包覆脂質(zhì)體作為藥物載體的研究進展

劉成圣　顏景泉　黨奇峰　孟祥紅　趙　耀　陳西廣

[摘要] 包覆脂質(zhì)體以其優(yōu)良的特性，逐漸成為藥物載體領(lǐng)域研究的熱點。本文綜述了近幾年出現(xiàn)的7類包覆脂質(zhì)體作為藥物載體的研究進展，討論了不同包覆材料包覆脂質(zhì)體的可行性和包覆前后脂質(zhì)體載藥特性的變化，介紹了包覆脂質(zhì)體在藥物載體領(lǐng)域內(nèi)的應用，探討了其獨特優(yōu)點，展望了其應用前景。

[關(guān)鍵詞] 包覆脂質(zhì)體；藥物載體；研究進展

[中圖分類號] R392[文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210（2009）02（a）-008－０3

Research progress of coated liposome as drug carrier

LIU Cheng-sheng, YAN Jing-quan, DANG Qi-feng, MENG Xiang-hong, ZHAO Yao, CHEN Xi-guang

(College of Marine Life Science, Ocean University of China, Qingdao266003, China)

[Abstract] Coated liposome is a kind of surface modified liposome, it is a combination of the polymer-based drug delivery system and the lipid-based drug delivery system, experiments showed coated liposome integrated the advantages and avoided the disadvantages of the two systems, improved the stability of liposome both in vivo and in vitro, reduced the uptake of the phagocytic cells in the reticuloendothelial system, and prolonged the circulation. The Research progress of coated liposome as a new drug carrier is reviewed in this paper.

[Key words] Coated liposome; Drug carrier; Research progress

現(xiàn)有的藥物載體可分為兩大類：基于高分子聚合物的藥物載體和基于脂質(zhì)的藥物載體[1]。脂質(zhì)體(liposome)作為基于脂質(zhì)的藥物載體，受到廣泛的重視和研究，不僅因為其主要制備原料磷脂是人體細胞的固有組分，使脂質(zhì)體有良好的生物相容性而沒有免疫原性，而且脂質(zhì)體可制備為納米級的顆粒，使其更容易透過血管壁和細胞膜等生物屏障。但脂質(zhì)體作為自組裝微粒分散制劑，隨著時間的推移，存在著粒徑逐漸變大、絮凝等穩(wěn)定性較差的問題?？紤]到基于高分子聚合物的藥物載體的穩(wěn)定性好的特點，將合適的包覆材料包覆到脂質(zhì)體表面，可制備得到包覆脂質(zhì)體(coated liposome)，與普通脂質(zhì)體相比，包覆材料的存在增加了脂質(zhì)體雙層膜的穩(wěn)定性，從而提高脂質(zhì)體在體內(nèi)外的穩(wěn)定性，延緩脂質(zhì)體中藥物的釋放，延長脂質(zhì)體在體內(nèi)的循環(huán)時間，達到更好的藥物傳遞效果，成為藥物載體領(lǐng)域的研究熱點。下面就近年來出現(xiàn)的包覆脂質(zhì)體作為藥物載體的研究作一綜述。

1殼聚糖及其衍生物包覆脂質(zhì)體

1.1殼聚糖包覆脂質(zhì)體

殼聚糖(chitosan)是一種天然聚陽離子堿性多糖，具有很好的生物相容性和生物可降解性，近幾年在藥物制劑中的應用越來越廣泛[2]。有研究表明：質(zhì)子化的殼聚糖能通過正、負電荷的作用打開黏膜緊密接口，從而使藥物穿透黏膜，促進藥物的吸收[3]。

Guo J等[4]分別用高純度磷脂和低純度磷脂制備醋酸亮丙瑞林脂質(zhì)體后用不同濃度的殼聚糖包覆，發(fā)現(xiàn)濃度大于1%的殼聚糖溶液包覆脂質(zhì)體可制備穩(wěn)定的殼聚糖包覆脂質(zhì)體。用殼聚糖包覆脂質(zhì)體，陽離子型的殼聚糖與陰離子型脂質(zhì)體發(fā)生電荷吸引作用，殼聚糖通過將殘余的?；迦胫|(zhì)體的磷脂膜中，鑲嵌在脂質(zhì)體膜的表面，形成殼聚糖脂質(zhì)體復合體，從而增加了脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和藥物的靶向性，也使黏膜上皮細胞更容易吸收藥物分子[5-6]。

