白蛋白納米顆粒的制備研究進展

李 艷 藍錦曉 羅 成

(宜春學院醫(yī)學院，江西 宜春 336000)

引言

納米顆粒在生物醫(yī)學領域具有廣泛應用, 多種生物活性物質(zhì)(如藥物、核酸、多肽或蛋白質(zhì)等)都可以通過納米顆粒來遞送[1]。納米顆粒易通過高滲透長滯留效應(enhanced permeability and retention effect, EPR 效應)及受體介導的主動靶向作用在腫瘤組織富集, 提高藥物的生物利用率, 降低游離藥物的毒副作用[2-4]。白蛋白是血漿中含量最豐富的蛋白質(zhì)(35～50 g/L, 人血清)[5], 具有生物相容性好、無免疫原性、可生物降解等特性, 是制備納米顆粒的理想材料[4]。此外, 血管內(nèi)皮細胞表面的白蛋白結合糖蛋白60(gp60)和多種腫瘤細胞表面過表達的SPARC(富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白)都能與白蛋白高效結合, 促使載有藥物的白蛋白納米顆粒集中在腫瘤細胞間質(zhì), 增加藥物在腫瘤組織的局部濃度[4,6-7]。因此, 白蛋白納米顆粒已經(jīng)成為生物醫(yī)學領域尤其是靶向運輸藥物和診斷試劑方面的研究熱點之一[8-9]。2005年, FDA首次批準白蛋白結合紫杉醇納米制劑Abraxane?用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌的臨床治療。隨后，關于Abraxane?對非小細胞性肺癌、轉(zhuǎn)移性胰腺癌和轉(zhuǎn)移性黑色素瘤等治療作用的研究也逐漸開展[3]。2014年, Sheng等將負載吲哚菁綠(ICG)的白蛋白納米顆粒用于腫瘤的光動力/光熱協(xié)同治療[10]。此外, 白蛋白納米顆粒在阿爾茲海默癥等多種疾病的診療、基因載體等方面的應用也被不斷開發(fā)[11-13]。顆粒大小、表面修飾等是影響納米顆粒體內(nèi)藥代動力學特性的重要因素[14], 選擇優(yōu)化的制備工藝對于制備具有特定性質(zhì)的白蛋白納米顆粒具有重要意義。下面綜述近年來白蛋白納米顆粒的制備研究進展, 并按照制備方法分類進行介紹。

1 白蛋白概述

人血清白蛋白(human serum albumin, HSA)和牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)在藥物遞送系統(tǒng)的應用受到廣泛關注。HSA是循環(huán)系統(tǒng)的重要成分, 具有結合和運輸內(nèi)源性及外源性物質(zhì)、維持滲透壓、清除自由基等生理功能[15]。HSA是一種單肽, 由585個氨基酸構成, 含有17個二硫鍵和1個游離巰基[16]， 它的三維形狀[17]是由3個同源結構域(I、II、III)通過二硫鍵交聯(lián)而成的α螺旋橢球體[5]。每個結構域都包含一對子域, 稱為A和B[18]，在IIA 和 IIIA子域上有兩個主要的藥物結合位點[19]，能夠與多種藥物(如抗生素、抗凝血劑、消炎藥、麻醉劑等)結合[16], 提高藥物的生物利用率[20]。BSA由583個氨基酸組成, 與HSA具有75.6%的同源序列，因此BSA的結構與HSA的結構十分類似, 同樣可以與多種藥物結合。由于分子內(nèi)存在若干可誘導T細胞增殖的抗原表位, BSA用于注射時會導致輕微的過敏反應[21]。

2 制備方法

2.1 去溶劑化法

去溶劑化法是在攪拌條件下，用乙醇等脫水劑除去白蛋白的水化膜，暴露其疏水區(qū)域，降低白蛋白溶解度，從而將白蛋白析出為納米顆粒；再通過熱變性或化學交聯(lián)，形成穩(wěn)定的白蛋白納米顆粒, 其中交聯(lián)劑多采用戊二醛；最后去除殘留的交聯(lián)劑和有機溶劑，得到純化的白蛋白納米顆粒。去溶劑化法具有制備過程簡單、反應快速、不需要添加表面活性劑等優(yōu)點, 適用于多種疏水性藥物的包裹, 是目前應用最廣的白蛋白納米顆粒制備方法, 缺點在于殘余的戊二醛等交聯(lián)劑對生物體有一定的毒副作用[19,22]。

