醇质体的研究进展

时间:2022-02-25 01:59:45

醇质体的研究进展

摘要:目的介绍醇质体的制备方法、质量评价手段以及体内外透皮吸收的研究。方法以近年来国内外相关文献为依据,进行归纳总结。结果醇质体是一种稳定的透皮载体,流动性及变形性强,有较高的包封率,能显著增强药物对皮肤的渗透性,使药物能够传递到皮肤深层,甚至透过皮肤。结论作为经皮给药的载体,醇质体有良好的应用前景和开发价值。

关键词:醇质体;经皮给药;脂质体

中图分类号:Q54文献标识码:A文章编号:1672-979X(2007)01-0046-04

Progress on ethosomes

ZHU Wei-wei, ZHAI Guang-xi, ZHAO Jun

(School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University, Jinan 250012, China)

Abstract:Objective To introduce the ways of preparation, quality evaluation and transdermal absorption in vivo/vitro for ethosomes. Methods To make a conclusion according to related publications home and abroad. ResultsEthosomal system with good fluidity, deformability and high trapping rate is a stable carrier for transdermal delivery. It can significantly enhance the permeability of drugs which can be delivered to the deep layer of skin. Conclusion Ethosomal system has a good application perspective and development value as a carrier for transdermal delivery.

Key words:ethosomes; transdermal delivery; liposomes

普通的脂质体由于渗透能力有限,一般用于皮肤病的治疗[1]。为了突破角质层的屏障,近年的研究发现了一种新型的柔性脂质体――醇质体(ethosome)。醇质体含有高浓度的醇(20%~45%),是一种多层囊泡结构,其双分子层流动性较高,易于变形,可穿透皮肤屏障。醇质体能促进药物穿透皮肤,增加药物在皮肤中的蓄积,并且能够进一步携带药物进入细胞,已成为经皮给药研究的热点[2,3]。本文就醇质体的性质、制备方法、检测手段以及经皮给药的研究应用进行综述。

1醇质体促进药物经皮渗透的机理

药物经皮吸收,首先必须克服皮肤角质层的屏障作用。完整的角质层主要由角质细胞和神经酰胺、脂肪酸、胆固醇和胆固醇酯等脂质组成,其中角质细胞分布在由这些脂质形成的细胞间质中,构成致密有序的排列[4]。角质层的屏障作用使很多水溶性药物和大分子药物很难透过皮肤。

醇质体突出特点是含有高浓度的醇(乙醇,异丙醇等)。高浓度的乙醇可增加药物在角质层的溶解度,改变角质层脂质的相变温度,增强其流动性、柔韧性;还能增强醇质体膜的柔性和流动性,使醇质体在经皮传递过程中发生变形,更易通过比其粒径小的间隙,到达皮肤深层。在传递过程中,醇质体可能与角质层脂质融合而释放药物,这种脂质融合也增强了透过性。另外,醇质体可以与细胞膜发生融合,透过细胞膜将药物直接释放到细胞内发挥作用[5, 6]。

2醇质体的制备方法

2.1制备材料

醇质体一般由高浓度低分子量醇、磷脂和水制成,有时加入胆固醇。常用的醇类有乙醇、丙二醇、异丙醇等[7]。

2.2制备方法[8-11]

醇制体的制备工艺与一般脂质体的制备工艺相似,但无须去除有机溶剂,因而操作更为简便。常用的方法有注入法和薄膜分散法。

2.2.1注入法盐酸苯海索(THP)醇质体采用注入法制备。将THP、2%的大豆卵磷脂和0.03%的荧光探针D-289溶于30%的乙醇溶液。在密闭恒温条件下搅拌,将水溶液缓慢加入到醇溶液中,继续搅拌一定时间,冷却即得醇质体。

2.2.2薄膜分散法米诺地尔(Mx)醇质体采用薄膜分散法制备。将60 mg(81.7 μmol)二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)和0~40 mg(0~103.44 μmol)胆固醇溶解于少量甲醇、氯仿(1:3)混合液中,置于旋转蒸发仪中除去溶剂,在圆底烧瓶壁上形成一个均匀脂质膜。先将mx和探针溶解于一定体积的水醇混合液(40% p/v乙醇)中,然后与脂质膜旋转水合。超声处理10 min,立刻密封, 4 ℃于暗处保存。

3理化性质

3.1形态

透射电镜(TEM)显示,醇质体是一种圆形囊泡结构,粒径均匀,大部分属于多室脂质体 [12]。共聚焦激光扫描电镜(CLSM)照片显示,米诺地尔醇质体系统的多室脂质体主要含有3~6层的同心层,经超声处理后层数减少,可发现一定数量的单层囊泡。扫描电镜(SEM)证实大部分囊泡为不规则球形,表明醇质体具有延展性[8,9]。

