卵磷脂及復(fù)合物的功能活性研究進(jìn)展

宮璇，齊筱瑩，趙志康，逄昕雨，郭夢(mèng)雪，葉張靖，王友軍，李欣玉，盧航

(大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連，116023)

1 卵磷脂活性及復(fù)合機(jī)理

1.1 卵磷脂活性

磷脂酰膽堿，又稱(chēng)為卵磷脂、蛋黃素，由甘油基、脂肪酸基團(tuán)、磷酸基和膽堿構(gòu)成，主要存在于蛋黃、大豆花生、魚(yú)類(lèi)、動(dòng)物內(nèi)臟、乳制品中。卵磷脂被譽(yù)為與蛋白質(zhì)、維生素并列的“第三營(yíng)養(yǎng)素”，在營(yíng)養(yǎng)保健過(guò)程中有著十分重要的作用，具有兩親性和抗氧化活性[1]。

1.1.1 卵磷脂兩親性

卵磷脂是一種含有兩親性分子的物質(zhì)，因其結(jié)構(gòu)中存在極性和非極性部分，使卵磷脂同時(shí)具有親水性和親油性，與哺乳動(dòng)物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相類(lèi)似，與人機(jī)體有很高的相容性[2]。卵磷脂作為一個(gè)特殊的載體，能在不破壞細(xì)胞膜磷脂雙分子層的情況下，以非能量依賴(lài)的方式穿透管腔吸收細(xì)胞的脂膜，從而能夠達(dá)到在機(jī)體中傳遞活性藥物并釋放活性的效果，且在體內(nèi)具有一定的緩釋功能，整個(gè)活性藥物遷移過(guò)程對(duì)細(xì)胞不存在毒性作用，提高藥物的生物利用度[3]。

1.1.2 卵磷脂抗氧化性

天然抗氧化劑可抑制由大氣氧化引起的氧化酸敗，因其大多含有羥基、巰基、雙鍵等結(jié)構(gòu)，所以可以成為氫原子供體和電子受體，能夠清除自由基來(lái)減緩空氣等對(duì)機(jī)體的危害[4]。當(dāng)機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多自由基或清除自由基能力降低時(shí)，會(huì)引起多種疾病，一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程是自由基對(duì)組織損傷的開(kāi)始。首先自由基與機(jī)體生物膜磷脂中含有的多不飽和脂肪酸發(fā)生一系列脂質(zhì)過(guò)氧化和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，損傷或者破壞細(xì)胞膜，甚至導(dǎo)致細(xì)胞的死亡[5]。

卵磷脂中富含多不飽和脂肪酸二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)等，其中DHA 能抑制直腸癌、前列腺癌、乳腺癌等多種腫瘤細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)其凋亡，同樣EPA也可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)[6-9]。孫鶴等[10]采用薄膜分散法制備了大黃魚(yú)魚(yú)卵卵磷脂(Pseudosciaenacrocearoe of phosphatidyl choline，Roe-PC)納米脂質(zhì)體，以人肝癌細(xì)胞(HepG2細(xì)胞)作為研究對(duì)象進(jìn)行體外抗腫瘤試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Roe-PC納米脂質(zhì)體對(duì)HepG2細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用存在時(shí)間效應(yīng)和劑量效應(yīng)的關(guān)系。卵磷脂作為一種天然抗氧化劑，避免了化學(xué)合成的抗氧化劑含有的毒副作用，且卵磷脂因其具有雙鍵，所以有較好的抗氧化能力，可以保護(hù)膜的完整性。此外，卵磷脂來(lái)源豐富，價(jià)格適中，易加工處理，有望成為一種生物相容性好、易于吸收的新型抗氧化因子。