Takeuchi Ｈ等[7-10]以降血鈣素為模型蛋白質(zhì)類藥物，制備不同粒徑的降血鈣素脂質(zhì)體后再以殼聚糖包覆得到殼聚糖包覆降血鈣素脂質(zhì)體。大鼠灌胃后切去腸道，用激光共聚焦顯微鏡觀察比較包覆脂質(zhì)體和未包覆脂質(zhì)體進入黏膜情況，測定降血鈣素釋放速度和吸收程度。發(fā)現(xiàn)與未包覆降血鈣素脂質(zhì)體相比，殼聚糖包覆降血鈣素脂質(zhì)體具有更好的進入腸道黏膜的能力，能有效促進腸黏膜細胞對蛋白質(zhì)藥物的吸收，有效延長藥物的釋放時間，克服了未包覆脂質(zhì)體作為口服類藥物載體在胃腸道的pH值、膽汁鹽、胰脂肪酶存在條件下不穩(wěn)定的缺點，延長了脂質(zhì)體藥物的體內(nèi)循環(huán)時間。

魏農(nóng)農(nóng)等[11]以氟尿嘧啶為模式藥物，制備正電性和負電性的氟尿嘧啶脂質(zhì)體混懸液后用殼聚糖包覆。用羅丹明B異硫氰酸(RBITC)和Bodipy-PC分別標記殼聚糖和磷脂，測定殼聚糖對正電性、中性和負電性脂質(zhì)體的包封率分別為61%、73%和99%，可見殼聚糖可以包覆不同電性的脂質(zhì)體。分別將包覆和未包覆的氟尿嘧啶脂質(zhì)體放入透析袋中，在37℃下模擬胃液、模擬腸液和模擬結(jié)腸液中進行體外釋放，發(fā)現(xiàn)未包覆脂質(zhì)體在胃液中2 h藥物完全釋放，包覆脂質(zhì)體4 h釋藥6.82%，并符合零級釋藥方程；而在模擬結(jié)腸液(pH 7.8)中，包覆脂質(zhì)體的釋藥速率大為加快，因為結(jié)腸部位的β-2葡萄糖苷酶降解了包覆材料殼聚糖，說明可利用結(jié)腸部位存在結(jié)腸厭氧菌分泌β-2葡萄糖苷酶降解殼聚糖這一特性達到口服殼聚糖包覆氟尿嘧啶脂質(zhì)體結(jié)腸靶向釋藥的目的。

1.2 N-三甲基殼聚糖鹽酸鹽包覆脂質(zhì)體

殼聚糖是一種堿性多糖，在弱酸性條件下溶解，而在中性和堿性條件下沉淀，因此其吸收促進劑的作用在大腸、結(jié)腸和直腸等堿性環(huán)境中受到限制。N-三甲基殼聚糖鹽酸鹽(N-trimethyl chitosan chloride，TMC)作為殼聚糖部分季銨化的衍生物具有與殼聚糖相似的生物學性質(zhì)，但其水溶性明顯改善，在pH中性時也能溶解，還可以通過其C-2位上帶正電的季銨基團與黏膜上皮細胞上帶負電的糖蛋白作用，促進藥物的黏膜吸收。

吳正紅等[12]制備N-三甲基殼聚糖鹽酸鹽包覆胰島素脂質(zhì)體混懸液，用胃蛋白酶和胰蛋白酶溶液考查TMC包覆脂質(zhì)體對胰島素的保護作用，發(fā)現(xiàn)TMC包覆胰島素脂質(zhì)體對胰島素的保護作用隨TMC相對分子質(zhì)量、季銨化程度和濃度的增加而增強。大鼠、小鼠灌胃后，測定大、小鼠血糖值，發(fā)現(xiàn)最大降血糖值分別為35.25%和82.83%。大鼠維持28.58%以上的降血糖值達2 h；小鼠維持52.32%以上的降血糖值達4 h。實驗表明：TMC對胃蛋白酶和胰蛋白酶有一定的抑制作用，并可促進胰島素的口服吸收，TMC包覆的胰島素脂質(zhì)體與未包覆的胰島素脂質(zhì)體及胰島素醋酸緩沖液相比，具有更好的降血糖作用。

