包覆脂质体的研究进展

摘要：包覆脂质体是一种新型的膜修饰脂质体，与普通脂质体相比，提高了脂质体体内外稳定性，延长了体内循环时间，增加了药物的靶向性。现对各种包覆材料的特点予以评价，并对包覆脂质体的国内外研究进展作一综述。

关键词：脂质体；包覆脂质体；壳聚糖；多糖

中图分类号：Q946.4文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)02-0045-04

Research Advance on Coated Liposomes

LV Qing-zhi，ZHAI Guang-xi*，WANG Hai-gang，HUANG Xing-gang

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

Abstract：Coated liposomes are a kind of surface modified liposomes which can improve the stability of liposomes either in vivo or in vitro, prolong the circulation time in vivo by reducing the uptake of the phagocytic cells in the reticuloendothelial system (RES) and increase the target detection. The advance of coated liposomes and the characters of coating materials are reviewed in this paper.

Key words：liposome; coated liposome; chitosan; polysaccharide

脂质体（liposome）作为药物载体，具有一定的靶向性和缓释性，能降低药物给药剂量，减轻药物毒性，提高药物的稳定性[1]。但脂质体属微粒分散制剂，存在粒径变大、絮凝、药物渗漏等问题，口服后胃蛋白酶易吸附于磷脂表面，降解酸敏感的大分子药物；静注给药后网状内皮系统对其识别、吸收，导致体内循环时间缩短；磷脂与血中高密度脂蛋白发生脂交换并与白蛋白、调理素、抗体等作用，使脂质体破裂，包封的药物快速渗漏。包覆脂质体（coated liposome）是一种新型的膜修饰脂质体，与普通脂质体相比，它可增加脂质体双层膜的稳定性，提高脂质体的体内外稳定性，延缓脂质体中的药物释放；能够给脂质体外层周围提供一个亲水性屏障，阻止血浆蛋白对脂质体表面的吸附，静注给药可延长脂质体在体内的循环时间，增加药物的靶向性。常用的包覆材料有多糖（如壳聚糖、藻酸盐）及其衍生物、聚乙烯醇衍生物（PVA-R）、胶原蛋白、右旋糖苷衍生物等[2,3]。

1壳聚糖及其衍生物

1.1壳聚糖

壳聚糖（chitosan，CS）是甲壳素的部分脱乙酰基产物，是自然界中唯一的碱性多糖，无毒，具有生物黏附、吸收促进、酶抑制和生物可降解性。在酸性条件下，壳聚糖带正电荷易与黏膜发生静电吸附，能打开消化道上皮间的紧密连接，增加药物的透膜吸收。用壳聚糖包覆脂质体，阳离子型的壳聚糖与阴离子脂质体发生电荷作用，壳聚糖未完全脱乙酰化的酰基插入脂质体的脂膜中，使分子镶嵌在脂质体的表面，形成壳聚糖脂质体复合物，增加了脂质体的稳定性和药物的靶向性[4-6]。

魏农农等[7]用旋转蒸发法制备氟尿嘧啶前体脂质体，然后用氟尿嘧啶前体脂质体0.5 g，加 pH 7.2 的磷酸盐缓冲液（PBS）5 mL，缓慢振摇静置，即得脂质体混悬液，将2.5 mL置于10 mL玻璃离心管中，在漩涡搅拌器上缓慢滴加质量浓度为5 g/L的壳聚糖溶液，持续搅拌10 min，得混悬状壳聚糖包覆脂质体。该给药系统在人工胃液和人工肠液中的累积药物释放量仅为13.1%。动物体内实验表明，壳聚糖包覆氟尿嘧啶脂质体灌胃后在结肠部位符合一级吸收一室动力学模型，与普通脂质体相比，氟尿嘧啶药浓度-时间曲线下面积（AUC）由 45.1μg-1・h提高到 546μg・g-1・h，达峰时 tmax 由 1.14 h延长到 8.6 h，峰浓度 Cmax 由2.13μg-1提高到 33.5μg・g-1，基本具有口服后在结肠释药、吸收的特征。这是由于壳聚糖包覆脂质体防止了脂质体在胃肠道被破坏，而在结肠处细菌的多聚糖酶数量充足，专属的β-糖苷酶作用于壳聚糖，导致壳聚糖降解和药物释放，做到口服结肠定位释放。