1.2 卵磷脂復(fù)合機(jī)理

近年來(lái)，為了解決一些溶解性差、副作用大、生物利用度較低的活性成分的利用問(wèn)題，許多研究人員研發(fā)了納米顆粒、亞微乳、膠束、凝膠等制劑的制備新技術(shù)[11-15]，盡管已經(jīng)取得了一些成果，但是仍然存在制備這種不溶性活性成分新劑型時(shí)會(huì)發(fā)生制備過(guò)程復(fù)雜和包封率低的問(wèn)題。為了改善這些難溶性或不溶性活性成分的理化性質(zhì)，研究人員使用卵磷脂復(fù)合物技術(shù)[16]，使這些活性成分能夠高效地包裹于脂質(zhì)納米粒、膠束或亞微乳中，使活性成分的分散活性和在胃腸道及生物中的吸收率和利用程度極大提高[17]。

卵磷脂是具有兩親基團(tuán)的活性物質(zhì)，其親油端為長(zhǎng)鏈的脂肪酸，親水端為磷酸根和膽堿的部分基團(tuán)，因其特殊的結(jié)構(gòu)可作為離子型表面活性劑，高純度的卵磷脂具有良好的O/W乳化功能[18]，在脂質(zhì)體中，活性藥物成分可溶解在卵磷脂形成的腔的中心部分，彼此之間不需要化學(xué)鍵結(jié)合。卵磷脂復(fù)合物形成原理是跟卵磷脂的結(jié)構(gòu)相關(guān)，卵磷脂中與磷原子相連的羥基中的氧原子有較強(qiáng)的得電子能力，氮原子失電子傾向較強(qiáng)。因此通過(guò)電荷遷移力、氫鍵作用以及范德華作用力，卵磷脂在一定條件下可以與具有給予電子或接受電子能力的活性成分分子形成卵磷脂復(fù)合物。另外，電負(fù)性強(qiáng)的活性分子還可以通過(guò)氫鍵或分子間作用力進(jìn)行結(jié)合，與帶正電荷的卵磷脂極性端相互作用，可以有序排列形成多層囊狀形式的卵磷脂復(fù)合物，且使得卵磷脂的兩性作用不被破壞[19-20]。

2 卵磷脂復(fù)合物種類(lèi)及功能活性

目前卵磷脂復(fù)合物可以分為4種結(jié)合類(lèi)型，西藥卵磷脂復(fù)合物、中藥卵磷脂復(fù)合物、金屬離子卵磷脂復(fù)合物、其他卵磷脂復(fù)合物。

2.1 西藥卵磷脂復(fù)合物

水溶性吉西他濱(gemcitabin，GEM)是一種脫氧胞苷核苷類(lèi)似物，對(duì)胰腺癌、乳腺癌、肺癌和卵巢癌具有廣泛的細(xì)胞毒性活性[21]，它是通過(guò)人的核轉(zhuǎn)運(yùn)受體主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)并轉(zhuǎn)化為GEM的活性5′-三磷酸衍生物，抑制核糖核酸還原酶、DNA合成和DNA伸長(zhǎng)[22]。但藥物釋放緩慢且持續(xù)，卵磷脂與GEM通過(guò)靜電相互作用相結(jié)合來(lái)提高GEM的脂溶性、代謝穩(wěn)定性和療效。實(shí)驗(yàn)得出GEM-PC具有更高的脂溶性，可以增加對(duì)癌細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的接觸。其擁有較高的血漿穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的平均停留時(shí)間，靜脈給藥時(shí)形成膠束結(jié)構(gòu)，通過(guò)內(nèi)吞作用攝取分子復(fù)合物，能夠延長(zhǎng)分子復(fù)合物的暴露時(shí)間。因此能夠證明GEM與卵磷脂復(fù)合物可以提高GEM的代謝穩(wěn)定性，在治療效果方面也具有更高的潛力[23]。

