新型纳米脂质结构载体的制备及应用研究进展

张坤驰， 吕邵娃， 王艳宏， 李永吉， 李 欣， 刘 卢

(黑龙江中医药大学，黑龙江哈尔滨 150040)

纳米结构脂质载体 (Nanostructured lipid carrier，NLC)［1］是将化学差异较大的固态脂质和液态脂质的混合物作为基质材料，具有很好的耐受性和低体内毒性。与聚合物纳米粒相比，NLC避免了有机溶剂残留、聚合物的细胞毒性等缺点;与固体脂质纳米粒相比，NLC不容易形成具有较少晶体缺陷的完美晶体，有足够空间容纳药物分子，药物不容易从基质中流失。NLC纳米粒悬浊液可制成冻干粉，给药前再生既可［2］。

1 纳米脂质结构载体的结构与性能评价

1.1 形态结构 NLC可形成3种不同结构构型，即缺陷型、无定型及复合型［3］。缺陷型即混合使用化学性质差异较大的固体脂质和液体脂质作为基质，破坏了分子间有规则的排列，形成了无序的结晶结构，这种晶格缺陷使药物在体系中具有更大的分散空间;无定型则是在载带药物的混合基质冷却到室温时，形成固体却不结晶，此时融化的脂质形成无定型的基质，药物分散在其中;由于药物在液体脂质中的溶解度通常高于固体脂质，基于此产生了第三种复合型NLC，即在固态脂质基质中，包含极小的液态纳米室，并与固态基质隔开。

1.2 包封率 对于NLC的性能评价，最重要的指标是包封率、粒径和zeta电位。包封率是考察整个体系中，药物形成纳米粒系统的比例，包封率的大小受一些因素的影响，如固态和液态脂质的比例、投药量、体系pH、表面活性剂的种类与浓度等。对此已有一些研究，Pathak等［4］用山嵛酸甘油酯和三甘油辛-癸酸酯为载体，用超声分散法制备利多卡因NLC传递系统，结果表明当液态脂质的比例在10%时体系有最大包封率为95.96%±0.985%，当液态脂质的比例超过10%时，包封率降低;当液态脂质的比例少于10%时，包封率也会降低，在液态脂质比例为40%时，包封率降到53.95%。

1.3 粒径 通常使用粒度分析仪测量体系中分散相的粒径和分布规律，影响粒径的因素通常有固液脂质的比例、分散液的pH、表面活性剂的浓度、投药量等。Sanad等［5］利用溶剂分散法制备Oxybenzone NLC，粒径在液态脂质的质量分数为30%时，与其质量分数为15%时相比明显减小，同时投药量的大小也对粒径产生显著影响。总结其它对NLC的研究，对粒径影响较大的因素除了载体的选择和用量外，还有制备方法。使用高压匀质法时，样品粒径受匀质次数和匀质压力的影响，匀质次数越多，匀质压力越大，粒径越小;使用超声乳化法时，超声时间和频率的增加，使粒径大小降低，但幅度较小。

1.4 Zeta电位 Zeta电位是用来描述分散体系中粒子和受电现象影响的分散体系性质间静电作用的一个重要参数，对于研究药物分散体系的物理稳定性具有十分重要的意义。当Zeta电位的绝对值减小，则分散体的排斥势垒降低，微粒发生聚集，体系黏度随之增大，粒径变大。已有的研究表明，改变体系的pH可以使电位的绝对值产生变化，从而调整体系的稳定性。体系的稳定性主要决定于表面活性剂的化学组成，离子强度和温度的改变也对Zeta电位产生影响。Mosharraf等［6］发现粒径增大与Zeta电位减小具有相关性，证明了表面电荷的特性可以影响粒径大小。

1.5 其它性能评价

1.5.1 表面形貌观察 透射电子显微镜法 (TEM)是最常用的观察表面形态的方法，TEM是一系列透镜组，当电子束入射到样品表面上时，一部分电子深入样品内部，TEM利用这些电子成像，观察样品的表观形态。除此以外，扫描电子显微镜 (SEM)也可以对样品表面形貌进行观测。SEM是利用入射电子束，激发样品表面产生各种物理信号，并被信号检测器接收，对应调制阴极信号管的亮度，从而获得样品的放大成像［7］。

1.5.2 X射线衍射分析 X射线是电磁波，波长在0.05～0.25 nm之间的X射线与晶体中原子间距相当，当其通过晶体时会发生衍射现象，从而可用于研究晶体内部结构［8］。

1.5.3 差示扫描量热法 差示扫描量热法 (differential scanning calorimetry，DSC)是目前在药物研究中应用最广的热分析方法之一，是在程序控制温度下，测量输给物质与参比物的功率差和温度关系的一种技术。在程序控温过程中，始终保持试样和参比物温度相同:保持R侧以给定的程序控温，通过变化S侧的加入量来达到补偿的作用。记录热流量对T的关系曲线就可得到DSC曲线。试样和参比物各自独立加热，随时保持两者的温度相同。如果样品发生相变或失重，它与参比物间产生温度差时，系统提供功率补偿使两者再度保持平衡［9］。而所要补偿的功率则相当于样品热量的变化。对于纳米粒样品和所用原料药物、载体等物质，分别进行差热扫描，相变温度差不同，曲线中会在不同温度下显示峰，故可以考察样品的纯度、结晶度等。