壳聚糖广泛用于多肽类药物的口服给药。Takeuchi等[8-11]将摩尔比 8∶2∶1 的L-α-二硬脂酰卵磷脂（DSPC）、磷酸鲸蜡脂（DCP）、胆固醇（Chol）与含降钙素的PBS（pH 6.8）水合制备降钙素脂质体混悬液。将混悬液稀释、超声、超速离心后得脂质体小丸，加入壳聚糖溶液，涡旋，得壳聚糖包覆降钙素脂质体。大鼠灌胃给药实验表明，包覆后的降钙素脂质体显著降低了大鼠血钙浓度（相对于降钙素溶液和未包覆脂质体），延长低血钙的时间可达 8 h。实验表明，这种具有黏膜黏附性的包覆脂质体能延长多肽类药物的体内滞留时间，抑制酶活性，促进多肽类药物的口服吸收。

1.2N-三甲基壳聚糖盐酸盐（N-trimethyl chitosan chloride，TMC）

壳聚糖是一种碱性多糖，需一定量的酸才能使葡糖胺结构单元展开并转变为带正电荷的溶液状态。在pH中性时，壳聚糖分子失去电荷并从溶液中沉淀，因此，其吸收促进剂的作用在大肠、结肠和直肠等碱性环境中受到限制。TMC具有与壳聚糖相同的生物学性质，即使在pH中性时也能溶解和降低跨上皮细胞电阻，打开肠上皮细胞间的紧密连结，通过细胞旁路增加亲水性大分子的转运[4,12-14]。吴正红等[15]用逆相蒸发法制备胰岛素脂质体，加入TMC溶液在水浴中旋转孵化，得包覆胰岛素脂质体混悬液。将TMC包覆胰岛素脂质体给大鼠、小鼠灌胃后，最大降血糖值分别为35.25%和82.83%。大鼠维持28.58%以上的降血糖作用达2 h；小鼠维持52.32%以上的降血糖作用达4 h。实验表明，TMC包覆的胰岛素脂质体与未包覆脂质体和胰岛素醋酸缓冲液相比，具有较好的降血糖作用。

1.3壳聚糖-EDTA结合物（chitosan-EDTA conjugates，CEC）

CEC与壳聚糖相比有较强的生物黏附性，在水及碱性水溶液中更易水合，能有效地抑制肠道酶对多肽及蛋白质类药物的降解。Na2-EDTA 通过络合作用能消耗肠道中Ca2+，从而影响细胞的紧密连接，增加药物的细胞旁路转运[16-18]。吴正红等[19]用逆相蒸发法制备胰岛素脂质体，与CEC溶液在水浴中旋转孵化，得包覆的胰岛素脂质体混悬液。实验表明，CEC对胃蛋白酶和胰蛋白酶都有抑制作用，并可促进胰岛素口服吸收，CEC修饰度和浓度对其包覆的胰岛素脂质体降血糖作用有一定的影响。

1.4氯化壳聚糖（chitosan chloride，CS-Cl）

将壳聚糖加入稀盐酸后，经超声脱气、溶胀、过滤等操作，得CS-Cl。CS-Cl是壳聚糖的水溶性衍生物。生理条件下，肿瘤细胞表面带有较多的负电荷，用带正电荷的亲水性氯化壳聚糖溶液包覆脂质体，由于静电作用可增加药物对肿瘤细胞的靶向性。周本宏等[20]用薄膜分散法制备羟基喜树碱（HCPT）脂质体，并用氯化壳聚糖包覆，经高压均质机多次乳匀得到纳米脂质体（平均粒径小于100 nm）。体外释药实验表明，HCPT注射液10 h体外累积释药量将近90%，普通脂质体48 h累积释药达 60% 以上，CS-Cl包覆纳米脂质体48 h后累积释药不足20%。可见脂质体有一定的缓释作用，而亲水性高分子化合物壳聚糖作为包覆材料能显著延缓纳米脂质体中的药物释放，长效作用比未包覆脂质体更明显。

2聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（PEG-DSPE）

PEG-DSPE是聚乙二醇的磷脂衍生物，为两性高分子化合物，既含有亲水的聚乙二醇又含有疏水的脑磷脂，在水中的性质近似于表面活性剂，以胶束的形式存在。当PEG-DSPE与脂质体混合时，其疏水端插入脂质体双分子膜，使PEG-DSPE亲油的羧基嵌入脂质体形成稳定的聚乙二醇保护层，避免了网状内皮系统对它的吞噬作用，延长了脂质体在血液中的循环时间。Zhang等[21]以胰岛素为模型药物，评价PEG-DSPE包覆胰岛素脂质体的降血糖药效学作用。用逆相蒸发法制备PEG-DSPE包覆胰岛素脂质体。正常Wistar大鼠分别静脉注射胰岛素溶液、胰岛素脂质体及PEG-DSPE包覆的胰岛素脂质体，血糖降低的最低百分率分别为（25.26±5.75）%，（33.92±12.42）%和（42.39±10.5）%；达到最低百分率的时间分别为（0.7±0.3）h，（1.2±0.4）h和（2.3±0.7）h。胰岛素脂质体和PEG-DSPE包覆的胰岛素脂质体的相对生物利用度分别为 98.03% 和 99.70%。表明PEG包覆的胰岛素脂质体具有较强的缓释作用，降血糖作用更加明显。

3聚乙二醇单甲醚（2000）胆固醇琥珀酸酯（PEGCHS）

PEGCHS具有生物可降解性，有利于所载药物的释放，发挥药效。邓意辉等[22]用聚乙二醇单甲醚（2000）胆固醇琥珀酸酯包覆脂质体，以钙黄绿素（CF）为荧光探针，考察了不同PEGCHS加入量对脂质体包封率的影响。结果表明，随PEGCHS量的增加，包封率降低。还比较了包覆前后脂质体的体外、体内释放性。小鼠尾静脉分别注射CF溶液、普通脂质体和PEGCHS包覆脂质体，测得3种制剂消除半衰期分别为38.06，134.66和206.94 min，AUC比值分别为1，6.5和17.5，证明PEGCHS包覆脂质体体内循环时间极大地延长。

4藻酸盐（alginate）

藻酸盐是从褐藻中提取的天然多糖，在多价阳离子（如Ca2+）存在时能形成凝胶。将海藻酸钠溶液逐滴加入CaCl2溶液中，即形成有规则形状和粒径的球形凝胶，称为“藻酸盐串珠”（alginate bead）。藻酸盐口服低毒，在正常生理条件下可降解或溶解，膨胀后可保护多肽类药物免于胃酸和酶降解，增加药物吸收。Liu等[23]用蜂毒作为模型药物，模拟胃、小肠、结肠环境，研究口服藻酸盐凝胶串珠包覆脂质体结肠定位给药系统的体外释药特性。在包覆脂质体外使用Eudragit S100包肠溶衣膜，抑制药物在胃肠道上部释放。在pH 6.8时，肠溶衣溶解，随后凝胶串珠暴露、溶胀、蚀解，蜂毒从脂质体中释放，达到结肠定位给药的目的。

5普鲁兰糖（pullulan）的棕榈酰衍生物（OPP）

pullulan为一种类酵母菌出芽短梗霉菌产生的多糖，中文名称为普鲁兰糖或出芽短梗孢糖，可保护质膜较少受渗透压和离子强度改变的影响。然而，吸附于脂质体表面的pullulan经稀释易除去，因此将pullulan酯化成OPP。早在1987年，Alving等将脂质体用于口服免疫，但脂质体易泄漏，疫苗易被胃酸和胃肠道内的酶降解。Venkatesan等[24]以牛血清（BSA）为模型抗原，用逆向蒸发法制备脂质体。将OPP的磷酸盐缓冲液加入BSA脂质体分散液中，边加边搅拌即得OPP包覆BSA脂质体；将此制剂给动物口服进行免疫试验，产生的血清IgG和IgA明显高于BSA-氢氧化铝口服免疫组和未包覆BSA脂质体口服免疫组，表明OPP包覆脂质体确能抑制脂质体泄漏，保护疫苗免受胃酸和胃肠道内的酶降解，提高疫苗的口服吸收。