3.2粒径大小及分布

乙醇、磷脂浓度对醇质体的粒径大小及分布均有影响,一般囊体粒径随乙醇浓度升高而减小,随磷脂浓度升高而增大。乙醇的影响较显著,可以通过控制乙醇的含量来制备不同粒径的醇质体[12]。

粒径的大小和分布的均匀情况与包封率和稳定性有关,且直接影响醇质体在机体组织的行为[13]。动态光散射法(DLS)测定结果显示:醇质体中THP的含量从0%增加到3%,平均粒径由154±15 nm减小到90±6 nm。同样,杆菌肽醇质体随药量由1%增加到3%,平均粒径由114.9±3.5 nm减小到96.4±6.9 nm[4]。另外,与普通脂质体相比,醇质体粒径大幅降低,可能是由于囊泡处方中加入乙醇,导致系统的电荷发生改变,一定程度上增加了空间稳定性,使囊泡平均粒径减小;并且,胆固醇浓度增大,也使系统稳定性增强,平均粒径减小[1]。

3.3zeta电位

Zeta电位是衡量电荷多少的重要指标。由于电荷的排斥作用,可以减少醇质体相互间的聚集和融合,增加其稳定性。乙醇还改变了脂质体的表面电势,不含醇的脂质体带正电荷,乙醇浓度30%时变为带负电荷,故对阳离子型药物的包封率较高。生理条件下皮肤表面带负电,而包封阳离子型药物的醇质体带正电,正负电荷的亲和作用可使药物透皮增加[14]。

3.4膜的流动性

醇质体膜的流动性可以通过热力学性质和荧光各向异性进行研究。

在杆菌肽的醇质体透过皮肤及细胞膜进入细胞内发挥作用的实验中,差示扫描量热法(DSC)的结果表明,加入药物使脂质体的相变温度降低,并且对醇质体的影响大于普通脂质体。对THP的透皮研究发现其醇质体比普通脂质体的相变温度低了6.3 ℃[8],可见醇质体的流动性比普通脂质体强。

脂质荧光探针(antryl-vinyl phosphatidyl choline,AVPC)的研究表明醇质体的各向异性比普通脂质体要低,也说明醇质体的膜流动性要大于普通脂质体[12]。因此它形成的是一种柔性囊泡结构,变形性好,能够穿过较小的孔径到达皮肤深层,在经皮给药方面有积极意义。

3.5包封率

包封率一般采用透析法或超速离心法来测定[15]。

醇质体对各种性质的药物的包封率都比普通脂质体要高。亲水性药物THP的醇质体和脂质体的包封率分别为75±0.8% 和 36±1.6%[8]。亲脂性药物Mx的包封率测定选用4组相同处方的脂质体和醇质体,结果表明:醇质体的包封率明显高于脂质体的包封率;另外,含胆固醇的处方比其他组成相同但不含胆固醇的处方包封率高。可见处方中高浓度的乙醇可以使囊泡膜层厚度降低,有利于相互贯穿,同时,胆固醇可以增大脂质层硬度,从而提高囊泡稳定性[1]。脂质囊泡的层数和药物在介质中的溶解性能都影响醇质体的包封率[4,8]。

超速离心法比透析法测得的包封率低,表明超速离心的过程有药物流失。这可能是因为醇质体的药量分配在脂质囊泡的3个区域:吸附在囊泡膜上,结合在细胞膜双分子层上或分散于内部水相[8],超速离心时强大的能量使脂质层变形破裂[1],从而造成部分药量流失。

3.6稳定性

在一定时间间隔内,对醇质体囊泡的结构和平均粒径进行观察,研究醇质体的稳定性。

THP醇质体的稳定性研究表明,在两年内醇质体的平均粒径、粒径分布以及结构没有发生明显改变[8]。对Mx的醇质体和普通脂质体进行为期4周的跟踪研究,发现脂质体的粒径随时间的延长而显著增大,而醇质体平均粒径在4周内基本不变[1]。同时,处方中含有胆固醇的醇质体分散均匀,不含胆固醇的则容易发生聚集,因为当醇质体保持凝胶状态时,胆固醇可以稳定双分子层,增强稳定性。

普通脂质体通常加入胆固醇或膜固定剂来增加膜的稳定性,但是透皮吸收效果不好。还有一种柔性脂质体叫传递体[16,17],为增加囊泡的流动性和变形性,通常不加胆固醇,故囊泡的稳定性降低,使泄漏率增大。醇质体中高浓度的乙醇保证了囊泡的流动性,并可以加入适量的胆固醇保证囊泡的稳定性。