2 制备方法及载体选择

鉴于NLC是在固体脂质纳米粒 (Solid lipid nanoparticles，SLN)的基础上发展起来的脂质纳米粒，故制备方法基本与SLN一致，目前被广泛使用的是高压匀质法、溶剂分散法、熔融-超声乳化法等。

2.1 制备方法

2.1.1 高压匀质法 高压匀质法是将熔融状态下的药物、固态脂质和液态脂质分散于含有表面活性剂的水相中，利用高压匀质机循环乳化制得。熔融液在匀质机内部，受到高剪切力的作用，使体系形成纳米级。样品制备过程中，匀质次数的增加使粒径和分布系数显著下降的同时，也使包封率和载药量略有降低，可能是因为剪切力过大，导致药物泄露［10］;而压力的增大会使温度升高，温度升高使黏度降低，粒径减小，但同时也容易导致载体材料和药物降解，故使用此方法时应同时考虑各方面的影响以优选工艺。此方法是目前公认为最适合SLN与NLC体系放大生产的方法，Muchow等［11］探索出具备物理稳定性的SLN、NLC和药质体 (lipid-drug conjugates)给药系统的生产方法，通过使用不同型号的高压匀质机，将产品进程由实验室规模放大到大规模生产，并且大规模生产的产品质量优于实验室产品。

2.1.2 溶剂分散法 溶剂分散法是将固态脂质、液态脂质及药物溶于有机溶剂中，在搅拌条件下注入含有乳化剂的水相，离心后冷却得NLC样品。在制备过程中，通常使用药物的饱和溶液作为分散相。Varshosaz等［12］采用水性溶剂扩散法制备氟二氧嘧啶 (5-Fu)的靶向传递系统NLC，以单硬脂酸甘油酯为固态脂质，油酸或辛癸酸甘油三酯为液态脂质，将载体及药物于溶于乙醇和丙酮的混合溶剂中，吐温80或聚乙二醇硬脂酸酯为乳化剂，注入水相制得。样品粒径139.2 nm，zeta电位－18 mV，载药量为34.2%，结晶度为0.63%。此方法快速、简单并对仪器要求不高，但容易造成有机物残留。

2.1.3 熔融-超声乳化法 此方法是将药物和脂质混合物加热熔融后，将脂质滴入到汗表面活性剂的水溶液中，搅拌后超声分散，冷却即得NLC样品。超声作用在两相界面上产生乳化作用，从而引发反应。

2.2 载体选择 制备NLC常用的固态脂质有三棕榈酸甘油酯、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、胆固醇及鲸蜡等;报道过的液态脂质有辛酸癸酸三甘油酯、油酸、棕榈酸异丙酯、大豆油等［13］。总结现有的研究，选择载体通常有两点要求，一是为了使脂质基质有尽可能多的晶体缺陷，需要选择化学差异较大的脂质混合来作为脂质基质，即液态脂质和固态脂质的混合［14］。二是在形成复合型NLC时，即液体油类的毫微间格分散在脂质微粒的固体基质中，药物在液体油类的溶解度需要大于在固态脂质中的溶解度，由此提高药物的包封率［15］。

3 纳米结构脂质载体的给药途径

纳米脂质结构载体 (NLC)系统的主要给药途径集中外用、眼用及口服等方面，注射和经肺等给药途径也有报道。目前研究较多的是将载带药物的NLC制成局部皮肤给药系统，对于药效较弱的药物，可以通过NLC的高载药量进行局部治疗，减少血药浓度及药物毒副作用［16］。在各种剂型中，NLC的优势基本体现在提高了包封率、增加了稳定性、缓控释作用和靶向作用等方面。

3.1 外用给药 Puglia等［17］制备了苯佐卡因和利多卡因的NLC外用皮肤制剂，而离体皮肤试验表明药物均匀分散于NLC基质后与药物水溶液相比，在水相中的泄露较少，体内实验证明药物的释放有长效作用 (P＜0.01)。Doktorovová等［18］制备了载带氟替卡松丙酸酯的NLC外用皮肤制剂，包封率达95%。除了制备载药物成分的NLC，对于外用皮肤制剂，还有一些研究集中在化妆品的制备上。如2005年10月首例引入市场的NLC化妆品——纳米Q10酶修护霜，Pardeike等［19］研究了产品与皮肤的相容性和延展性，水合作用等，结果显示经过28 d的使用，皮肤的水合作用远高于对照组。其优势在于纳米结构脂质载体的粒径越小，其皮肤黏附性越高，粒子之间的碰撞减少了皮肤表面的失水孔隙，增加了水合作用并提高了稳定性［20-21］。

