脂质体的透皮给药研究进展

毒手药王邓智先

脂质体的透皮给药研究进展

                                             

     脂质体含磷脂，胆固醇，具有良好的生物相容性能促进药物透皮吸收，脂质体的双分子层结构能有效地与亲水，亲脂及大分子药物相结合，将药物包封在双分子层中起増溶作用。增加局部药物浓度，可有效的促进药物经皮肤由毛细血管，毛细淋巴管吸收药物，又可起到药物储库及限速，长效作用，从而实现药物的控速释放，提高了经皮给药的生物利用度，降低毒副作用。

    由于其组成和结构的特点，脂质体用作药物的载体使药剂学的研究领域进入靶向给药的新天地，同时也更新了给药途径和护肤观念。脂质体是将药物包封于类脂双分子层形成的薄膜中间所制成的超微型球状载体制剂。脂质体类似细胞结构，有生物膜的特性和功能。它可以包裹水溶性和脂溶性两种类型的药物，是一种具有多功能的定向药物载体，能够降低药物毒副作用、提高生物利用度、并具有长效缓释作用。

    一、药物透皮吸收中使用的动物

    无毛啮齿动物毛被稀少，外观与人的皮肤相似，与脱毛动物相较，消除了由于与脱毛剂对皮肤的刺激作用和对皮肤通透性的影响。仓鼠耳前的皮脂腺丰富，是研究皮脂腺的较佳模型。将无毛小鼠烫伤后形成的疤痕作为无毛囊，无皮脂腺的透皮吸收模型。但即便如此，由于动物皮肤结构和性质与人类的任有相当大的差距，仍需采用人皮肤或手术取皮。但来源有限且很难保证，近年来用失胸腺的裸鼠上移植人体皮肤，使之成活作为透皮吸收，是一种与人体较接近的模型。

    二、局部用脂质体透皮吸收的数学模型

    普遍认为完整的脂质体不能穿透角质层细胞间的类脂，只能定位于皮肤毛囊，但其能增加药物的渗透性。皮肤用脂质体局部使用时，可对创伤或病变皮肤、粘膜起治疗和保护作用，既有利于药物与患处接触，在局部发挥药效，又可避免因吸收而产生的不良反应。皮组织有阻止物质透过皮肤的功能，一般认为表皮的角质层是限制化学物质向内、向外移动的主要屏障。扩散模型是长期以来用以说明药物经皮肤渗透的主要模型，即稳态时透皮吸收速率满足Fick’s第一扩散定律 Ｊs=Ｐｓ·ΔＣｓ，其中ΔＣｓ为皮肤两侧的浓度差，Ｐｓ为渗透系数=Ｋｍ·Ｄｍ/Ｈｍ，Ｈｍ为角质层厚度，Ｋｍ为角质层与载体之间的分散系数，Ｄｍ为扩散系数。因而通过改变Ｐｓ和ΔＣｓ均可改变透皮速率。药物透皮吸收及体内情况可假设为隔室模型来研究。当有载体时形成隔室模型，此时皮肤内药物浓度远高于血药浓度，可以忽略药物的回扩散。当载体从皮肤上移去时，皮肤即可认为是一个简单的单隔室模型，但这种模型只用于参数预测而不用于参数估计。一个扩散模型中多个参数不同组合可能产生很多表面上很相似的药物动力学模式，而用同一隔室模型估计可能产生矛盾结果。对此，国外有人提出了有其共性的改进数理模型，骨架、皮肤角质层被认为是扩散层与一个包括表皮/真皮、血浆、周围组织的三室模型相关。应用离子导入法研究利多卡因渗透皮肤的三隔室模型，该模型成功预测了3次治疗中每次隔室的模式和8小时内利多卡因的渗透情况。通过对透皮吸收理论基础方面的探讨可以看出，皮肤用脂质体应使药物能最大量地保留在皮肤中，尽量少地进入血液循环。研制此类制剂，应尽量使以脂质体为载体的药物透过角质层，在表皮和真皮内形成药物贮库，成为一个缓、控释模型，药物可持久地对局部病变细胞起治疗作用，较少进入血流，提高治疗指数，避免全身性毒副作用。

