固體脂質(zhì)納米粒及其腦靶向作用的研究進(jìn)展

李海珍，胡彥武 ，姚慧敏

固體脂質(zhì)納米粒（Solid Lipid Nanoparticle，SLN）的概念是在1991年由Müller首次提出，以固態(tài)的天然或合成的高熔點(diǎn)類脂作為載藥材料，使藥物包裹于脂質(zhì)中或分散在納米粒表面形成粒徑約為50～1000nm的固態(tài)膠體的新型藥物傳遞載體，可替代脂質(zhì)體、微乳、聚合物膠束等傳統(tǒng)藥物遞送系統(tǒng)［1］.SLN結(jié)合了其他幾個(gè)新型載體系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，既有聚合物納米粒的高生物相容性和物理穩(wěn)定性，避免藥物氧化、降解或泄漏以及可控制藥物釋放及良好的靶向性［2］，又兼有脂質(zhì)體、乳劑的低毒性、操作簡單，可用于大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)［2-4］.此外，由于SLN的藥物是包裹在脂質(zhì)材料內(nèi)部，因此解決了藥物水溶性差的問題，同時(shí)可延長藥物的半衰期，從而克服了其他載體系統(tǒng)存在的生物利用度低等問題［4］.

本文就近年來國內(nèi)外固體脂質(zhì)納米粒的制備方法與技術(shù)，理化性質(zhì)的測定及臨床應(yīng)用，尤其是作用于腦靶向的應(yīng)用進(jìn)行綜述.

1 固體脂質(zhì)納米粒的制備技術(shù)與方法

1.1 輔料

SLN是由脂質(zhì)材料、乳化劑、水及有機(jī)溶劑組成.SLN能否形成取決于脂質(zhì)材料的類型，通常使用的天然或合成材料作為骨架脂質(zhì)，常用脂質(zhì)的材料包括三酰甘油酯（三月桂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯等）、部分甘油酯（山崳酸甘油酯、肉豆蔻甘油酯等）、脂肪酸（硬脂酸、軟脂酸）、類固醇激素（膽固醇）和蠟（棕櫚酸鯨蠟酯）等具有有生物相容性，體內(nèi)降解、低毒性的脂質(zhì)材料［5］.此外，一些研究表明，加入一定比例的液態(tài)脂質(zhì)，如油酸、中鏈甘油三油脂等，可提高藥物的包封率及載藥量.因此，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)藥物性質(zhì)及制備方法等處方設(shè)計(jì)因素選擇合適的脂質(zhì)材料.

表面活性劑的類型和用量與SLN的粒徑、包封率等性質(zhì)密切相關(guān).不同的制備方法或階段表面活性劑有乳化劑和穩(wěn)定劑作用，作為乳化劑可降低溶液的表面張力；作為穩(wěn)定劑使納米粒穩(wěn)定分散，穩(wěn)定SLN.此外,乳化劑的混合使用能有效防止顆粒團(tuán)聚［6-7］，因此在制備過程中常使用兩種或兩種以上混合表面活性劑.常用的表面活性劑有膽酸鹽類（去氫膽酸鈉、膽酸鈉等）、磷脂類（大豆卵磷脂、蛋黃磷脂等）、短鏈醇類（丁酸、丁醇等）以及非離子表面活性劑（如泊洛沙姆系列、聚山梨酯系列等）［8-9］.