3.2 眼用给药 Shen等［22］将载带环孢霉素A(CyA)的NLC制成眼用制剂，使用半胱氨酸与聚乙二醇硬脂酸酯为基质，结果表明，CyA的全身血药浓度极低，而在眼部表面组织和眼前房却保持较高水平，同时体内外实验表明其在角膜有缓释和长效作用。Araújo等［23］研究了靶向于玻璃体的去炎松丙酮化合物的NLC眼部滴剂，以高压乳匀法制备而成并得到95%的包封率，具有长效的控释作用和长期稳定性。

3.3 口服给药 NLC作为口服药物系统载体，主要优势体现在提高生物利用度的方面。Zhuang等［24］将水中溶解度极小的药物长春西汀 (VIN)制成口服制剂 (VIN-NLC)，平均包封率可达94.9%，体外释放度试验表明VIN具备持续释药效应并没有突释作用。用大白鼠进行生物利用度检测，结果表明VIN-NLC的生物利用度为VIN悬浮液的322%。NLC剂型显著提高了VIN的口服生物利用度并证明了难溶性药物制成口服NLC传递系统是可行的。Muchow等［25］用热高压匀质法将口服生物利用度低的酸睾酮 (TU)制成TU-NLC，TU以分子形式分散在基质中，生物利用度与阳性对照组基本一致。

4 纳米结构脂质载体的表面修饰

在NLC这种剂型出现的早期，研究者的注意力大多集中在制备工艺方面，而近一两年来NLC的研究则逐渐转向体内及体外释药行为和化学修饰方面。经修饰后的NLC除了包封率、稳定性等方面的优势外，通常在某方面的功能上有显著提高，如长循环、靶向、热敏感等。

Tian等［26］用部分脱乙酰基水溶壳聚糖对NLC进行表面修饰，制备有效的眼用制剂 (NLC-PDSC)，先用用熔融乳化法制备载带氟比洛芬 (FB)的 NLC，在用0.15%(W/V)PDSC溶液包被后，以家兔角膜实验评价修饰后的NLC角膜渗透，渗透系数与FB磷酸盐溶液相比有显著增加，经修饰的NLC保留活性时间增加。Zhao等［27］用叶酸受体靶向的两亲性共聚物，即聚乙二醇通过氰基丙烯酸盐黏合剂与胆甾醇基缔合修饰多烯紫杉醇的NLC，使其具备长循环作用及对肿瘤细胞的靶向性。为了提高羟基喜树碱(HCPT)的靶向效率，Su等［28］分别用2×10－3mmol和5×10－3mmol的抑生长肽-聚乙烯乙二醇单硬脂酸盐修饰载带HCPT的NLC，在高修饰水平时，NLC的性能更稳定、释放更慢，并且修饰后的NLC与未修饰的相比具有长循环作用，并对肿瘤细胞的生长激素抑制素受体有靶向作用。

5 NLC在中药领域的应用

鉴于NLC能够提高多种药物的生物利用度，通常选用可生物降解的、生理相容的生物脂质制备NLC。这种载药体系同样适合中药成分的包封，杨春荣等［29］为了解决半衰期短、稳定性差等问题，制备了石杉碱甲NLC，室温放置3个月后粒径及包封率变化不明显。李翔等［30］因为多西紫杉醇 (DTX)的毒副作用，并为了提高制剂的肿瘤靶向性和临床疗效，制备了DTX-NLC。陈佳等［31］为了提高黄芪甲苷 (astragaloside IV，AST)的生物利用度，制备了ASTNLC，包封率达94.37% ±0.39%。阮婧华等［32］因槲皮素几乎不溶于水、脂溶性较小、口服生物利用度低，影响临床应用，制备槲皮素NLC。贾乐姣等［33］采用乳化蒸发低温固化法制备水飞蓟宾NLC，试图解决水飞蓟宾水溶性差、不溶于一般有机溶剂，口服吸收差，生物利用度低的问题。

总结以中药成分为研究对象的纳米脂质结构载体研究，大多数针对的是难溶性药物，即不溶于水也难溶于有机溶剂的药物，此类药物口服生物利用度低，制成NLC后，可增加其生物利用度。对于半衰期短的中药成分，制成NLC后，其缓释作用亦可增强治疗效果［34-35］。

6 总结

纳米脂质载体在应用中的优势毋庸置疑，而作为比较有发展潜力的载体，尤其在制备及表面修饰研究方面前景广阔。纳米脂质载体可形成包合和吸附两种模式［36］。在包合模式中，根据药/脂比和溶解度的不同，药物可以主要分布在固态脂质中，也可以分布在液态脂质中，还可以分子状态分散于NLC的整个无定型的基质中。吸附模式中，药物主要集中在NLC的界面特别是脂质表面的乳化剂层中。药物的包封机理决定了粒径大小和物理稳定性，也影响着药物的释放［37］。

目前的研究多集中于脂溶性药物的研究，对水溶性药物载药特征的研究较少，且对于单成分药物的研究较多，对于多成分的则较少。随着对NLC的研究逐渐深入，对于水溶性和多成分药物的研究具有很大的研究空间，对改善中药多成分生物利用度低和安全性方面的问题提供了新思路和新方法，随着其制备方法的研究日趋成熟，相信很多中药成分的工业化生产指日可待。

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