1、载药固体脂质纳米粒的性质研究进展作者：李永吉，高佳翔，管庆霞【摘要】 固体脂质纳米粒作为一种性能优良的新型药物传递系统，具有广阔的发展前景。文章以国内外具有代表性的论文为依据，对固体脂质纳米粒的理化性质及分析手段、释药规律进行分析、整理、归纳，为其进一步开发利用提供参考。 【关键词】 固体脂质纳米粒； 理化特性； 释药规律固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles，SLN)是 20 世纪90 年代起发展起来以体内可生物降解的、固体的天然或合成类脂材为药物载体，将药物吸附或包裹于脂质核制成粒径约 501 000 nm 的亚微粒给药系统1 。因 SLN 是用具有生理相容性和
2、生物可降解性的固体脂质为骨架材料所制成的纳米尺度的载药系统，所以具有独特的优点：有良好的生理相容性，能提高难溶性药物的溶解度；具有长效缓控释、靶向的作用；适合多种途径给药，如静脉注射、皮肤透皮、肺部、眼部等；有适合于工业大生产的生产方式2 。因此，SLN 不但综合了聚合物纳米粒物理稳定性高、避免药物的降解或泄漏以及良好的靶向性的优势，又兼具了脂质体、乳剂的毒性低、能大规模生产等优点，是一种极具发展前景的新型给药系统。1 固体脂质纳米粒基本组成固体脂质纳米粒的主要由三大部分组成:1.1 脂质如脂肪酸甘油脂类(包括三棕榈酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯等)，脂肪酸类(如硬脂酸、棕榈酸)，类固醇类（胆固醇）
3、及蜡类（微晶石蜡、鲸蜡醇十六酸酯）等。脂质对 SLN 的影响极其复杂，脂质分子链越长，油相粘度越高，得到的 SLN 粒径相应越大。采用单一的固体脂质，药物在其中的溶解能力有限，使用混合脂质时，特别是液态脂质，能提高药物的溶解度，破坏晶格排列，降低结晶度，提高载药量3 。1.2 乳化剂和助乳化剂如磷脂(包括大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂等)、泊洛沙姆、聚山梨酯、胆酸盐、四丁酚醛等。乳化剂的选择和浓度对 SLN 的质量有很大影响。通常情况下，粒径随乳化剂用量增加而降低。与单一乳化剂相比，两种或多种双亲性物质的复配可以制备出物理稳定性更高，粒径更小的纳米给药系统4 。1.3 药物固体脂质纳米粒主要适合于亲脂
4、性药物，也可将亲水性药物制成脂溶性强的前体药物后，再制备 SLN。目前的制备方法有很多，如高压匀质法5，6 ，微乳法7 ，溶剂乳化法8 ，薄膜超声分散法9，10 ，高温乳化低温固化法（李厚丽.槲皮素的服固体脂质纳米粒制剂的研究.山东大学硕士论文，2008） ，剂扩散法11 ，熔融超声法12等常用的制备方法。此外还可根据各方法的优缺点，将其配合使用。2 固体脂质纳米粒的理化特性及分析手段2.1 粒径大小，形态及 Zeta 电位的测定2.1.1 粒径大小及分析手段粒径大小是 SLN 最重要的表征，粒径大小直接决定其用途，稳定性。因此其检测手段变得尤为重要。激光衍射(1aser diffractio
5、n，LD)和光子相关光谱(photon correlation spectroscopy，PCS)是日常检测 SLN 粒径最强大的手段，通常将二者联合起来使用。PCS 是通过粒子移动所引起的散射光强度的波动程度来计算粒子大小，灵敏度较高，测量范围从几纳米到 3 m 左右，因此测量的范围有限，对于大粒子则无法检测出。而 LD 的测量范围较广，一般适用于几个纳米到毫米级，主要通过测量粒子辐射时的衍射角来计算粒子大小。与 PCS 法相比，虽然 LD 测量范围较宽，但对小粒子的灵敏度不高。这两种方法对非球形颗粒的检测准确度都不能够保证。而近年发展起来的偏光强度差式散射法(PIDS)大大提高了 LD 测