1.2 SLN制備方法

1.2.1 乳化蒸發(fā)-低溫固化法

將適量的藥物和載藥脂質(zhì)溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑（75～80℃）中形成有機(jī)相，另取表面活性劑溶于純水中作為水相（75～80℃），在恒溫條件下（75～80℃）將有機(jī)相加入水相中高速攪拌乳化并除去有機(jī)溶劑，冰水浴固化一段時(shí)間后，經(jīng)0.45微孔濾膜過濾即得SLN［10］.與其他制備方法相比較，此方法具有設(shè)備簡單易得，成本較低，所得SLN混懸液分散均勻，適合實(shí)驗(yàn)室研究使用等特點(diǎn).Yadav A等［10］制備的白藜蘆醇SLNs（R-SLNs）的粒徑為286nm，藥物包封率為91.25%，具有緩釋作用，腦內(nèi)白藜蘆醇（RSV）含量為游離RSV時(shí)的4.5倍.神經(jīng)行為學(xué)分析表明，R-SLNs成功地改善了bccao大鼠的認(rèn)知功能，有希望作為治療與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的一種新治療策略.張洪等［11］采用乳化蒸發(fā)-低溫固化法成功制備了穩(wěn)定的索拉非尼SLN，所制得的SLN呈類球形，平均粒徑為（108.2±7.0）nm，分布均勻，平均包封率為（73.49±1.87）%，體外試驗(yàn)結(jié)果表明其具有緩釋作用.Xiaolie He等［12］采用乳化低溫凝固法合成了姜黃素和右旋氨基丁醇固體脂質(zhì)納米粒（Cur-DL-SLNs），并采用MTT法、流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞攝取等方法研究了納米粒在皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的大抑郁模型中的抗抑郁活性，結(jié)果表明,Cur-DL-SLNs可能成為治療重度抑郁癥的有效手段.

1.2.2 微乳法

首先將藥物與脂質(zhì)材料水浴加熱熔融后加入乳化劑、助乳化劑和純水制備透明或半透明O/W或W/O型微乳，然后將微乳快速分散于0～2℃純水中即得SLN.該法的缺點(diǎn)是乳化劑用量大，不易除去，且載藥量較低；此外，由于微乳是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，當(dāng)溫度發(fā)生改變時(shí)納米?？苫謴?fù)成微乳［13］.優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單容易操作，基本無需使用三氯甲烷等有毒有機(jī)溶劑，有利于大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn).李楠等［14］采用微乳法，根據(jù)偽三元相圖法考察篩選微乳中油相、乳化劑、助乳化劑三相因素，確定最佳微乳處方；以包封率和載藥量為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)進(jìn)行最終SLN處方優(yōu)化，所得姜黃素SLN粒徑較小，包封率及載藥量較好.Elham sadati Behbahani等［15］以硬脂酸和三棕櫚酸甘油酯為固體脂質(zhì)，Tween 80和Span 80為表面活性劑，通過微乳液和超聲法制備了姜黃素SLNS（Cur-SLNs），在中心復(fù)合設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面法對(duì)考察SLNS的平均直徑和包封效率關(guān)系.結(jié)果表明，Cur-SLNs呈球形，平均直徑21nm，粒徑和包封率分別為112.0±2.6nm和98.7±0.3%，且具有緩釋效果.樸林梅［16］考察不同方法制備月見草油SLN，與其他方法相比較，微乳法制備的SLN包封率高且粒徑較小，可確定為制備方法.同時(shí)進(jìn)行SLN質(zhì)量評(píng)價(jià)和藥效學(xué)評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)表明月見草油SLN穩(wěn)定性良好，可用于治療急性高脂血癥.

1.2.3 薄膜-超聲法

將藥物和載藥脂質(zhì)溶于有機(jī)溶劑中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，形成均勻薄膜，與含表面活性劑的水相混合，冰水浴條件下超聲后得SLN.此方法操作簡便，但不易成膜且成膜不均勻，所制備的SLN粒徑分布較廣，易產(chǎn)生金屬污染.該方法適合小分子成份如黃酮類、倍半萜類等藥物制備.羅小燕［17］等人使用薄膜-超聲法以包封率為指標(biāo)，采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化法優(yōu)化處方，所制備的蘆丁SLN具有緩釋效果.嚴(yán)春臨等［18］以薄膜-超聲法吳茱萸次堿SLN（Rut-SLN），采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)對(duì)處方的藥脂比、初乳化劑與脂質(zhì)質(zhì)量比、乳化劑質(zhì)量三個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化，以粒徑、包封率和Zeta電位為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用效應(yīng)面法選取最佳處方，所得Rut-SLN性質(zhì)穩(wěn)定、包封率高.侯軍［19］以硬脂酸為脂質(zhì)，卵磷脂為載體，采用旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)法制備鹽酸小檗堿SLN（BH-SLN），以包封率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)篩選處方，結(jié)果表明，藥脂比、硬脂酸和卵磷脂質(zhì)量比、Tween-80濃度是影響包封率和載藥量的主要因素，體外釋放試驗(yàn)也表明BH-SLN具有緩釋效應(yīng).