    三、脂质体透皮吸收的作用机制

    脂质体可以作为药物载体，并可促进透皮吸收已被公认，但其作用机制尚未完全阐明。可以认为，脂质体对皮肤有以下几种作用机制：

    １．水合机制　脂质体提供了外源性脂质双层膜，使角质细胞间结构改变，脂质双层中疏水性尾部排列紊乱，脂溶性药物可通过扩散和毛细管作用进入细胞间隙，使角质层湿化和水合作用加强。有人用亲水性的磷脂与直径200nm左右的多室脂质体对皮肤角质层的水合能力进行比较，发现后者的水合能力为前者的5倍。

    ２．穿透机制　作为转运药物的载体，完整的脂质体可以穿过角质细胞、角质细胞之间的间隙和皮肤附属管道开口进入皮肤。因脂质体大小组成不同，穿透皮肤浓度不一样，同时把药物带入的深度亦不一样。将不同浓度的脂质体涂布于猪背部脱毛皮肤，则皮肤中各层磷脂含量随脂质体浓度增高而增高。但当磷脂浓度大于1.0mg /２cm时不再增高，其中分布于角质层中的磷脂含量占99.5%。通过类似实验证明，皮肤脂质所组成的脂质体作用优于磷脂脂质体。

    ３．融合机制  脂质体磷脂与角质层脂质融合使角质层组成和结构改变，形成一种扁平的颗粒结构，通过脂质颗粒间隙，脂质体包封的药物便于进入皮肤，经由脂质交换、融合作用，维护皮肤生理功能。用核磁共振研究不同组分脂质体与皮肤角质层模拟物的相互作用，将脂质体涂布于皮肤角质层模拟物上，在37℃下放置20～24小时，可观察到脂质互相混合，这可能是由于脂质分子单体通过水相交换，但也可能是颗粒间的融合。

    ４．游离药物机制胆固醇类药物如氢化可的松和黄体酮的生理盐水溶液与脂质体的渗透系数相同，葡萄糖脂质体的渗透系数比葡萄糖溶液低3个数量级，且48ｈ内接收池中检测不到放射标记的磷脂，药物透皮可能先从脂质体中释放出来，而后扩散通过皮肤，药物释放是透皮的限速步骤，药物从脂质体直接转到皮肤；或者是以上两个过程的结合，这主要依据药物的物理化学性质而定，而脂质体不能穿透完整皮肤。

    ５．渗透促进作用机制脂质体对皮肤角质层可能有两种作用：①脂质体在角质层外表面的吸收和融合，导致药物在皮肤表面形成较高的热动学活性，从而增加亲脂性药物对角质层的渗透性。②脂质体磷脂和角质层磷脂混合导致角质层深层超显微结构的改变，通过改变皮肤类脂的屏障功能而增加药物渗透性。以荧光素钠为模型药，利用胶带剥离技术和荧光检测技术相结合，研究了脂质体对亲水性药物的皮肤增透性的影响。结果表明脂质体能显著性地提高药物渗透性，其机制主要是改变角质层的超显微结构。

    ６．磷脂跟随机制该机制认为脂质体中的磷脂成分能迅速进入皮肤，亲脂性药物如氢化可的松等能溶于磷脂，跟随磷脂进入皮肤。有人将皮肤浸入氢化可的松脂质体制剂或其水溶液中10min，测定皮肤对药物摄取值，发现经空白脂质体预处理过的皮肤对水溶液中药物摄取无显著增进作用，而皮肤对脂质体制剂中的药物的摄取量明显高于水溶液。染料、褪黑素、基因和蛋白类药物的脂质体制剂对头发毛囊有靶向选择性，可能由于磷脂容易进入富含类脂性物质的毛囊中。Touitou等发现可卡因脂质体在皮肤药物滞留量是加有皮肤增透剂的可卡因水溶液的三倍，是无皮肤增透剂的10几倍，并且大部分药物在表皮层，部分药物在汗腺、皮脂腺、毛囊等附属器中，只有少量药物在真皮层。