傳統(tǒng)去溶劑化法制備工藝存在攪拌速度不穩(wěn)定、大體積攪拌效率降低、與反應容器底部摩擦等缺點, 使其大規(guī)模制備受到限制。2011年, Wacker等利用雙槳攪拌系統(tǒng)實現(xiàn)白蛋白納米顆粒的大規(guī)模制備[23]，納米顆粒的粒徑在(234.1±1.5)和(251.2±27.0)nm范圍內(nèi), 多分散指數(shù)(PDI)低于0.2。納米顆粒經(jīng)冷凍干燥后可以長期儲存, 并且再懸浮后的納米顆粒能夠被進一步處理, 如吸附藥物或在顆粒表面共價修飾靶向配體等。

2013年, Wang等首先利用還原性谷胱甘肽(GSH)還原HSA分子內(nèi)部二硫鍵形成游離巰基, 之后利用去溶劑化法制備HSA納米顆粒, 利用HAS分子間游離巰基發(fā)生氧化反應生成二硫鍵, 同時分子內(nèi)二硫鍵與游離巰基發(fā)生交換反應, 兩種方式共同形成分子間二硫鍵, 從而穩(wěn)定HSA納米顆粒(見圖1)[24]。該方法無需使用戊二醛等交聯(lián)劑, 從而避免了其可能導致的毒副作用。

圖1 二硫鍵交聯(lián)HSA納米顆粒的制備原理[24]Fig.1 Schematic of the preparation of HSA nanoparticles by a reduction and desolvation method[24]

納米氧化鈰(CNPs)能夠模擬超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性, 從而降低細胞內(nèi)活性氧(ROS)的含量。2015年, Bhushan等利用去溶劑化法制備包裹CNPs的BSA納米顆粒(BCNPs)(見圖2), 納米顆粒粒徑為231.05 nm[25]。該納米顆粒能夠增強細胞的抗氧化系統(tǒng), 避免氧化損傷導致的細胞凋亡。

圖2 包裹CNPs的BSA納米顆粒的制備原理[25]Fig.2 Schematic outline of BCNPs fabrication by desolvation method[25]

2015年, Peralta等利用去溶劑化法制備負載光熱劑金納米棒和化療藥物紫杉醇的HSA納米顆粒, 顆粒粒徑為(299±6)nm, 紫杉醇的負載量可以達到3 μg/mg HSA, 近紅外光照射15 min，納米顆粒的溶液能夠升溫至46 ℃, 從而可以用于腫瘤的光熱療/化療的協(xié)同治療[26]。

2016年，Jahanban-Esfahlan等利用EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽)代替戊二醛，對制備的白蛋白納米顆粒進行交聯(lián)，避免了戊二醛殘留可能導致的毒副作用, 同時將納米顆粒的制備時間縮短到3 h，最終獲得了粒徑在100 nm左右且PDI低于0.2的白蛋白納米顆粒[19]。

2017年, Wang等首先對釓類造影劑Gd-DOTA [釓III-1,4,7-三(叔丁氧羰甲基)-10-(乙酸)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷]進行甘草次酸修飾, 得到造影劑衍生物GGD, 該衍生物能夠通過甘草次酸與BSA分子的疏水區(qū)域結合, 之后利用去溶劑化法制備得到負載GGD的BSA納米顆粒,可將其用于T1-T2雙模式核磁共振成像[27]。

美登素及其衍生物是強效的微管去組裝劑, 具有顯著的抗腫瘤活性, 但是其系統(tǒng)毒性大、對正常組織無選擇性等缺點限制了它的臨床應用。2017年, Wang等通過去溶劑化法制備負載美登素衍生物DM1的HSA納米顆粒, 該納米顆粒能夠顯著降低DM1的系統(tǒng)毒性[28]。