1.2.4 高壓勻質(zhì)法

將藥物和載藥脂質(zhì)加熱熔融，邊攪拌邊加入含表面活性劑的水溶液中制成初乳，經(jīng)高壓勻質(zhì)機(jī)均質(zhì)數(shù)次，冷卻至室溫即可形成SLN混懸液.高壓均質(zhì)法是目前工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)納米粒的主要方法，制得SLN粒徑較??；同時(shí)又存在對(duì)設(shè)備的要求較高，制得納米粒相對(duì)不穩(wěn)定，易受溫度影響而析出脂質(zhì)等問題.周華峰等［20］采用高壓均質(zhì)法制備咪喹莫特SLN透皮吸收制劑，其優(yōu)化條件下制備的藥物SLN對(duì)皮膚無刺激性，有較好的體外釋放性能及皮膚貯存能力，有望作為咪喹莫特透皮給藥新制劑.Rompicharla SVK等［21］采用高壓勻質(zhì)法，以膽固醇為脂質(zhì)，以泊洛沙姆-188為穩(wěn)定劑制備姜黃素SLN（cur-SLN），采用質(zhì)量優(yōu)化設(shè)計(jì)法進(jìn)行處方優(yōu)化.優(yōu)化的SLN粒徑較小、分布較窄，包封率為76.9±1.9%，并通過DSC、FTIR、XRD和藥物釋放對(duì)SLN進(jìn)行了進(jìn)一步表征；體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，與游離姜黃素相比，cur-SLN具有更好的細(xì)胞毒性和攝取性，而且SLN誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡明顯增加，為該制劑在臨床上用于癌癥治療提供了可能.Elisabett等［22］研究結(jié)果表明，高壓均質(zhì)法生產(chǎn)的黃體酮SLN（PRG-SLN）有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，均質(zhì)均勻，在生產(chǎn)后6個(gè)月內(nèi)無團(tuán)聚現(xiàn)象，對(duì)PRG具有較高的包封率，能有效控制PRG的釋放和皮膚吸收率.

1.2.5 超聲分散法

取藥物與載藥脂質(zhì)加熱熔融后作為油相，將含表面活性劑的水溶液趁熱加入油相中攪拌后，用帶探頭的超聲分散儀在一定溫度下超聲分散，將分散后的液體在攪拌下迅速加入分散相（0～2℃）中，攪拌固化后得SLN.該方法工藝簡單易于操作，制得納米粒粒徑較小，且不用使用有機(jī)溶劑，但其制得的混懸液濃度較低.呂佳等［23］使用超聲分散法制備了苦參堿SLN用于肝纖維化的治療，采用正交試驗(yàn)優(yōu)選處方工藝，制備的SLN性質(zhì)穩(wěn)定，粒徑較小且分布均勻.Mara Ferreira等［24］以十六烷基棕櫚酸酯為基質(zhì)將水溶性差的藥物甲氨蝶呤（MTX）包裹于SLN中，并采用依那西普（etanercep）與SLNS結(jié)合的聯(lián)合治療方法.脂質(zhì)納米粒直徑從292nm到356nm，與人角質(zhì)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞具有生物相容性.體外研究表明，MTX在生理和皮膚模擬環(huán)境下具有較好的緩釋特性.豬耳皮膚滲透試驗(yàn)表明，MTX-SLNS和MTX-etanercep-SLNS可顯著提高M(jìn)TX的生物利用度.Kamel M Kamel等［25］用70%乙醇提取肉桂和牛至的活性成分，采用超聲分散法制備肉桂和牛至提取物SLN，并采用殼聚糖包裹形成核/殼納米顆粒，且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，這兩種提取物對(duì)結(jié)腸癌具有細(xì)胞毒活性，此外，其與5-氟尿嘧啶可降低毒副作用.