6、量小粒子特别是非球形粒子时的灵敏度和准确度13 。2.1.2 纳米粒的形态及分析手段 SLN 的外观形态一般采用透射电子显微镜(transmission electron microscopy，TEM)或扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)照相后进行直观观察。方法是取敷有支撑网的铜网沾取少量已经稀释好的纳米混悬液在铜网上停留片刻，然后浸于磷钨酸染色剂中染色，用滤纸吸走多余的液体，自然干燥后置于电子显微镜下观察，拍照。因为钨为重金属，电子束不能穿透，所以未被染色的部分在电子显微镜下观察时呈浅色，被染色的部分在电子显微镜下观察时呈深色。成形的纳米粒一般
7、为圆形或椭圆形，外观圆整。2.1.3 Zeta 电位及分析手段 Zeta 电位与纳米粒体系的稳定性密切相关，可以预测纳米粒体系的稳定性。一般来说，高 Zeta 电位体系由于电荷间的排斥作用，粒子不易发生聚集。使用空间稳定剂，溶液 pH 值的改变或稀释 SLN 分散体时，均会影响 Zeta 电位的值。Zeta 电位仪通过测定样品在电场中的泳动速度来间接计算 Zeta 电位值，同时可得到样品的多分散指数值(PI)。一般来说，稳定的 SLN 水分散体系 Zeta 电位的绝对值在 30mv 左右。2.2 结晶度和脂质多晶型分析脂质的结晶程度和多晶转变特征与药物的包封和释放速率紧密相关。SLN 分散体系
8、中通常包括多种晶型，按不同结晶形式可分为过冷态、 型、型、 型，并按上述顺序，热力学稳定性和脂质填充密度逐渐上升，药物包封率逐渐下降。在贮存过程中晶型发生转化，生成了大量的稳定晶型，晶型结构趋向于单一，导致体系黏度逐渐增大，使粒子表面积增加，而体系中的表面活性剂分子流动性差、浓度低，不足以覆盖新增的表面积，加之外界不稳定因素使粒子动能增加，粒子之间碰撞增多，粒子发生聚集长大而产生凝胶。减小粒径、加入乳化剂可长时间延迟脂质的结晶和多晶型转变。其中差示扫描量(diferential scanning calorimetry，DSC)和 X-线衍射法被广泛用于研究脂质形态。DSC 是在程序控制温度下
9、测量输给试样和参比物的功率差与温度关系的一种技术，实验数据是热转变温度和峰面积，应用于 SLN 的原理是脂质的晶型不同，则熔点不同，熔化焓也不同，用于测定脂质结晶度和各晶型的相变特征。此外，红外和拉曼分光光度法也可用于观测脂质结构特性和 SLN 分散体性质的检查13 。2.3 多种胶体结构的共存和动力学观察 SLN 分散体中通常存在多种胶体结构，如胶束、脂质体、混合胶束、过冷态、药物的纳米颗粒等。仅描述几种胶态是不足以表征胶态脂质分散体结构的，因为就药物的稳定性和药物的释放来说，胶态之间是动态变化，所以应对不同胶态分配过程的动力学进行深入研究。但由于它们的大小与 SLN 相似，如果使用灵敏度较
10、低的 PCS，在定性和定量方面都存在着一定的困难（聂庆.载药固体脂质纳米粒的制备及性质研究.同济大学硕士论文，2006） 。核响应技术，核磁共振法(nuclear magnetic resonance，NMR)和电子自旋共振法(electron spin resonance，ESR)是研究胶体脂类分散系中纳米粒特性和动力学现象的有力工具,并在检测过程中不会破坏样品，可重复检测，具有较高的灵敏度，可同时检测各种不同的胶体结构，是用于观察 SLN分散体动力学现象和检测胶体系统性质的有效手段12 。3 固体脂质纳米粒释药规律的研究3.1 影响固体脂质纳米粒载药量的因素3.1.1 获得高载药量的先决条
11、件是药物在脂质熔融物中有足够大的溶解度，一般可通过加增某些溶剂来增加药物在脂质熔融物中的溶解度，某些脂质如甘油单酯和双酯，可以促进药物的溶解。3.1.2 脂质的化学结构是决定脂质载药量的重要因素，这是因为结晶性良好的脂质会形成严密完美的晶格，这样容易导致药物的溢出，而复杂的脂质如甘油单酯、甘油双酯和甘油三酯混合物含有不同长度的脂肪酸链，它们可以形成大量缺陷的晶格，从而具有可以容纳更多药物的空间。因此脂质晶体结构决定在脂质晶体形成过程中，药物是被排除在晶体之外还是被包封在晶体里。通过 NMR、X-射线衍射和其它新技术深入了解脂质的各方面性质，可以帮助我们获得载药量更高的 SLN。3.1.3 多晶