    ７．载体透皮理论该理论认为特殊的脂类载体可以透过完整皮肤，从而使其包封的药物透皮。皮肤表面和内部存在水浓度的差异，造成了皮肤内外的渗透压梯度，这种渗透压梯度及较高的脂类水化能成为脂类载体穿透皮肤的动力来源。Ceve通过测定放射性二棕榈酰磷脂酰胆碱跟踪普通脂质体和新型脂类载体——可变形脂质体，发现普通脂质体大部分分布于皮肤浅层，在皮肤深层分布极少。而可变形脂质体在皮肤表层分布较普通脂质体少，大量分布于皮肤深层，还有部分在血液循环中，可见变形脂质体能穿透完整皮肤。

    四、脂质体透皮吸收的影响因素

    １．药物的性质　

    脂质体既能增强亲脂性药物的皮内吸收，也能增强亲水性药物的皮内吸收。亲水性药物(例如葡萄糖)脂质体的扩散过程是：脂质体中药物释放到水介质中，再按药物在皮肤中固有的渗透系数Ｐ渗透(与皮肤角质层无反应)进入皮肤；亲脂性药物(例如黄体酮)从脂质体中直接转运到皮肤中，按照皮肤与药物脂质体反应影响的渗透系数Ｐ渗透。

    ２．静电力

    用荧光检测的罗丹明Ｂ为模型药，体外研究了带不同电荷多层脂质体对药物透皮的影响。带正电和中性的脂质体药物容易透过皮肤，罗丹明Ｂ溶液居中，而带负电的罗丹明Ｂ脂质体最不易透过皮肤。这主要是因为皮肤带负电，对荷负电的脂质体有静电排斥作用，从而造成其较低的透过性；对阳离子的静电引力作用使其有选择透过性，但这种选择性依靠适宜的荷电密度，带正电荷过高，导致药物透过性降低。药物从皮肤中释放速度快慢顺序为：溶液>中性和带正电的脂质体>带负电的脂质体。因此，荷负电的脂质体有较高的药物皮肤滞留百分数，较低的皮肤透过百分数，比较适用于皮肤局部用药制剂，这种制剂在使用前皮肤用荷正电的空白脂质体预处理可加强这种作用对于外用制剂来说，多层脂质体比较好：载药量大，能在局部形成药物的高浓度；药物以多种状态存在，即存在于脂质体内层，又存在于脂质体外层，既有以溶解态的形式存在的药物，又有以固态、结晶或不定型的形式存在的药物。

    ３．药物的不同状态  

    这决定了药物在体内吸收速率、体内配置不同，可提供一种长效持续的作用。体外考察咪康唑和酮康唑不同类型的脂质体杀死白色念珠菌的能力，多层脂质体杀菌能力最强，单层脂质体居中，而经过6次冷冻干燥后破坏的单层脂质体杀菌能力最弱，作者认为主要原因是单层脂质体释药快，形成药物沉淀，降低了药物的有效作用浓度，导致杀菌能力比多层脂质体低；破坏的单层脂质体在冷冻干燥过程中一部分药物外漏，而咪康唑和酮康唑难溶于水，释放的药物沉淀造成药物有效作用浓度的减少，使其药效进一步降低。

    ４．药物的分子量

    以分子量为20,000～50,000的单克隆抗体对幼猪进行透皮试验，证实脂质体可促进平均分子量约为15,000肝素及作为大分子蛋百质的载体。用适当的脂质体成分也可促进多肽类物质，如包封生长激素释放肽透入无毛小鼠皮肤的深层中。

    ５．附加剂　

    对于局部用制剂来说，具有一定的黏度和触变性是非常必要的。但脂质体缺乏这些性质，需加入一些凝胶剂或增稠剂，而这些附加剂往往影响脂质体的理化性质和释药性，从而影响疗效。附加剂甲基纤维素、卡波姆、硬酸镁铝和γ亚麻酸对丁卡因脂质体药物释放的影响。除甲基纤维素外，其他附加剂都减慢了药物的释放。因此，选择适宜的附加剂是非常重要的。

    ６．脂质体粒径

    以环孢素Ａ为模型药研究了脂质体粒径大小对药物在无毛小鼠、田鼠和猪皮肤中分布的影响：粒径为0.06μｍ的脂质体仅增加3种皮肤表面角质层药物含量，没有增加深层角质层和皮肤深层的药物含量，而0.3μｍ的脂质体既增加了深层角质层和皮肤深层的药物含量，也增加了接受室药物浓度。亲水性药物脂质体的粒径大小对透皮的影响：在200nm以上时，粒径的大小对皮肤的渗透性无显著性影响；而小于200nm时，皮肤渗透性明显降低。