2 藥物固體脂質(zhì)納米粒的理化性質(zhì)及表征

2.1 外觀形態(tài)檢測

一般采用負(fù)染法進(jìn)行檢測，取稀釋的SLN于銅網(wǎng)上，加2%的磷鎢酸染色后使用透射電鏡觀察其外形及粒徑，一般以完整、分布均勻的球形或類球形為最好.

2.2 粒徑及Zeta電位檢測

SLN的外觀形態(tài)、粒徑及Zeta電位檢測是其處方優(yōu)化時(shí)考察的重要指標(biāo).粒徑及Zeta電位檢測最常用的檢測儀器是激光粒度測定儀及激光電位粒徑分析儀，可以同時(shí)對(duì)二者進(jìn)行檢測，也有單獨(dú)使用光子相關(guān)光譜、電位分析儀等儀器檢測電位，使用粒徑檢測儀等檢測粒徑.SLN的粒徑應(yīng)在50～1000nm的且呈正態(tài)分布，Zeta電位一般控制在-20～-45mV.

Zeta電位是指粒子表面與中性溶液之間的電位差，根據(jù)擴(kuò)散雙電層原理，納米粒分散體系的穩(wěn)定性主要取決于Zeta電位的大小，粒子表面電荷量直接影響粒子間斥力勢能和溶劑化作用的大小，進(jìn)而影響非均相體系的穩(wěn)定性［26］.Zeta電位（絕對(duì)值）高的粒子間的電荷排斥作用大，因而不容易發(fā)生聚集，使整個(gè)體系處于相對(duì)平衡的狀態(tài).

2.3 包封率與載藥量

包封率（Entrapment efficiency，EE）與載藥量（Loading efficiency，LE）的檢測需先測定藥物總量W總和未包進(jìn)納米粒的藥物的量W游離，然后按照下列公式［27］計(jì)算SLN的包封率及載藥量.

式中W載體是納米粒中載體的質(zhì)量.

藥物總量測定是使用有機(jī)溶劑（甲醇、無水乙醇等）或物理方法（如高速離心）將納米乳破乳后測定的藥物的含量即為W總測，將SLN與游離藥物分離后測定溶液中藥物的含量為W游離.文獻(xiàn)報(bào)道［28］，分離SLN與游離藥物的方法主要有超速離心法、葡聚糖凝膠層析柱法、超濾離心法、透析法等.

葡聚糖凝膠層析柱法是利用分子篩的原理，將未進(jìn)入凝膠孔內(nèi)的大分子物質(zhì)先洗脫下來，進(jìn)入凝膠孔的小分子藥物被洗脫下來，從而分離納米粒和游離藥物.此方法重現(xiàn)性好、快速有效、但成本較高［29］.超速離心法是將SLN溶液加入超速離心管中，利用離心力將納米粒與游離藥物分離，方法簡單快速［30］.超濾法是將SLN加入適當(dāng)截留分子量的超濾離心管中，離心將固體脂質(zhì)納米粒與游離藥物分離，此方法在常溫下進(jìn)行，設(shè)備簡單無相變，易于操作［31］.透析法是利用小分子物質(zhì)可通半透膜而大分子則無法通過的性質(zhì)，把藥物放入置于透析介質(zhì)中的透析袋中，游離藥物可透過透析袋滲出到透析袋外，而納米粒則因較大粒徑而截留在透析袋內(nèi)而達(dá)到分離效果［32］.