6聚乙烯醇衍生物（PVA-R）

近年研究表明，静脉给药后，脂质体在体内的循环时间取决于粒径和载体的表面性质，如疏水性、电荷、流动性等。虽然目前这些影响因素的确切作用机制尚不甚清楚，但有研究证明，各种血浆蛋白可吸附于脂质体表面，致使它在系统循环中被清除。PVA-R分子末端含有疏水性烃基长链，用PVA-R包覆后的脂质体较少被内皮网状系统（主要是肝、脾）的巨噬细胞摄取，延长了在体内的循环时间。Takeuchi 等[25，26]用水化法，用摩尔数比为7:3:1的DMPC（二豆蔻酰磷脂酰胆碱）、DCP（磷酸鲸蜡脂）和胆固醇制成粒径为100 nm的脂质体，将脂质体混悬液与PVA-R高分子溶液孵化，得PVA-R包覆脂质体。随着聚合物浓度的增加，脂质体表面形成包覆层，随着包覆层的厚度增加，脂质体粒径变大；同时PVA-R包覆脂质体的Zeta电位逐渐接近于0。通过对脂质体冷冻干燥和再水合作用，PVA-R包覆的脂质体维持了原粒径和药物包封率；而未包覆的脂质体粒径增加，包含物减少。未包覆脂质体在牛血浆中孵化，因为聚集作用使脂质体的粒径增加约10倍，这种聚集作用可被PVA-R的包覆阻止。PVA-R包覆的阿霉素脂质体经小鼠静注给药后，与未包覆脂质体相比，显示了有较长的体内循环时间。

7胶原蛋白（collagen）

胶原蛋白能给脂质体外层周围提供亲水性屏障，阻止血浆蛋白对脂质体表面的吸附，从而延长脂质体的半衰期。平均相对分子质量为54×103的胶原蛋白，每个肽链上（包括末端氨基酸残基）含有大约10个赖氨酸残基，可通过多个位点连接在脂质体膜上。在脂质体形成后进行连接，从而在脂质体表面形成一定结构的保护外壳，起到稳定脂质体的作用。当胶原蛋白在水溶液中的浓度增大至 0.5g・L-1时产生聚集状态，形成规则的螺旋结构，包覆于脂质体外层，提高了空间稳定性。胶原蛋白包覆脂质体后，脂质体膜的流动性未发生明显变化，在胶原蛋白与磷脂的重量比为2时，能明显降低脂质体的通透性[27]。

8官能化的右旋糖苷（functionalized dextran，FDx）

右旋糖苷是人工合成的葡萄糖聚合物，因其溶液具有一定的胶体渗透压，输入人体后能吸收血管外的水分，起到扩充血容量的作用，临床常用于旨在维持血压的抗休克治疗。经硫酸化修饰的右旋糖苷（FDx），具有抑制平滑肌细胞（SMC）生长的作用。平滑肌细胞是病理和生理条件下血管壁的重要组成部分（尤其在血管手术及动脉粥状硬化时），经观察平滑肌细胞的连接位点上即为FDx。因此，假设用FDx包覆药物可使药物靶向于平滑肌细胞。Letourneur等[3]用摩尔比为7∶2∶1的磷酸卵磷脂、脑磷脂、胆固醇制备脂质体，后用CholFDx（即FDx含有疏水的胆固醇链）包覆。将CholFDx包覆脂质体和未包覆脂质体用放射性物质标记后，分别与平滑肌细胞反应，比较反应后脂质体的放射活性，证实CholFDx包覆脂质体对平滑肌细胞有较高的靶向性。

参考文献

[1]毕殿洲. 药剂学[M]. 北京：人民卫生出版社，1999，451-457.

[2]Guo J, Ping Q, Jiang G, et al. Chitosan-coated liposomes: characterization and interaction with leuprolide[J]. Int J Pharm,2003, 260: 167-173.

[3]Letourneur D, Parisel C, et al. Interactions of functionalized dextran-coated liposomes with vascular smooth muscle cells[J]. J Controlled Release, 2000, 65(1-2): 83-91.

[4]Merwe S M, Verhoef J C, Verheijdenc J H M, et al. Trimethylated chitosan as polymeric absorption enhancer for improved peroral delivery of peptide drugs[J]. Eur J Pharm Biopharm, 2004, 58: 225-235.

[5]Sandri G, Rossi S, Ferrari F, et al. Assessment of chitosan derivatives as buccal and vaginal penetration enhancers[J]. Eur J Pharm Sci, 2004, 21: 351-359.

[6]Janes KA , Calvo P, Alonso M J, et al. Polysaccharide colloidal particles as delivery systems for macromolecules[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2001, 47 : 83-97.

[7]魏农农，陆彬. 结肠定位壳聚糖包衣氟尿嘧啶脂质体的制备、形态与体外释放[J]. 药学学报，2003，38（1）：53-56.

[8]Takeuchi H, Matsui Y, Sugihara H, et al. Effectiveness of submicron-sized, chitosan-coated liposomes in oral administration of peptide drugs [J]. Int J Pharm, 2005, 303: 160-170.