    五、经皮给药的药物

    有关脂质体制剂自问世以来，由于其具备其它制剂不可取代的优势(靶向性、降低药物不良反应等)，一直是研究的热点。相同浓度的匹罗昔康脂质体凝胶的抗炎效果是普通凝胶制剂的2倍；氯法齐明脂质体凝胶剂能显著减少外伤的愈合时间(与普通凝胶剂比较)。国外已申请专利的脂质体局部外用制剂有10余种。豚鼠背部皮肤做体内实验证明：用药3ｄ后硝酸益康唑脂质体凝胶剂表皮药物浓度是市售软膏的76倍，真皮的1.6倍，血液的0.27倍；可乐定脂质体凝胶剂表皮药物浓度为其对照液的4倍，真皮的4.5倍，血中的5倍(ｎ=5)。DNA修复酶脂质体应也用于皮肤。高分子量物质可以以脂质体为载体透皮吸收，这在用生物大分子药物防治皮肤病方面具有重要意义。如可将生物蛋白Ｔ4Ｎ5的脂质体定位于皮肤DNA修复，从而降低紫外线引起皮肤癌发生的可能性。将治疗疱疹、生殖器疣等病毒性感染皮肤病的α干扰素以甘油二月桂酸酯、胆固醇和聚氧乙烯硬脂酸酯制备成脂质体，能局部转运进入无毛小鼠在体皮肤的表皮组织。来氟米特的相对分子质量为270.2，分配系数logP正辛醇/水约为3.6。一般认logP最佳是3.56，因此认为来氟米特也可能具有较好的透皮结果。实验显示来氟米特在人体皮肤中的渗透系数为7.9767×10-3cm/h(水为溶剂)、7.0169×10-3cm/h(无水乙醇为溶剂)，表明来氟米特本身的皮肤渗透性能较好，为提高来氟米特在炎性关节局部的药物浓度、增强炎性关节局部的抗炎作用和减少全身给药引起的不良反应，将来氟米特制成脂质体，来氟米特脂质体混悬液在供给池开放的脂质体混悬液组皮肤中的药物滞留量明显高于供给池密闭的脂质体混悬液组和醇性脂质混悬液组(P<0.05)，说明采用开放给药方式比密闭给药方式更有助于脂质体中来氟米特在皮肤局部的分布。

    肿瘤疫苗是肿瘤生物治疗中一种很有前途的治疗手段。免疫佐剂是疫苗中必不可少的辅佐成分。脂质体的免疫佐剂作用逐渐被认识，已用于艾滋病疫苗的免疫佐剂。脂质体在疫苗免疫佐剂的应用，关键在于它对抗原的包裹率、渗漏率及稳定性。文献报道薄膜法制备的免疫脂质体包裹率高达70.1%，但有渗漏，并不稳定。为了保证其效果须临用前制备，因此严重影响脂质体在医学和药学上的应用前景。DRV型脂质体，本身无毒、无免疫原性、可被机体自然降解；能协助抗原刺激并激活T、B淋巴细胞，诱发了机体的体液免疫和细胞免疫。活化巨噬细胞发挥其提呈抗原功能，使免疫系统充分发挥作用增进杀伤肿瘤的能力。

    六、前景与展望

    由于其组成和结构的特点，脂质体用作药物的载体使药剂学的研究领域进入靶向给药的新天地，同时也更新了给药途径和护肤观念。脂质体是将药物包封于类脂双分子层形成的薄膜中间所制成的超微型球状载体制剂。脂质体类似细胞结构，有生物膜的特性和功能。它可以包裹水溶性和脂溶性两种类型的药物，是一种具有多功能的定向药物载体，能够降低药物毒副作用、提高生物利用度、并具有长效缓释作用。近年来脂质体局部给药引起人们的兴趣，已进行了系统性的研究并开发出不少适用于外用的药物剂型，　脂质体具有许多皮肤局部用药的优点，但作用机制还未统一，影响因素很多。随着研究的深入，在制备方法，成分，粒径大小，荷电，载药种类和浓度，含水量及表面修饰等方面的进展，脂质体用作药物的载体应用前景应更为广泛。

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