2017年, Liu等首先利用點擊化學制備了腫瘤細胞靶向性Trp-Lys-Tyr-Met-Val-D-Met(W peptide, Wpep)修飾的HSA, 之后利用GSH還原HSA分子內(nèi)部二硫鍵, 通過去溶劑化法制備得到負載紫杉醇的腫瘤靶向性Wpep-HSA納米顆粒(見圖3)[29]。納米顆粒粒徑為118 nm, 紫杉醇的載藥量和包封率分別為9.87%和86.3%。該納米顆粒中分子間二硫鍵起到穩(wěn)定納米顆粒結構的作用, 不僅避免了戊二醛等交聯(lián)劑的使用, 同時還可以在細胞內(nèi)部GSH的作用下斷裂, 從而對紫杉醇起到控釋作用。

圖3 Wpep-HSA納米顆粒的制備原理[29]Fig.3 Schematic outline of Wpep-HSA nanoparticles fabrication by desolvation method[29]

2.2 乳化法

乳化法是將白蛋白的水溶液與含有藥物及乳化劑的油相混合, 經(jīng)攪拌、超聲或高壓均質(zhì)等方式乳化, 得到油包水(W/O)型乳液，與藥物結合的白蛋白分布在內(nèi)部水相液滴中，通過熱變性或化學交聯(lián)法固化液滴, 去除有機相后得到白蛋白納米顆粒。乳液的大小受剪切力水平、乳化劑的性質(zhì)和濃度以及添加方式的影響[30]。乳化法能夠有效制備負載疏水性藥物的納米顆粒，但其不足在于乳化過程中的機械剪切力、超聲作用等都可能破壞白蛋白的穩(wěn)定性, 使白蛋白發(fā)生降解[31]。

吡柔比星(THP)是一種蒽環(huán)類藥物, 可以用于實體瘤的治療, 然而潛在的毒副作用限制了它的臨床應用。2013年, Zhou等通過HSA納米顆粒包裹THP來克服這一缺點[32]。THP首先與油酸(oleic acid, OA)通過離子鍵形成復合物(THP-OA), 之后THP-OA與蛋黃卵磷脂E80共同溶解在二氯甲烷中形成油相, 向油相中加入HSA的水溶液后通過高壓勻質(zhì)機乳化, 減壓蒸餾二氯甲烷后得到負載THP-OA的HSA納米顆粒(見圖4)。納米顆粒粒徑為(128.4±12.9)nm, PDI=0.187±0.018, 包封率和載藥量分別為(91.63±1.29)%和(5.54±0.22)%。

圖4 負載THP-OA的HSA納米顆粒結構[32]Fig.4 Schematic illustration of THP-OA loaded HSA nanoparticles[32]

2015年, Yi等利用類似的方法，制備了同時負載THP和紫杉醇的HSA納米顆粒, 顆粒粒徑為(156.9±3.2)nm, PDI=0.16±0.02[33]。當納米顆粒注射入4T1小鼠乳腺癌異種移植瘤模型小鼠體內(nèi)后, 可以顯著富集在腫瘤區(qū)域。細胞實驗和腫瘤模型小鼠實驗的結果表明，與游離的單個藥物或兩種藥物組合相比, HSA納米顆粒的細胞毒性更高, 同時對正常組織的毒性顯著降低。

2.3 雙乳化法

乳化法制備的納米顆粒能夠有效包封疏水性藥物，但這種方法對親水性藥物的包封效果不佳。雙乳化法可用于制備載有親水性藥物的白蛋白納米顆粒。先將溶解有白蛋白和親水性藥物的水相與含有表面活性劑的油相混合，形成初級W/O乳液, 白蛋白與藥物分散在內(nèi)部水相中, 表面活性劑分布在乳液表面起到穩(wěn)定作用；再將初級乳液分散到添加有另一種表面活性劑的水相中, 得到水/油/水(W/O/W)復合乳液, 蒸發(fā)中間油相溶劑后，得到粒徑分布均勻的納米顆粒。2017年, Martinez等利用雙乳化法制備了300～500 nm的BSA納米顆粒[34]。溶解有脂質(zhì)和聚己內(nèi)酯(PCL)的氯仿作為油相, 與BSA的水溶液混合得到初級乳液, 之后分別與含有聚乙烯醇(PVA)或Pluronic的水溶液混合得到復合乳液, 蒸發(fā)氯仿后得到BSA納米顆粒。實驗表明，納米顆粒粒徑分布與表面活性劑的濃度密切相關，通過降低PCL濃度制備得到了粒徑為247.5 nm、PDI=0.233±0.01的BSA納米顆粒。雙乳化法制備的白蛋白納米顆粒具有成本低廉、藥物負載效率高及良好的控釋動力學等優(yōu)點, 但缺點在于過程較為復雜, 需要多種表面活性劑的參與, 同時與乳化法類似，乳化過程中的機械應力、剪切力、溶劑化等可能會導致蛋白質(zhì)結構的改變和生物活性的喪失[31]。