[9]Takeuchi H, Matsui Y, Yamamoto H, et al. Mucoadhesive properties of carbopol or chitosan-coated liposomes and their effectiveness in the oral administration of calcitonin to rats[J]. J Controlled Release, 2003, 86: 235-242.

[10] Takeuchi H, Yamamoto H, Niwa T, et al. Enteral absorption of insulin in rats from mucoadhesive chitosan-coated liposomes [J]. Pharm Res, 1996, 13(6): 896-901.

[11] Takeuchi H, Kojima H, Yamamoto H, et al. Evaluation of circulation profiles of liposomes coated with water-soluble polymers having different molecular weights in rats[J]. J Controlled Release, 2001, 75: 83-91.

[12] Kotze A F,Thanou M M, Luessen H L, et al. Enhancement of paracellular drug transport with highly quaternized N-trimethyl chitosan chloride in neutral environnments: in vitro evaluation in intestinal epithelial cells(Caco-2)[J]．J Pharm Sci, 1999, 88(2): 253-257.

[13] Tnanou M, Florea B I, Langemeyer M W E, et a1. N-trimethyl chitosan chloride(TMC) improves the intestinal permeation of the peptide drug buserelin in vitro(Caco-2 cel1) and in vivo(rats)[J]．Pharm Res, 2000, 17 (1): 27-31.

[14] Kotze A F, Lneben H L, Leeuw B J, et a1. Comparison of the effect of diferent chitosan salts and N-trimethyl chitosan chloride on the permeability of intestinal epithelial cells(Caco-2) [J]. J Controlled Re1ease, 1998, 51: 35-46.

[15] 吴正红，平其能. N-三甲基壳聚糖盐酸盐包覆胰岛素脂质体的处方与工艺优化[J]. 中国药科大学学报，2003，34（4）：322-326.

[16] Bemkop-Schnurch A, Krajicek M E. Mucoadhesive polymers as platforms for peroral peptide delivery and absorption:synthesis and evaluation of different chitosan-EDTA conjugates[J]．J Controlled Re1ease, 1998, 50(3): 2l5-223.

[17] Bemkop-Schnurch A, Kast C E. Chemically modified chitosans as enzyme inhibitors[J]．Adv Drug Deliv Rev, 2001, 52(2): 127-137.

[18] Aungst B J, Saitoh H, Burcham D L, et a1. Enhancement of the intestinal absorption of peptides and non-peptides[J]. J Controlled Release, 1996, 41(1): 19-31.

[19] 吴正红，平其能. 壳聚糖-EDTA轭合物对胰岛素口服纳米脂质体的影响[J]. 中国药科大学学报，2004，35（5）：417-423.

[20] 周本宏，吴燕. 羟基喜树碱包衣纳米脂质体的制备及体外释药研究[J]. 中国药师，2005，8（4）：270-273.

[21] Zhang X, Zhang H, Wang G L, et al. Hypoglycemic effect of intravenous polyethylene glycol coated liposomal insulin on normal rats[J]. Chin Pharm J, 2004, 13(1): 28-31.

[22] 邓意辉，李焕秋. 聚乙二醇单甲醚(2000) 胆固醇琥珀酸酯包衣脂质体的研究[J]. 沈阳药科大学学报，2000，17（6）：391-394.

[23] Liu X, Chen D W, Xie L P, et al. Oral colon-specific drug delivery for bee venom peptide: development of a coated calcium alginate gel beads-entrapped liposome [J]. J Controlled Release, 2003, 93: 293-300.

[24] Venkatesan N, Vyes S P. Polysacharide coated liposomes for oral immunization development and characterization[J]．Int J Pharm, 2000, 203(1-2): 169-177.

[25] Takeuchi H, Kojima H, Yamamoto H, et al. Enhanced tumor accumulation of doxorubicin with polymer-coated liposomes in rats [J]. Pharm Pharmacol Commun, 1999, 5: 445-448.

[26] Takeuchi H, Kojima H, Yamamoto H , et al. Polymer coating of liposomes with a modified polyvinyl alcohol and their systemic circulation and RES uptake in rats[J]. J Controlled Release, 2000, 68: 195-205.

[27] 史向阳，孙曹民. 胶原、壳聚糖包覆的小单层脂质体的体外稳定性评价[J]. 生物物理学报，1998，14（4）：635-641.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”