吲哚美辛是一種難溶性藥物，生物利用度低，在醫(yī)學(xué)中作為非甾體抗炎藥應(yīng)用于類(lèi)風(fēng)濕和骨關(guān)節(jié)炎的治療[24]。為了彌補(bǔ)這一特性，患者必須增加使用頻率，這會(huì)導(dǎo)致更多胃腸道損傷。吲哚美辛通過(guò)將一個(gè)活性氫原子COOH基團(tuán)與卵磷脂的OH基團(tuán)非共價(jià)結(jié)合形成兩親性藥物磷脂復(fù)合物藥物，從而阻止藥物與胃黏膜之間的化學(xué)相互作用可能是一種潛在的預(yù)防胃腸道刺激的方法[25]。卵磷脂能夠在胃中形成疏水保護(hù)層，口服非甾體抗炎藥卵磷脂復(fù)合物可對(duì)胃黏膜產(chǎn)生保護(hù)作用，刺激胰腺脂肪酶和膽鹽的分泌，以增加藥物的溶解性，提高難溶性藥物的溶解度，通過(guò)淋巴吸收藥物，從而減少肝臟代謝和延緩活性物質(zhì)的釋放[26-27]。

2.2 中藥卵磷脂復(fù)合物

黃酮類(lèi)化合物是一種自然界存在的天然酚類(lèi)物質(zhì)，其在植物和食品中十分常見(jiàn)，中草藥中常見(jiàn)的天然黃酮類(lèi)化合物如槲皮素、水飛薊素、葛根素、姜黃素都具有多種生物活性及較好的藥理作用，具有很強(qiáng)的抗氧化、抗炎、抗癌、抗病毒、心臟肝臟保護(hù)、抗高血壓、雌激素和抗雌激素作用[28-32]。然而，黃酮類(lèi)化合物水溶性差、滲透性低和生物半衰期短，在胃腸道的吸收最小，其口服生物利用度低[33-34]。近年來(lái)，卵磷脂復(fù)合物對(duì)改善黃酮類(lèi)化合物的水溶性和口服生物利用度低的局限性產(chǎn)生了積極的影響，一些研究表明卵磷脂絡(luò)合技術(shù)在改善藥物的溶解度、口服吸收和生物效應(yīng)方面具有有益的作用[35]。卵磷脂改變藥物的溶解度和釋放速率，從而促進(jìn)了藥物在生物體內(nèi)的膜、組織或細(xì)胞壁轉(zhuǎn)移[36]。這些兩親性藥物和卵磷脂復(fù)合物穩(wěn)定，且生物利用度更高。

2.3 金屬離子卵磷脂復(fù)合物

隨著新菌株的出現(xiàn)和現(xiàn)有抗菌療法耐藥性的增強(qiáng)，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)具有增強(qiáng)活性的新型抗菌劑在人類(lèi)生活和一些技術(shù)操作中變得越來(lái)越重要。銀納米粒子(Ag nanoparticle，AgNP)具有抗菌性能，然而銀納米粒子的氧化傾向于阻礙銀納米粒子的實(shí)際應(yīng)用，這可能導(dǎo)致納米顆粒聚集并喪失抗菌活性[37]。為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新的、更有效的生物相容性抗菌材料，用卵磷脂(lecithos，LEC)對(duì)蒙脫石(montmorillonite，Mt)進(jìn)行改性，然后，將Ag+負(fù)載到LEC-Mt上，通過(guò)抗壞血酸還原劑的良好生物相容性將Ag+還原為AgNPs，這種新型抗菌劑對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌均具有良好的抗菌活性[38]。