SLN的載藥量及包封率與藥物的溶解性有關(guān).脂溶性藥物在水中溶解性差，易與載藥脂質(zhì)相結(jié)合，其納米粒在水中分散量較小，包封率高；水溶性藥物則相反，不易與脂質(zhì)結(jié)合，包封率較低［33］.

2.4 體外釋放度

SLN通常有3種包封結(jié)構(gòu)模型：（1）固溶體模型，藥物以分子形態(tài)分散于脂質(zhì)材料中；（2）核-殼模型，藥物聚集于外殼，表現(xiàn)為突釋行為；（3）核-殼模型，藥物濃集于內(nèi)核，表現(xiàn)為緩釋行為.因此，考察體外釋放度可以初步判定藥物包裹模型.其方法是將藥物脂質(zhì)置于透析袋中，在與釋藥部位相似生理環(huán)境的溶液中進(jìn)行體外釋放度的測定.

2.5 結(jié)晶度和多晶型分析

脂質(zhì)納米粒的結(jié)晶度和晶型可以反映脂質(zhì)與藥物相互作用的程度，是考察SLN性能的重要指標(biāo)之一.示差掃描量熱分析（Differential scan?ningcalorimetry，DSC）是測量輸入到試樣和參比物的熱流量差或功率差與溫度或時(shí)間的關(guān)系，可檢測結(jié)晶相變的的特征；X-射線衍射（X-ray dif?fractometry，XRD）是利用晶體形成的X射線衍射，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部原子在空間分布狀況的結(jié)構(gòu)分析方法，可檢測藥物晶型，這兩種技術(shù)廣泛用于藥物晶型的檢測.Rompicharla SVK等［21］采用DSC和XRD對(duì)cur-SLN進(jìn)行表征，二者結(jié)果均顯示游離姜黃素具有結(jié)晶性質(zhì)，而cur-SLN則喪失了結(jié)晶性質(zhì)，表明藥物處于熔融狀態(tài)，包裹于脂質(zhì) 中.Kuldeep Rajpoot等［22］對(duì) 奧 沙 利 柏 SLN（op-SLN）進(jìn)行表征，其中XRD譜圖中奧沙利鉑藥物具有特征衍射峰，而op-SLN XRD譜中特征峰消失，表明奧沙利鉑的以非晶形狀態(tài)分散于SLN中；DSC研究中奧利沙鉑在259.7℃有一熔融峰，在奧沙利鉑op-SLN圖中則無此熔融峰，表明藥物此時(shí)處于非晶形狀態(tài)，結(jié)果與XRD相吻合.

3 SLN作用于腦靶向的研究

3.1 腦靶向作用的限制

中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦梗死、腦腫瘤、偏頭痛、血管性癡呆等發(fā)病率在逐年持續(xù)增高，但由于血腦屏障阻礙藥物作用于治療部位，目前上市藥物無法發(fā)揮預(yù)期作用.血腦屏障（brainbloodbar?rier，BBB）存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central Nervous System，CNS）與血液間，是維持腦部自身的微環(huán)境動(dòng)態(tài)平衡的生理屏障，由腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、完整結(jié)構(gòu)基膜和神經(jīng)膠質(zhì)膜3層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，屬于神經(jīng)血管單元［35］，它不僅有供給腦組織營養(yǎng)的作用，也可通過調(diào)節(jié)外周血液與CNS之間物質(zhì)交換，限制血液中的有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織，保證腦內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)大腦形成保護(hù)作用.然而其獨(dú)特結(jié)構(gòu)也是藥物作用于腦組織的最大屏障，幾乎阻礙了所有大分子藥物（如基因片段、酶類等）及98%的小分子藥物透過BBB到達(dá)CNS.故而多數(shù)藥物無法到達(dá)作用靶點(diǎn)或作用靶點(diǎn)的藥物濃度低于最低有效治療濃度而不能發(fā)揮藥效，從而限制了很多藥物應(yīng)用于CNS疾?。?6］.除此之外，外排蛋白如P-糖蛋白（P-gp）的作用也成為脂溶性的小分子藥物進(jìn)入腦組織的障礙.

