固體脂質(zhì)納米粒制備及應用研究進展

夏愛曉，宋倩倩，孫 淵(.浙江省臺州醫(yī)院藥劑科，浙江臨海37000;.浙江中醫(yī)藥大學藥學院，浙江 杭州30053)

隨著生物醫(yī)學和藥學的發(fā)展，納米藥物載體已經(jīng)廣泛地應用于生物醫(yī)學中。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載體的給藥系統(tǒng)，其研究始于20世紀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，同時避免了有機溶劑不能完全去除的缺點，易于大規(guī)模生產(chǎn)。本文從SLN制備工藝及其應用方面進行綜述。

1 SLN的結(jié)構(gòu)與特點

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

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，可以根據(jù)藥物不同的理化性質(zhì)和制備工藝來選擇合適的脂質(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 廣泛的藥物適應性 采用不同的方法制備SLN時，不僅對親脂性藥物有較高的包封率，而且可以包裹親水性藥物。但從總體來看對于包裹親水性藥物SLN仍存在包封率普遍較低的問題，需要在今后的研究中進一步改善。李燕真等［2］以W/O/W復乳-溶劑擴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，胰島素口服會失活，制成SLN后提高胰島素穩(wěn)定性避免胃中酶的影響，實現(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，而LH-SLN呈現(xiàn)“雙相釋藥”，在前8 h累積釋放量達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91.5%。SLN粒徑是納米級，即使不加任何修飾也具有被動靶向性。王春龍等［6］研究了羥基喜樹堿脂肪乳在家兔體內(nèi)的藥動學和肝靶向性，羥基喜樹堿脂肪乳給藥后肝臟中的羥基喜樹堿質(zhì)量分數(shù)大大高于注射液，二者在0.5、1、3、4 h 的質(zhì)量分數(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)量分數(shù)的3～5倍。以上結(jié)果說明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 SLN的制備方法

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溶劑中，減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機溶劑，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) 將水相和有機相分別水浴加熱至相同的一定溫度，攪拌下將有機相加入到水相中，繼續(xù)攪拌揮發(fā)有機溶劑，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)納米粒混懸液，所制納米粒外觀形態(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個月，粒徑、包封率無明顯變化。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)推動液體通過狹縫(1 000 Pa時只有幾個微米寬)，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個乳化技術(shù)中的問題:①降低高溫引起敏感性藥物降解;②降低乳化過程中藥物在水相中分布;③避免納米乳結(jié)晶步驟復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 復乳-溶劑擴散法(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，超聲分散形成復乳，揮發(fā)有機溶劑，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) 將有機相和水相分別于水浴加熱至一定相同溫度，超聲下有機相加入到水相中，繼續(xù)超聲揮發(fā)有機溶劑，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。微乳制備十分簡單，無需特殊設備，其粒徑也足夠小，分散過程不需要額外的能量即可獲得亞微米范圍的顆粒。目前國外正在利用微乳化技術(shù)研究大規(guī)模制備 SLN。Mao等［17］報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 SLN在新藥中的應用

3.1 增強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)納米粒口服給藥，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相對生物利用度為259.8%;其血藥濃度-時間曲線出現(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，可達到緩釋、延長藥物在循環(huán)系統(tǒng)的滯留時間。王春龍等［6］研究了羥基喜樹堿脂肪乳在家兔體內(nèi)的藥動學和肝靶向性，羥基喜樹堿脂肪乳給藥后肝臟中的羥基喜樹堿質(zhì)量分數(shù)大大高于其注射液，前者是后者質(zhì)量分數(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，增強抗風濕療效。

3.3 增強外用藥的透皮吸收 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，對皮膚有閉合作用，增時水合，使角質(zhì)層腫脹疏松，這些特點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)皮滲透過程接近零級模型，維A酸乳膏的經(jīng)皮滲透過程接近1/2級模型。累積透過量兩劑型之間具有顯著性差異(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) 近年藥物通過肺吸入給藥已成為新的研究熱點，尤其是多肽和蛋白質(zhì)類藥物。2006年初，美國FDA首次批準了Nektar/輝瑞/賽諾菲-安萬特公司聯(lián)合開發(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，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實驗結(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應溶液組快，但血糖值回升速度較平穩(wěn)，作用時間分別長達24 h和36 h，顯著長于溶液組;相對生物利用度分別高達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。

4 展望

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)定性等問題有待解決，其主要優(yōu)點是:粒徑較小，可用于注射給藥;對親脂性藥物有足夠的載藥能力，通過工藝的調(diào)整，還可以包封親水性藥物;延長藥物釋放達數(shù)日至數(shù)周;通過冷凍干燥或噴霧干燥還可制成固體粉末;通過對其表面進行特征修飾，可實現(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，而且難以透過生物膜，以前一直用注射液給藥，使用起來不方便，進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的一個發(fā)展方向。在不久的將來，SLN的制劑可用于臨床，造福于患者。

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