12、型脂质的晶型也是决定载药量的一个重要因素。纳米粒中脂质的晶型和常规状态下不太一样。纳米粒中脂质结晶部分为 构型，而常规状态下的结晶大部分为 构型，并很快转变为 构型，脂质转变为更稳定的晶型后，晶格变得比较完整，包封药物的效率变得很低。通过调节温度或减少 SLN 中的水分，促使纳米粒中晶体构型的转变，使其晶型由 变为 ，促使药物释放，从而把一个普通的 SLN 变成一个缓释的药物载体系统。3.2 固体脂质纳米粒释药机制药物在 SLN 中的分布主要由药物的性质、脂质材料性质、表面活性剂浓度和工艺参数决定的。分布模式大概有 3 种14，15：3.2.1 固态溶液冷匀法没有采用表面活性剂或采用对药物没有
13、增溶作用的表面活性剂，制得的脂质纳米粒是一种固态溶液(即药物小分子形式分散于脂质基质中)。3.2.2 核一壳结构，药物富集于壳中当药物的沉淀速度小于脂质结晶的速度，这时会形成一个药物富集的壳，药物浓集于外层。3.2.3 核一壳结构，药物富集于核中药物溶解在脂质熔融物中的量达到或接近于它的饱和药物量时，冷却时药物的沉淀先于脂质的结晶，就会形成一个药物富集的核，纳米乳的冷却会导致药物在脂质中产生的过饱和现象，进而药物先于脂质沉淀下来，进一步的冷却会使脂质重新结晶，包围含药的核形成膜的结构，药物浓集于内核。在脂质纳米粒释放规律研究中遇到的主要问题是药物的突释问题。纳米粒粒径对药物释放的影响很小，药物
14、释放曲线形状主要受制备材料和制备条件的影响，药物突释的程度可以通过制备过程中的温度和表面活性剂的浓度来调节，温度增加或表面活性剂浓度的增大会使药物的突释效应增强。室温下制备纳米粒可以避免药物从水相到油相的反复分配过程，因此药物的突释效应很小。SLN 降解速度取决于所用脂质材料和表面活性剂的性质。脂肪链越长，降解速度越慢;表面活性剂既可以加速脂质降解，也可由于立体稳定作用延缓脂质降解。因此，选择合适的脂质材料和表面活性剂是获得具有适宜降解速度和释药速度 SLN 的关键（聂庆.载药固体脂质纳米粒的制备及性质研究.同济大学硕士论文，2006） 。4 讨论SLN 做为极具发展前景的给药系统，具有相容性
15、好、毒性低、缓释、靶向性、稳定、安全等突出的优点，具有极高的应用价值。但目前 SLN还处于研究阶段，存在载药量相对较低、亲水性药物包封率低、凝胶化、多种胶体粒子共存、贮藏过程中稳定性差等缺点。SLN 的载药量一般只有15，采用单一的固体脂质作为载体材料时，药物在其中的溶解能力有限并且晶格的有序性相对较高，易将药物排出，载药量降低。而使用混合脂质作为载体材料时，药物的溶解度增加且降低结晶度，打破晶格的有序性，提高载药量，但易形成过冷态，影响缓释效果。因此寻求新型优质的载体材料是解决这一矛盾的关键。此外，多数方法得到的可以稳定存在的 SLN 粒径均在 100nm 以上。应用于口服和静脉注射等传统给
16、药方式可满足需要，但若用于透皮给药等特殊给药系统或与生物基因工程技术结合，还达不到要求。如何在保持 SLN 稳定性的同时，继续减小粒径至一个新的水平，将可能成为今后新的研究目标。【参考文献】1Mehnert W, Mader K. Solid lipid nanoparticles:production characterization and applicationsJ.Adv Drug Del Rev.2006,47(2-3):165.2Jores K，Haberland A，Wartewig S，et al.Solid lipid nanopartieles and oil 一 load
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