1.3氯化殼聚糖包覆脂質(zhì)體

氯化殼聚糖(chitosan chloride)是殼聚糖的水溶性衍生物，生理條件下，腫瘤細胞表面帶有較多的負電荷，用帶正電荷的氯化殼聚糖包覆脂質(zhì)體，靜電作用可增加脂質(zhì)體藥物對腫瘤細胞的靶向性。周本宏等[13]制備得到平均粒徑為91.9 nm，包封率為61.2％的氯化殼聚糖包覆羥基喜樹堿脂質(zhì)體，透析法考察藥物體外釋藥性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)氯化殼聚糖包覆脂質(zhì)體外釋藥符合Higuchi方程；48 h后，未包覆的羥基喜樹堿脂質(zhì)體積累釋藥60％以上，而包覆脂質(zhì)體則不足20%?？梢娐然瘹ぞ厶前仓|(zhì)體對模型藥物的包封率高，穩(wěn)定性好，對模型藥物有更好的緩釋作用。

2海藻酸鹽包覆脂質(zhì)體

海藻酸鹽(alginate)是從褐藻中提取加工得到的聚陰離子天然多糖，無臭，無味，易溶于水，持水性能好。它具備藥物制劑輔料所需的穩(wěn)定性、溶解性和安全性。將海藻酸鈉溶液逐滴加入CaCl2溶液中，即形成具有規(guī)則形狀和粒徑大小的海藻酸鈣球形凝膠，稱為“海藻酸鹽微球”(alginate bead)。海藻酸鹽微球作藥物載體在正常生理條件下可降解或溶解，膨脹后可保護多肽類藥物免于胃酸和酶降解，增加藥物吸收。但是，海藻酸鹽微球自身作為藥物載體存在對小分子藥物、水溶性藥物包封率較低，藥物釋放速度過快的缺點。Liu Ｘ等[14]以蜂毒為模型藥物，制備海藻酸鹽凝膠微球包覆蜂毒脂質(zhì)體，然后再以Euderagit S100包覆海藻酸鈣微球。模擬胃、小腸、結(jié)腸環(huán)境，研究其作為結(jié)腸靶向給藥系統(tǒng)的體外釋藥特性，發(fā)現(xiàn)：Eudragit S100在pH 6.8時溶解，可以抑制藥物在胃腸道上部的釋放，隨后海藻酸鈣凝膠微球暴露、溶脹、蝕解，蜂毒脂質(zhì)體釋放出來，達到了結(jié)腸靶向給藥的效果。在pH 1.2的條件下，蜂毒蛋白的釋放過程可達8 h。用99 mTc-MIBI標記蜂毒蛋白，γ射線顯影法研究其在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運和釋藥過程，發(fā)現(xiàn)約3.5 h后，蜂毒蛋白到達小腸；4.0 h到達結(jié)腸部位；4 h后，蜂毒蛋白在結(jié)腸部位釋放出來達到了結(jié)腸靶向給藥的目的，說明海藻酸鹽包覆脂質(zhì)體是結(jié)腸靶向給藥的良好藥物載體。

3 O-棕櫚酰小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體

小核菌葡聚糖(scleroglucan)是由小核菌屬真菌產(chǎn)生的一組胞外中性葡聚糖，這種多糖具有一些優(yōu)良的理化性能和抗腫瘤活性，在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域有廣泛的應用。