2.4 其他功能活性的卵磷脂復(fù)合物

殼聚糖是通過(guò)甲殼素的N-脫乙酰化作用生產(chǎn)的產(chǎn)物，這種天然聚合物具有生物相容性、生物降解性和無(wú)毒性等許多良好的性能，在生物醫(yī)學(xué)和藥學(xué)等方面的應(yīng)用非常廣泛。殼聚糖是帶正電荷的高能分子物質(zhì)，自由基等均是帶負(fù)電荷物質(zhì)，進(jìn)入體內(nèi)以它強(qiáng)大的吸附性能排除體內(nèi)積蓄的廢物和毒素，活化細(xì)胞提高人體免疫力，是能夠防治惡疾、癌癥、腫瘤及疑難雜癥最有效的功能性食品[39-41]。但殼聚糖是一種多糖分子聚合物，體內(nèi)的生物利用度差，所以利用卵磷脂與細(xì)胞膜的高度親和性，改善了殼聚糖的脂溶性制成殼聚糖與卵磷脂的復(fù)合物，提高人口服殼聚糖生物利用度[42]。侯文霞等[43]制備殼聚糖卵磷脂微球，微球與殼聚糖大分子相比粒徑小，包封率高，穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠控制藥物的釋放，通過(guò)上皮層的滲透性增強(qiáng)，體內(nèi)生物半衰期長(zhǎng)。微球通過(guò)抑制大鼠的蛋白激酶，進(jìn)而抑制腦內(nèi)炎癥反應(yīng)的刺激物誘導(dǎo)信號(hào)通路的激活，抑制致炎因子的過(guò)量表達(dá)，使大鼠海馬體的炎性反應(yīng)得到抑制，神經(jīng)元丟失和損傷相對(duì)減少，使大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的問(wèn)題得到明顯改善。

聚酰胺-6是一種具有多態(tài)性、生物可降解性、生物相容性的合成聚合物材料，具有良好的機(jī)械性能和物理性能[44]。在紡織工業(yè)中，聚酰胺-6納米纖維，被廣泛地應(yīng)用。NIRMALA等[45]通過(guò)靜電紡絲來(lái)將聚酰胺-6和卵磷脂共混成納米纖維進(jìn)行研究。這種新的復(fù)合材料，體外細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)無(wú)毒，即將應(yīng)用于新材料配方的設(shè)計(jì)如骨細(xì)胞培養(yǎng)和引導(dǎo)骨再生等。

卵磷脂在水介質(zhì)中自發(fā)形成脂質(zhì)體，可作為一種溶解靜脈給藥藥物的手段，改善藥物的藥代動(dòng)力學(xué)，提高療效，降低毒性[46]。多年來(lái)卵磷脂一直被用作腸外制劑的藥用賦形劑如基于卵磷脂的藥物輸送系統(tǒng)卵磷脂水分散體，其含有PC和其他表面活性劑，如聚山梨酯80、溶質(zhì)HS 15和膽固醇等物質(zhì)，制成分散體顆粒均一且粒徑為亞微米、納米的制劑[47-50]。卵磷脂復(fù)合物WLDs制劑的細(xì)胞毒性都很低，生物相容性好，可以成為安全的腸外藥物載體。

大多數(shù)傳統(tǒng)的W/O食品乳狀液都是穩(wěn)定的固體或半固體體系，表現(xiàn)出較高的液滴流動(dòng)性，容易沉淀、絮凝和聚結(jié)等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以通過(guò)抑制油滴聚集使其穩(wěn)定[51]。聚甘油聚蓖麻油酸酯(polyglyceryl-10 polyricinoleate，PGPR)是一種疏水性半合成乳化劑，廣泛用于穩(wěn)定人造黃油、黃油、沙拉醬和巧克力等。PGPR與天然卵磷脂疏水部分相互作用，導(dǎo)致界面的黏彈性性質(zhì)發(fā)生變化，減少半合成乳化劑在高分散相W/O乳液中的用量，降低食品中脂肪含量的高脂肪產(chǎn)品[52]。

3 展望

隨著研究的進(jìn)展，我們對(duì)卵磷脂及卵磷脂復(fù)合物有了新的認(rèn)識(shí)。卵磷脂復(fù)合物的表征和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證已經(jīng)建立，與等效的化學(xué)活性物質(zhì)相比，有卵磷脂輔助可顯著提高生物利用度。卵磷脂復(fù)合物的潛力，在臨床醫(yī)生和其他研究人員的努力下，在醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，可通過(guò)制備和評(píng)價(jià)卵磷脂對(duì)多種生物活性物質(zhì)的增效作用，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用具有口服和局部吸收且具有高生物利用度的磷脂復(fù)合物。