2.4 nabTM 技術

由American Bioscience公司開發(fā)的nabTM技術是一種制備負載疏水性藥物白蛋白納米顆粒的獨特方法[35]。此技術以白蛋白為基質(zhì)和穩(wěn)定劑, 將含疏水性藥物的非極性溶劑(氯仿、二氯甲烷等)和含白蛋白的水相混合, 在高剪切力(超聲處理、高壓均質(zhì)等)的作用下得到納米尺寸的乳液, 蒸發(fā)非極性溶劑后得到負載藥物的白蛋白納米顆粒，其粒徑通常在100～200 nm范圍內(nèi)[36]。與傳統(tǒng)制備方法相比，nabTM技術不需要使用其他表面活性劑, 同時避免了使用對人體有毒性的交聯(lián)劑戊二醛, 是一種相對簡單、安全的載藥白蛋白納米顆粒制備方法[37]，缺點在于仍然需要使用氯仿、二氯甲烷等有毒溶劑。

白蛋白結合紫杉醇納米制劑Abraxane?(也稱nab-PTX)是首個應用nabTM技術制備并且被FDA批準用于一線腫瘤治療的化療藥物，能夠有效治療包括轉(zhuǎn)移性乳腺癌和非小細胞肺癌(NSCLC)在內(nèi)的多種癌癥。此外，該品已被FDA批準與吉西他濱聯(lián)合治療晚期轉(zhuǎn)移性胰腺癌[3,38]。

2011年, Kim等采用nabTM技術，制備了粒徑分布在130～150 nm、載藥率為(7.2±2.5)%的姜黃素-HSA納米顆粒[39]。先將HSA溶解到氯仿飽和水中, 另將姜黃素溶解到水飽和氯仿中，再將兩種溶液混合后高壓均質(zhì), 在25℃、減壓條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15 min除去氯仿, 得到的納米顆粒經(jīng)冷凍干燥后保存。實驗結果表明, 姜黃素-HSA納米顆粒在水中的溶解度是姜黃素的300倍。

2015年，Wan等制備了負載拉帕替尼的HSA納米顆粒[40]。該納米顆粒具有球形和均勻的核殼結構特征, 其平均粒徑約為140 nm, 載藥量和包封率分別為(6.06±0.18)%和(84.9±2.45)%, 且粒徑分布窄(PDI=0.189)。

2016年, Thao等采用nabTM技術，制備了負載免疫抑制劑他克莫司(tacrolimus, TAC)的HSA納米顆粒, 顆粒粒徑為(185.8±6.8)nm, 包封率(79.3±3.7)%[41]。TAC-HSA納米顆粒可以顯著提高TAC的水溶性(46倍), 同時其抗關節(jié)炎活性明顯高于靜脈注射TAC和口服TAC懸浮液。

2.5 熱凝膠

熱凝膠化是一個包括蛋白質(zhì)間相互作用(氫鍵、靜電、疏水相互作用和二硫鍵-巰基交換反應等)和熱誘導去折疊化的連續(xù)過程。該方法優(yōu)勢在于操作簡便, 不需要使用交聯(lián)劑, 制備的白蛋白納米顆粒具有良好的穩(wěn)定性, 缺點在于不適用于熱敏感性藥物分子。

