勻法制備氫溴酸高烏甲素SLN(LH-SLN),LH溶液中的藥物在4 h內(nèi)很快就釋放出來(lái),而LH-SLN呈現(xiàn)“雙相釋藥”,在前8 h累積釋放量達(dá)53.4%,隨后SLN中的藥物處于持續(xù)緩慢釋放期,72 h藥物的累積釋放量達(dá)91.5%。SLN粒徑是納米級(jí),即使不加任何修飾也具有被動(dòng)靶向性。王春龍等[6]研究了羥基喜樹(shù)堿脂肪乳在家兔體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)和肝靶向性,羥基喜樹(shù)堿脂肪乳給藥后肝臟中的羥基喜樹(shù)堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)大大高于注射液,二者在0.5、1、3、4 h 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為14.35、7.64、3.95、1.45 μg/g 及2.74、1.73、0.93、0.45 μg/g,前者是后者質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3~5倍。以上結(jié)果說(shuō)明SLN作為藥物緩釋和靶向給藥的載體,不僅可以減少給藥劑量,而且可以降低全身的毒副作用。
2.1 薄膜-超聲分散法(film-ultrasound diffusion)
將類脂和藥物等溶于適宜的有機(jī)溶劑中,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑,形成一層脂質(zhì)薄膜,加入含有乳化劑的水溶液后,用探頭超聲儀進(jìn)行超聲分散,即可得到粒徑小而均勻的固體脂質(zhì)納米粒。王靖雯等[7]以大豆磷脂為載體,采用薄膜-超聲分散法制備齊墩果酸固體脂質(zhì)納米粒(OA-SLN),所得納米粒形態(tài)均勻圓整、粒徑范圍為(62.0±10.3)nm,包封率為98.29%,載藥量為8.17%。
2.2 乳化蒸發(fā)-低溫固化法(emulsification-solvent evaporation technique) 將水相和有機(jī)相分別水浴加熱至相同的一定溫度,攪拌下將有機(jī)相加入到水相中,繼續(xù)攪拌揮發(fā)有機(jī)溶劑,分散于水相中繼續(xù)攪拌即得分散液。張先洲等[8]用此法制得青藤堿固體脂質(zhì)納米?;鞈乙海萍{米粒外觀形態(tài)圓整,平均粒徑為208.7 nm,Zeta電位為-38.5 mV,平均包封率為65.7%,放置2個(gè)月,粒徑、包封率無(wú)明顯變化。王杰等[9]用乳化蒸發(fā)-低溫固化法成功制備PEG表面修飾的硬脂酸納米粒,其分別用Brij 78、Myrj 53和Myrj 59為表面活性劑制備的納米粒粒徑分別為(162.0±67.4)nm,(50.2±28.9)nm和(326.8±195.2)nm。
2.3 高壓乳勻法(high pressure homogenization) 高壓勻化法是制備SLN可靠而有力的技術(shù)[10],其原理是用高壓(100~2 000 Pa)推動(dòng)液體通過(guò)狹縫(1 000 Pa時(shí)只有幾個(gè)微米寬),流體在短距離內(nèi)加速到非常高的速率(大于1 000 km/h),非常高的剪切力和空穴力撕開(kāi)顆粒至亞微米尺度。包括兩種基本技術(shù):熱乳勻法(hot homogenization technique,HHT)和冷乳勻法(cold homogenization technique,CHT)。冷乳勻技術(shù)可以克服下述3個(gè)乳化技術(shù)中的問(wèn)題:①降低高溫引起敏感性藥物降解;②降低乳化過(guò)程中藥物在水相中分布;③避免納米乳結(jié)晶步驟復(fù)雜化所引起幾種中間相。陳桐楷等[5]采用高壓乳勻法制備氫溴酸高烏甲素固體脂質(zhì)納米粒(LH-SLN),徑較小,形態(tài)規(guī)則。Feng等[11]用冷乳勻法制備重酒石酸長(zhǎng)春瑞濱固體脂質(zhì)納米粒(VB-SLN),其平均粒徑介于150~350 nm,包封率和載藥量分別高達(dá)到80%和6.6%,體外藥物釋放可以持續(xù)48 h,組分中卵磷脂或油酸量的增加可延緩VB釋放。