Carafa Ｍ等[15]以醋酸亮丙瑞林為模型藥物，考查小核菌葡聚糖及其衍生物O-棕櫚酰小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體作為口服蛋白質(zhì)藥物載體的可行性。差示掃描量熱法(DSC)分析顯示：O-棕櫚酰小核菌葡聚糖分子插入到脂質(zhì)體磷脂雙分子層中，包覆在脂質(zhì)體表面。將脂質(zhì)體、小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體和O-棕櫚酰小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體三者置于小牛血清、模擬胃液、腸液、胰液和膽酸鈉溶液中比較三者的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)除在小牛血清中三者穩(wěn)定性差異不大之外，在其他溶液中包覆脂質(zhì)體較未包覆脂質(zhì)體的穩(wěn)定性明顯增加。在膽酸鈉溶液中，未包覆脂質(zhì)體和小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體明顯出現(xiàn)藥物泄露，而O-棕櫚酰小核菌葡聚糖包覆脂質(zhì)體內(nèi)藥物只有微量泄露?？梢?，O-棕櫚酰小核菌葡聚糖包覆增強了脂質(zhì)體在模擬體內(nèi)釋藥環(huán)境中的穩(wěn)定性。

4干果寡糖（Oligomannose）包覆脂質(zhì)體

Kojima N等[16]以卵清蛋白為模型抗原，C57BL/6小鼠皮下注射干果寡糖包覆卵清蛋白脂質(zhì)體免疫后，轉(zhuǎn)染OVA抗原的EL4細胞系E-G7-OVA腫瘤細胞，發(fā)現(xiàn)所有注射干果寡糖包覆卵清蛋白脂質(zhì)體的C57BL/6小鼠都排斥E-G7-OVA腫瘤。小鼠脾細胞的細胞毒活性對E-G7-OVA腫瘤細胞非常高，但對其親本EL4細胞并不排斥。當腫瘤組織長到8～10 mm時，注射1 μg干果寡糖包覆OVA脂質(zhì)體，考察其治療效果，發(fā)現(xiàn)腫瘤的生長得到有效的抑制，40%注射小鼠的腫瘤徹底消失。用EL4細胞系細胞裂解液作為模型抗原，處理細胞E42腫瘤也得到了類似的效果。實驗證明：干果寡糖包覆抗原脂質(zhì)體，可以作為有效的抗腫瘤疫苗藥物載體。

5茁霉多糖衍生物包覆脂質(zhì)體

茁霉多糖(pullulan）是由出芽短梗霉分泌的胞外多糖，主要由麥芽三糖通過α-1，6-糖苷鍵聚合而成，是一種天然的自然降解的水溶性葡聚糖；它無色、無味、無毒，可以保護生物膜，減輕滲透壓、離子強度等理化因素對生物膜的刺激。茁霉多糖不引起任何生物學毒性和異常狀態(tài)，可以安全可靠地用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。茁霉多糖包覆脂質(zhì)體在被稀釋條件下容易從脂質(zhì)體表面脫落，但一定條件下將茁霉多糖與棕櫚酸酰氯酯化反應連接上疏水性分子鏈，制備得到棕櫚酰茁霉多糖（OPP）可以與脂質(zhì)體牢固結(jié)合。

通常脂質(zhì)體用于口服免疫疫苗。Venkatesan N等[17]以牛血清(BSA)為模型抗原，制備棕櫚酰茁霉多糖包覆BSA脂質(zhì)體，然后動物口服進行免疫試驗，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的血清IgG和IgA明顯高于BSA-氫氧化鋁口服免疫組和未包覆BSA脂質(zhì)體口服免疫組，表明OPP包覆脂質(zhì)體確能抑制脂質(zhì)體泄漏，保護疫苗免受胃酸和胃腸道內(nèi)的酶降解，提高疫苗的口服吸收效果。

6聚乙烯醇衍生物包覆脂質(zhì)體

聚乙烯醇（PVA）是無毒、可生物降解的水溶性高分子。在PVA分子末端連接疏水性烴基長鏈（C16H33-S-）生成PVA-R。PVA-R包覆脂質(zhì)體能減少被內(nèi)皮網(wǎng)狀系統(tǒng)中巨噬細胞攝取，延長脂質(zhì)體藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間。