2010年, Qi等通過加熱殼聚糖和BSA-葡聚糖共軛物的混合物, 制備了生物相容性良好的BSA-葡聚糖-殼聚糖納米顆粒[42]。BSA構成納米顆粒的核心, 部分殼聚糖通過與BSA之間的靜電引力被包裹在納米顆粒中間部位, 其余的殼聚糖和葡聚糖鏈在納米顆粒殼中延伸。調(diào)整混合物的pH值至7.4后, 阿霉素可以通過與納米顆粒的靜電和疏水相互作用，有效地負載到納米顆粒中去。納米顆粒可以在生理環(huán)境下穩(wěn)定在130～230 nm, 同時大大降低阿霉素的體內(nèi)毒副作用。

2.6 噴霧干燥

噴霧干燥是將物料從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰畈牧系倪^程, 典型的噴霧干燥過程包括4個步驟, 即物料的霧化、通過干燥氣體干燥、微粒形成和顆粒收集[43]。噴霧干燥具有生產(chǎn)過程簡單、干燥速度快、適用范圍廣、產(chǎn)物分散性好等優(yōu)點, 在乳制品、洗滌劑、水泥、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用。然而, 傳統(tǒng)的噴霧干燥裝置難以捕獲粒徑小于2 μm的顆粒, 并且干燥過程中溫度較高的湍流熱空氣易使白蛋白失活, 因而不適用于白蛋白納米顆粒的制備。2011年, Lee等使用配備有超聲驅(qū)動振動網(wǎng)格和靜電粒子收集器的新型納米噴霧干燥儀B-90, 以Tween 80作為表面活性劑, 制備得到了中值粒徑為460±10 nm、具有光滑球形表面的BSA納米顆粒[44]。B-90通過層流加熱系統(tǒng), 使氣體通過熱的多孔金屬泡沫層而受熱, 這種加熱方式能夠優(yōu)化能量輸入, 進口溫度為120 ℃時, 出口溫度介于51～55 ℃, 因此能夠溫和地干燥BSA納米顆粒, 保持BSA的結構穩(wěn)定性。在制備過程中, 噴霧干燥器的網(wǎng)格尺寸及表面活性劑濃度對產(chǎn)物BSA納米顆粒的粒徑和形貌有較大的影響。

2013年, Yu等制備了具有近紅外吸收特性的Au2Se/Au核-殼納米材料, 與BSA混合后，利用噴霧干燥法制備得到包裹Au2Se/Au的BSA納米顆粒, 并通過熱變性進行固化, 顆粒粒徑為450～600 nm。吸附疏水性光敏劑鋅酞菁后, 該復合納米顆?？梢杂糜谀[瘤的光熱/光動力協(xié)同治療[45]。

2.7 自組裝

自組裝法是通過一定方法增加白蛋白分子疏水性, 包括還原白蛋白分子內(nèi)部二硫鍵、熱處理或加入變性劑等, 之后藥物分子與白蛋白的疏水域結合, 介導白蛋白自組裝成納米顆粒。常用的還原劑包括β-巰基乙醇、二硫蘇糖醇以及半胱氨酸等[46-47]。部分自組裝法操作與去溶劑化法十分相似。

2016年, Tang等利用自組裝法，成功制備了粒徑為150 nm的多西紫杉醇納米顆粒[48]。基本過程為：在攪拌條件下，向HSA水溶液中加入二硫蘇糖醇, 再緩慢加入多西紫杉醇的乙醇溶液, 溶液變?yōu)闇\藍色表明納米粒子形成, 產(chǎn)物過濾后冷凍干燥保存。利用該方法制備的納米顆粒具有較高的載藥量和包封率, 同時避免了其他制備方法中殘留有機溶劑導致的毒性。

2013年, Yuan等利用自組裝法，制備了負載阿霉素(DOX)的HSA納米顆粒[49]。在攪拌條件下，向HSA溶液中加入β-巰基乙醇, 用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至10后加入一定量的DOX·HCl, 懸浮液經(jīng)超濾去除游離的DOX和β-巰基乙醇, 最后調(diào)節(jié)溶液的pH值至7左右, 生成的納米顆粒經(jīng)冷凍干燥后保存。在制備過程中，需將HSA溶液的pH值調(diào)整為10，以除去DOX·HCl中的HCl, 改變藥物的水溶性。測得納米顆粒的粒徑為(120.1±26)nm, 載藥量和包封率分別為4.3%和99.2%。體內(nèi)實驗表明, 該納米顆粒具有良好的藥物緩釋性, 有助于減少用藥量，且與游離阿霉素相比, 其最大耐受劑量由10 mg/kg增加到30 mg/kg。