2.4 復(fù)乳-溶劑擴(kuò)散法(multiple emulsion-solvent diffusion technique) 將藥物與載體材料形成初乳,再加入添加表面活性劑的外水相中,超聲分散形成復(fù)乳,揮發(fā)有機(jī)溶劑,固體脂質(zhì)納米粒膠體溶液。此法適合水溶性及大分子蛋白類藥物的制備。Yassin等[12]用復(fù)乳溶劑揮發(fā)法制備5-氟尿嘧啶固體脂質(zhì)納米粒,其載藥量為20.90%,包封率為69.09%。Li等[13]利用此法成功制備了 IFN-α固體脂質(zhì)納米粒,并取得了83.7%的包封率。
2.5 熱熔超聲法(hot melt ultrasound method) 熱熔超聲法制備SLN通常先將油相和水相分別熔融和超聲分散均勻,加熱到一定相同溫度混合,攪拌即得SLN分散體系。劉少彬等[14]熱熔超聲法制備的長(zhǎng)春西汀固體脂質(zhì)納米為球形及類球形,粒徑為152.3,包封率為93.68%,72 h體外累積釋放71.84%,4℃下放置2個(gè)月穩(wěn)定,該納米粒具有明顯的緩釋特征。Venka等[15]用熱熔超聲法制備了氯氮平固體脂質(zhì)納米粒,粒徑在60~380 nm范圍內(nèi),zeta電位在-23~+33 mV范圍內(nèi),體外釋放曲線符合Higuchi方程。
2.6 溶劑乳化-超聲法(solvent emulsification-ultrasound method) 將有機(jī)相和水相分別于水浴加熱至一定相同溫度,超聲下有機(jī)相加入到水相中,繼續(xù)超聲揮發(fā)有機(jī)溶劑,冷卻,加入穩(wěn)定劑超聲即得分散液。賈慧卿等[16]以單硬脂酸甘油酷為脂質(zhì)材料,豆磷脂、F-68和吐溫-80為復(fù)合乳化劑,溶劑乳化-超聲法制得了地高辛固體脂質(zhì)納米粒:粒子外型圓整,粒徑約為110 nm,電位約為22.56 mV,包封率約為80%,載藥量為2.6%;4℃密閉儲(chǔ)存的納米粒的平均粒徑、電位和包封率變化不大;靜脈注射給藥,與地高辛的乙醇對(duì)照液相比,提高了藥物的生物利用度。
2.7 微乳法(microemulsion technique) 通常先將脂質(zhì)載體在65~70℃加熱熔化,加入藥物、乳化劑、輔助乳化劑和溫水制成外觀透明、熱力學(xué)穩(wěn)定的微乳,然后在攪拌條件下將微乳分散于2~3℃冷水中,即可形成SLN分散體系。熱的微乳與冷水的體積比通常為1∶25到1∶50。微乳制備十分簡(jiǎn)單,無(wú)需特殊設(shè)備,其粒徑也足夠小,分散過(guò)程不需要額外的能量即可獲得亞微米范圍的顆粒。目前國(guó)外正在利用微乳化技術(shù)研究大規(guī)模制備 SLN。Mao等[17]報(bào)道以硬脂酸作為油相,磷脂作為表面活性劑,乙醇作為助表面活性劑,純化水作為水相,將熱乳劑在磁力攪拌下分散在冰水中,獲得SLN。
3.1 增強(qiáng)難溶性藥物口服吸收 許多藥物如抗生素、多肽類藥、蛋白類、藥酶類藥物口服后易被胃酸破壞而只能注射給藥,使得這些藥的應(yīng)用受到了限制。SLN若采用口服途徑給藥,利用納米粒的粘附性來(lái)提高藥物的生物利用度,減少不規(guī)則吸收,SLN的出現(xiàn)使得這一問(wèn)題有望得到解決。陳建等[18]研究雄激素睪酮的固體脂質(zhì)納米??诜o藥,睪酮不溶于水,目前主要為注射和口服,但口服吸收較少,極少部分進(jìn)入體循環(huán),生物利用度較低。以SLN為載體制備所得載藥納米粒粒徑為(389.1±113.6)nm,表面電位為(-29.8±3.2)mv,藥物包封率為(42.3±6.4)%,大鼠口服睪酮 SLN后,0~48 h相對(duì)生物利用度為259.8%;其血藥濃度-時(shí)間曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象。睪酮口服后生物利用度大幅提高,可減少對(duì)肝臟的副作用,使睪酮的口服給藥成為可能。