3.7醇质体的毒性

采用一种非创伤性技术――反射分光光度法,比较空白醇质体、NaCl(0.9% w/v)和醇水溶液(5545 v/v)作用于人体皮肤的效果。红斑指标表明醇水混合物引起了明显的皮肤红斑,而空白醇质体即使乙醇浓度很高也不会引起皮肤红斑,说明对人体皮肤无明显刺激性[15]。红霉素醇质体的组织学试验表明,醇质体对皮肤组织无损伤[18]。睾酮醇质体贴剂(含乙醇25% w/w)在用药期间也没有发现任何皮肤刺激反应[19]。纤维细胞活力测试表明,醇质体载体对体外培养细胞无明显毒性[20]。

4醇质体体内外透皮吸收研究

4.1透皮药量

分别用醇质体、乙醇水溶液、普通脂质体携带荧光探针作用于裸鼠皮肤,其中水溶性荧光探针钙黄绿素渗入皮肤的深度分别为160,80,60 μm,脂溶性荧光探针罗丹明在皮肤中观测到的最大荧光强度分别为150,40,20 AU[21]。可以明显看到醇质体作为透皮载体的优越性。

皮下注射法给ICR小鼠接种金黄色葡萄球菌,然后分别应用红霉素的含水乙醇溶液和醇质体。使用含水乙醇溶液的皮肤5 d后在皮肤深层和皮下发生脓肿,第7天时分离得到的金黄色葡萄球菌数量与未处理皮肤相当;而使用了红霉素醇质体的皮肤可以完全抑制感染。可见,醇质体能够透过表皮到达皮肤深层,从而使药物彻底发挥作用,从根本上治疗细菌感染[20]。

4.2皮肤滞留药量(Qs)

非那甾胺用于人体皮肤,24 h后Qs大小次序为:醇质体30%乙醇溶液脂质体水饱和液,在真皮层中,醇质体的Qs明显大于其它样品组[10]。

对于不同的载体,在含药量相同的情况下,Mx在小鼠皮肤中Qs的大小次序为:醇质体2%卵磷脂乙醇溶液乙醇溶液30%乙醇水溶液,说明囊泡结构具有促渗作用。 同时, Mx醇质体在皮脂腺的累积量显著高于在表皮的累积量[12],说明有靶向效果。

4.3人体体内外渗透性研究

醇质体可以增加体内外的经皮渗透性,并且可以使药物缓慢释放,提高治疗活性(或治疗作用)。

体外试验取健康人体腹部皮肤,涂擦烟酸甲酯(MN)的水溶液、MN的醇水溶液、空白醇质体与MN的醇水溶液的混合物以及MN的醇质体,它们的滞后时间分别为3,2,1,0 h;24 h后MN的累积释放量分别为25.2%,37.5%,62.3%,77.1%。试验结果表明,乙醇具有促进渗透作用,并且醇质体的促渗作用强于乙醇。这可能是由于乙醇、磷脂囊泡、皮肤脂质之间的协同作用机制引起的。体内试验也表明醇质体能够促进药物的经皮渗透,携带药物迅速穿过人的表皮到达真皮层[15]。另外,在临床上应用阿昔洛韦治疗复发性唇疱疹,醇质体制剂与普通市售制剂相比,明显缩短了结痂和掉痂的时间,表明醇质体能够显著增加透皮速率,是一种良好的透皮载体[22]。

醇质体具有缓释效果。对健康志愿者的前臂分别用甘草酸铵(AG)的水溶液、醇水溶液和醇质体溶液进行预处理,然后应用MN。应用AG醇质体的志愿者,在实验过程中,红斑的量一直是最低的且达峰时间最长,这可能是由于醇质体在皮肤上形成一个药物贮库,实现了药物缓慢释放[15]。

5醇质体的细胞内传递能力

CLSM结果显示,醇质体能够携带荧光探针D-289、RR、PC*穿透细胞膜甚至进入细胞核,但是在细胞内没有观察到水溶液和普通脂质体携带的荧光探针,说明它们不能传递药物进入细胞[21]。

Touitou等[4]以杆菌肽作为模型药物研究了醇质体穿透细胞膜的能力。杆菌肽醇质体可以携带药物透过细胞膜进入胞内,在感染部位达到有效治疗浓度,抑制生长阶段的病原体,从根本上消灭入侵的微生物。克服了目前大多数商品抗生素无法有效抑制胞内感染的缺点。

6展望

醇质体不仅结构稳定,可促进药物的透皮吸收,且该类脂质体能传递药物到达皮肤深层,并且能够透过皮肤进入血液循环,甚至可以实现细胞间的传递,是一个高效的透皮载体,无毒性并有长效性,使得醇质体在生物和化学药品的透皮制剂和相关产品的开发方面前景广阔。醇质体能够携带荧光探针进入细胞核,该发现对于基因材料的传递以及抗生素药物治疗胞内感染都有很重要的意义。但由于成本、技术、材料等问题,在一定程度上制约了其规模化生产与应用,随着新材料与新技术的开发,醇质体将会越来越广泛的用于临床。因此,研究和寻找价廉质优的脂质材料以及开发新的制备技术也是今后研究的重点。

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