ICG是一種近紅外染料, 具有熒光成像和光聲成像功能, 同時還可以將吸收的光能轉(zhuǎn)換為熱能并誘導ROS生成, 從而能用于光熱療法和光動力學療法。2014年, Sheng等通過向ICG和HSA的混合溶液中加入GSH, 還原HSA分子內(nèi)二硫鍵, 之后向混合溶液中加入乙醇，誘導HSA和ICG組裝為納米顆粒(HSA-ICG)(見圖5)[10]。納米顆粒的水動力學直徑為(75±2.4)nm, ICG負載量為11.0%，經(jīng)靜脈注射入4T1移植瘤小鼠模型體內(nèi)后，能夠靶向性富集在腫瘤區(qū)域；同時在近紅外光照射下，顯著誘導ROS生成和溫度升高，有望用于成像制導的腫瘤光動力/光熱協(xié)同治療。

圖5 HSA-ICG納米顆粒的制備原理[10]Fig.5 Schematic illustration of the programmed assembly strategy for the preparation of HSA-ICG nanoparticles[10]

2014年, Asghar等利用熱驅(qū)動，實現(xiàn)無還原劑自組裝紫杉醇BSA納米顆粒的合成[50]。BSA溶解在25 mM Tris緩沖液中, 在65～75 ℃恒溫水浴中攪拌一定時間, 逐滴加入10 mg/mL 紫杉醇的乙醇溶液, 繼續(xù)攪拌一定時間后，經(jīng)冷水浴冷卻到室溫以終止反應。顆粒粒徑受BSA濃度、pH值、水浴溫度和紫杉醇/BSA比例的影響, 樣品的粒徑在188～482 nm范圍內(nèi), 藥物包封率為72.5%～87.9%, 有效產(chǎn)率為80%～93.8%。該方法不需要交聯(lián)劑或?qū)Π椎鞍走M行化學修飾, 因而降低了生產(chǎn)成本；不足之處在于高溫操作可能會引起熱敏感型藥物或生物分子等熱降解[41]。

2015年, Chen等制備了光敏劑chlorin e6(Ce6)修飾的HSA, Ce6能夠與Mn2+螯合, 實現(xiàn)核磁共振成像功能； 同時制備了腫瘤血管內(nèi)皮靶向性Arg-Gly-Asp(RGD)三肽修飾的HSA, 利用紫杉醇誘導兩種修飾的HSA自組裝，得到納米顆粒[51]。該納米顆粒不僅具有腫瘤靶向性, 同時還能實現(xiàn)腫瘤的熒光/核磁共振成像以及光熱/化療的協(xié)同治療。

2016年, Lin等利用自組裝法，制備了能夠穿透血腦屏障的BSA納米顆粒[52]。先將低分子量魚精蛋白(low molecular weight protamine, LMWP)與BSA共價結合(LMWP-BSA), 再向LMWP-BSA的尿素溶液中加入硼氫化鈉使BSA變性, 暴露疏水區(qū)域, 繼而加入疏水性化療藥物紫杉醇和芬維A胺的乙醇溶液, 最后加入水誘導LMWP-BSA自組裝, 得到負載紫杉醇和芬維A胺的LMWP-BSA納米顆粒。通過gp60和SPARC介導的靶向作用, LMWP-BSA納米顆粒可以穿透血腦屏障與神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞結合, LMWP修飾可以顯著提高納米顆粒穿透血腦屏障的能力, 同時增加腫瘤細胞對納米顆粒的攝取。