3.2 腦靶向制劑的研究

目前，能夠繞過BBB直接進(jìn)入到CNS的給藥方式及提高藥物透過血腦屏障量的腦靶向制劑已經(jīng)成為治療CNS相關(guān)疾病的有效手段.理想的腦靶向制劑應(yīng)具備趨腦性和透過BBB有效性［37］.根據(jù)BBB的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)運(yùn)性質(zhì)，目前常用的促進(jìn)藥物通過BBB的方法包括制備前體藥物、血腦屏障的可逆開放法，即添加適量滲透促進(jìn)劑使有效物質(zhì)能夠穿過BBB作用于腦部、改變給藥途徑如腦植入或運(yùn)用載體系統(tǒng)如聚合物納米粒、固體脂質(zhì)納米粒等實(shí)現(xiàn)腦靶向給藥［38］.

此外，有研究證實(shí)，鼻粘膜給藥可使藥物避開BBB直接作用于大腦，張文靜［39］制備的富馬酸喹硫平SLN原位凝膠（QF-SLN-gel）通過鼻腔給藥，不僅可以避開BBB直接進(jìn)入大腦，避免首過效應(yīng)，而且鼻粘膜的黏附量增加，提高其在腦內(nèi)含藥量，而達(dá)到靶向作用.

3.3 SLN作用于腦靶向研究

SLN作為載藥入腦的新型給藥系統(tǒng)受到國內(nèi)外高度關(guān)注.但對(duì)其透過BBB機(jī)制研究不甚明確，可能的機(jī)制有：（1）SLN粒徑較小，可以直接穿過血腦屏障而發(fā)揮藥效；（2）免疫吞噬細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)，大腦處于免疫系統(tǒng)的監(jiān)控下，免疫細(xì)胞如中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等可以選擇性地跨過BBB到達(dá) CNS［40］.因此，載藥 SLN 可被免疫細(xì)胞吞噬后釋放并擴(kuò)散入腦.Afergan E［41］實(shí)驗(yàn)表明，完整的脂質(zhì)體可通過被單核細(xì)胞吞噬而透過BBB進(jìn)入大鼠和兔的腦組織.（3）與腦血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生膜融合［42］，BBB結(jié)構(gòu)與內(nèi)皮組織緊密相連，有研究表明［43］帶有負(fù)電荷的SLN可通過內(nèi)皮細(xì)胞的連接處直接進(jìn)入腦部.（4）減少P-gp的外排作用，研究表明［44］，SLN包裹能有效躲避P-gp的外排作用，增加藥物在大腦內(nèi)皮細(xì)胞中的積聚.（5）表面活性劑作用，SLN含表面活性劑，可提高細(xì)胞膜對(duì)脂質(zhì)的溶解度，從而增加血管內(nèi)皮細(xì)胞膜的流動(dòng)性，提高了BBB對(duì)藥物的通透性；此外網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)具有吞噬作用，能將SLN從血液中除去，通過對(duì)納米粒的結(jié)構(gòu)修飾，可延長納米粒體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，并避開網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除作用［45］.

4 結(jié)論與展望

固體脂質(zhì)納米粒（SLN）作為一種新型藥物遞送系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，它可以解決許多用藥限制的難題，在化學(xué)藥品、生物制品及中藥制劑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.同時(shí)，SLN也存在一些如載藥量低，易泄露等問題，需要對(duì)SLN進(jìn)行進(jìn)一步研究，對(duì)脂質(zhì)材料進(jìn)行修飾或開發(fā)新的載體來克服這些問題.隨著這些問題的解決，SLN可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，廣泛地應(yīng)用于臨床治療中.