3.2 提高注射給藥的靶向性和定位釋藥能力 將SLN制備成膠體溶液或凍干粉針后靜注給藥,可達(dá)到緩釋、延長(zhǎng)藥物在循環(huán)系統(tǒng)的滯留時(shí)間。王春龍等[6]研究了羥基喜樹(shù)堿脂肪乳在家兔體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)和肝靶向性,羥基喜樹(shù)堿脂肪乳給藥后肝臟中的羥基喜樹(shù)堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)大大高于其注射液,前者是后者質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3~5倍。Ye等[19]以生物內(nèi)源性物質(zhì)硬脂酸、卵磷脂作為載體材料,用乳化蒸發(fā)-低溫固化法制備了Actarit-SLN;與溶液組相比,Actarit-SLN具有顯著的脾靶向性,靶向率分別由6.31%增至16.29%(P<0.01);組織分布結(jié)果表明,Actarit-SLN可成功地靶向于脾和肝等網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)器官,降低在其他器官的濃度,減小腎毒性,從而降低毒副作用,增強(qiáng)抗風(fēng)濕療效。
3.3 增強(qiáng)外用藥的透皮吸收 由于SLN是由人體耐受性好的輔料組成,粒徑很小,粘附在皮膚表面形成一層膜,對(duì)皮膚有閉合作用,增時(shí)水合,使角質(zhì)層腫脹疏松,這些特點(diǎn)引起了外用藥及化妝品等新藥研究者的重視。陳正明等[20]的研究表明維 A酸SLN的經(jīng)皮滲透過(guò)程接近零級(jí)模型,維A酸乳膏的經(jīng)皮滲透過(guò)程接近1/2級(jí)模型。累積透過(guò)量?jī)蓜┬椭g具有顯著性差異(P<0.05),維A酸SLN體外釋放速率和經(jīng)皮滲透速率較市售乳膏慢,皮膚貯留量大于市售乳膏。固體脂質(zhì)納米粒作為維酸載體有助于提高其穩(wěn)定性,增加局部藥物濃度。
3.4 肺部吸入給藥系統(tǒng) 近年藥物通過(guò)肺吸入給藥已成為新的研究熱點(diǎn),尤其是多肽和蛋白質(zhì)類藥物。2006年初,美國(guó)FDA首次批準(zhǔn)了Nektar/輝瑞/賽諾菲-安萬(wàn)特公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的胰島素粉霧吸入劑Exubera上市,成為糖尿病治療史的里程碑。SLN憑借其粒徑小,生物相容性好,易于肺深部沉積等優(yōu)勢(shì),比其他藥物載體更適用于肺部的藥物傳遞系統(tǒng)。Liu等[21]采用噴霧冷凍干燥方法將Ins-SLN混懸液制備成肺吸入粉霧劑。糖尿病大鼠肺部給藥的藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,肺部給予2.8 IU/kg Ins-SLN后,初始降血糖速度不如對(duì)應(yīng)溶液組快,但血糖值回升速度較平穩(wěn),作用時(shí)間分別長(zhǎng)達(dá)24 h和36 h,顯著長(zhǎng)于溶液組;相對(duì)生物利用度分別高達(dá)36.96%、44.40%。SLN包裹胰島素可顯著提高其肺部給藥的生物利用度,可作為藥物載體肺部給藥。
SLN是一種極有發(fā)展前景的新型亞微粒給藥系統(tǒng),有多種制備方法,可經(jīng)多種途徑給藥,但載藥量和穩(wěn)定性等問(wèn)題有待解決,其主要優(yōu)點(diǎn)是:粒徑較小,可用于注射給藥;對(duì)親脂性藥物有足夠的載藥能力,通過(guò)工藝的調(diào)整,還可以包封親水性藥物;延長(zhǎng)藥物釋放達(dá)數(shù)日至數(shù)周;通過(guò)冷凍干燥或噴霧干燥還可制成固體粉末;通過(guò)對(duì)其表面進(jìn)行特征修飾,可實(shí)現(xiàn)靶向給藥。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了越來(lái)越多的蛋白類藥物、核苷酸、DNA藥物等,這些物質(zhì)由于其不穩(wěn)定性,而且難以透過(guò)生物膜,以前一直用注射液給藥,使用起來(lái)不方便,進(jìn)一步完善此類藥物的SLN給藥系統(tǒng),嘗試新的給藥途徑是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。在不久的將來(lái),SLN的制劑可用于臨床,造福于患者。
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