Nakano K等[18]制備直徑范圍在161.2～182.2 nm的PVA-R包覆脂質(zhì)體，熒光染料標記脂質(zhì)體，將不同指標的未包覆脂質(zhì)體和包覆脂質(zhì)體加入到體外培養(yǎng)的J774巨噬細胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)，用流式細胞儀和激光共聚焦顯微鏡觀察熒光強度,以測定比較PVA-R包覆和未包覆脂質(zhì)體與J774巨噬細胞的吸附反應。實驗發(fā)現(xiàn)：除蛋黃卵磷脂與膽固醇比例為5∶5的PVA-R包覆脂質(zhì)體較未包覆脂質(zhì)體與J774巨噬細胞反應更為強烈外，其他比例的PVA-R包覆脂質(zhì)體較未包覆脂質(zhì)體與J774巨噬細胞反應都弱，說明PVA-R包覆脂質(zhì)體較未包覆脂質(zhì)體更能抑制巨噬細胞的吸附，從而延長脂質(zhì)體藥物的釋放時間。

7 S層蛋白包覆脂質(zhì)體

目前已發(fā)現(xiàn)400多種細菌和古細菌有S層蛋白，S層蛋白在菌體表面自裝配形成規(guī)則晶格的單分子層，稱為S層。S層蛋白也是含量最豐富的細胞蛋白之一，占菌體總蛋白的10％～20％[19]。Hollmann A等[20]初步考查了從L. brevis和L. kefi兩種益生菌中分離的S層蛋白包覆脂質(zhì)體作為口服型疫苗藥物載體的可行性。制備正電性脂質(zhì)體后，分別用從L. brevis、L. kefir兩種乳酸菌中提取的S層蛋白包覆，制備S層蛋白包覆脂質(zhì)體。以羧基熒光素、鈣黃綠素為模型藥物和示蹤物，測定兩種S層蛋白包覆脂質(zhì)體與未包覆脂質(zhì)體在不同溫度、不同pH和不同的模擬釋藥環(huán)境下的釋藥量，以考查包覆脂質(zhì)體的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)兩種蛋白包覆脂質(zhì)體穩(wěn)定性明顯增加，其中在pH 7條件下L. brevis的S層蛋白包覆脂質(zhì)體比L. kefir的S層蛋白包覆脂質(zhì)體更穩(wěn)定。實驗證明，兩種益生菌中的S層蛋白包覆脂質(zhì)體后，脂質(zhì)體的穩(wěn)定性大大提高，可作為口服型疫苗的良好藥物載體。

8討論與展望

近年來，為了將藥物以最佳的劑量傳遞到指定的病灶部位，從而使藥物達到最佳的治療效果，同時最大程度的減輕副作用，科研工作者已經(jīng)研究開發(fā)了多種藥物載體。通過應用新的藥物載體，使許多現(xiàn)有的臨床應用存在缺陷的特效藥物克服了其單獨使用時存在的臨床應用缺陷，達到了更好的治療效果，使這些藥物獲得了新的臨床生命[21]。脂質(zhì)體作為藥物載體，將各種藥物分子包入脂質(zhì)體內(nèi)，與病灶部位細胞相互作用，被細胞吸附、內(nèi)吞，或者脂質(zhì)體之間彼此溶合將藥物釋放，增強了藥物向細胞和組織的傳遞效果。而實現(xiàn)這一效果，脂質(zhì)體表面的理化性質(zhì)起到了最為基礎(chǔ)的作用[22]。上述實驗充分說明包覆材料包覆到脂質(zhì)體表面改良了脂質(zhì)體的理化性質(zhì)，增加了脂質(zhì)體雙層膜的穩(wěn)定性，從而提高了脂質(zhì)體在體內(nèi)體外的穩(wěn)定性，延長脂質(zhì)體的體內(nèi)循環(huán)時間，延緩脂質(zhì)體中的藥物釋放。我們用一定分子量的殼聚糖包覆負電性和中性脂質(zhì)體，用羧甲基殼聚糖、海藻酸鈉包覆正電性脂質(zhì)體與普通脂質(zhì)體對比實驗也得到了相同的結(jié)論。包覆脂質(zhì)體整合了基于高分子聚合物的藥物載體和基于脂質(zhì)的藥物載體兩者的優(yōu)點，同時避免了兩者的缺點，是脂質(zhì)體類藥物發(fā)展的趨勢，必將成為藥物載體領(lǐng)域研究的熱點。

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（收稿日期：2008-11-27）