2017年, Safavi等采用一種無還原劑的室溫自組裝技術制備負載姜黃素的BSA納米顆粒(CCM-BSA-NPs)[53]。該研究表明, 使用高離子強度的緩沖溶液，能夠在沒有還原劑的情況下, 在25 ℃有效地制備CCM-BSA-NPs, 最終得到的納米顆粒粒徑為(110±6)nm, 載藥量為7.1%, 產(chǎn)率為88.5%。該方法操作簡便且產(chǎn)率較高, 可推廣用于制備負載其他疏水性藥物的白蛋白納米顆粒。

2.8 pH凝聚法

改變?nèi)芤旱膒H值，可以有效調(diào)節(jié)白蛋白在水中的溶解度及其電離程度, 在此基礎上加入乙醇等有機溶劑, 可以促使白蛋白析出為納米顆粒, 相當于改進的去溶劑化法。該方法缺點與去溶劑化法類似, 同樣需要使用戊二醛等交聯(lián)劑, 可能會具有潛在的毒副作用。

1993年, Lin等首次采用pH凝聚法，制備了粒徑在100 nm左右的球形HSA納米顆粒。向不同pH值(7～9)的HSA水溶液中逐滴加入丙酮至系統(tǒng)出現(xiàn)渾濁, 經(jīng)戊二醛交聯(lián)后得到納米顆粒。隨溶液pH值的增加, HSA電離增加使顆粒尺寸減小[54]。

2001年，Lin等將溶解有模型藥物玫瑰紅的HSA溶液室溫避光孵育30 min，用NaOH調(diào)節(jié)pH值至9, 逐滴加入丙酮, 經(jīng)戊二醛交聯(lián)得到玫瑰紅質(zhì)量分數(shù)為5%的納米顆粒[55]。

2014年, Wilson等通過pH凝聚法，制備了負載有加巴噴丁的BSA納米顆粒。首先將加巴噴丁溶解在BSA溶液中, 調(diào)節(jié)溶液pH值至7～8, 在攪拌下用注射器以1 mL/min的速度加入乙醇，直至溶液中出現(xiàn)混濁, 得到的納米顆粒經(jīng)戊二醛交聯(lián)后冷凍干燥，得到粉末顆粒。納米顆粒的粒徑約為141.9 nm, 經(jīng)聚山梨醇酯80包覆后能夠增強藥物的腦靶向性[56]。

3 總結與展望

白蛋白由于良好的生物相容性、無免疫原性、可生物降解等特性, 被廣泛用于藥物遞送系統(tǒng)的制備。在目前主要的白蛋白納米顆粒制備工藝中, 熱凝膠、納米噴霧干燥、雙乳化法通常用于制備負載親水性藥物的白蛋白納米顆粒, 而去溶劑化法、乳化法、自組裝、nabTM技術、pH凝聚法則適用于負載疏水性藥物的白蛋白納米顆粒。

雖然白蛋白是良好的納米藥物載體材料, 但由于HSA來源有限, 而BSA用于注射會有輕度的免疫反應, 導致白蛋白納米顆粒的實際臨床應用受到一定限制。近年來，由酵母細胞表達的重組人血清白蛋白(rHSA)，因其生物相容性、藥代動力學過程都與HSA接近, 可作為HSA的替代品用于白蛋白納米顆粒的制備，這是今后白蛋白納米顆粒的一個重要發(fā)展方向。

如何穩(wěn)定白蛋白納米顆粒是目前制備技術上的難點。戊二醛等交聯(lián)劑常被用來穩(wěn)定得到納米顆粒, 但是殘留的戊二醛對生物體有顯著的毒副作用[19,22]。基于二硫鍵形成的nabTM技術以白蛋白作為基質(zhì)和穩(wěn)定劑, 避免了使用交聯(lián)劑造成的醛類物質(zhì)殘留、毒性大等問題。自組裝法利用疏水相互作用，使白蛋白和藥物結合成為納米顆粒[57]。這兩種方法能夠獲得生物安全性較高的白蛋白納米顆粒, 有望在未來得到更廣泛的應用。

此外, 在合成白蛋白納米顆粒的過程中, 不同的制備條件對產(chǎn)物的尺寸、粒徑分布、載藥量及藥物包封率等性質(zhì)影響顯著。隨著制備工藝的不斷優(yōu)化, 白蛋白納米顆粒的規(guī)?；a(chǎn)必將推動其在臨床上的應用。