上篇講到脂質體輔料總覽,磷脂類的輔料種類很多,我們將在后面的篇章具體描述。實際上脂質體的關鍵輔料只有兩類,磷脂類和膽固醇。制備脂質體,膽固醇是不可少的輔料,除了溫敏脂質體,為了降低相變溫度時脂質體的穩(wěn)定性,迅速釋放藥物,可不添加膽固醇。本篇主要介紹膽固醇的理化性質,制造及應用。
1.脂質體制劑,為什么膽固醇不可少
膽固醇屬于兩親物質,同時具有親油和親水兩種基團,但是其親油性較親水性強,與磷脂相互作用形成脂質體時可嵌入到磷脂分子之間,調節(jié)膜結構及性質,提高脂質體功能性。此外,還可調節(jié)磷脂雙分子層膜的流動性,使膜通透性降低,減少藥物滲漏;可使脂膜維持一定柔韌性,增強脂質體囊泡抗擊外部條件變化的能力;還能對磷脂的氧化有一定保護作用。膽固醇對磷脂的相變具有雙相調節(jié)作用。在相變溫度以上時,膽固醇可抑制磷脂分子中脂肪酸烴鏈的旋轉異構化運動,減少歪扭構象數量,從而降低膜的流動性;在相變溫度以下時,膽固醇又可誘發(fā)磷脂分子的脂肪酸烴鏈產生歪扭構象變化,從而阻止膠晶態(tài)出現,減少剛性,增加柔韌性。膽固醇又有類似增塑劑樣作用。在脂質體載體中提高膽固醇的比例可增加脂質體的穩(wěn)定性,降低滲漏率。有報道,在制備脂質體時添加30-50%的膽固醇,可以提高脂質體的載藥量和穩(wěn)定性。所以在脂質體中膽固醇不可少。
2.膽固醇的理化性質
早在18世紀人們已從膽石中發(fā)現了膽固醇,1816年化學家本歇爾將這種具脂類性質的物質命名為膽固醇。膽固醇是一種環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。膽固醇為白色粉末狀固體,室溫下穩(wěn)定性較好,但對光敏感,因此應該避光、密封保存,保存得當,有效期可達5年。在三lv甲烷中易溶(1g/4.5ml),在yi醚中溶解(1g/2.8ml),在丙酮、乙酸乙酯或石油醚中略溶,在乙醇中微溶,在水中不溶(0.2mg/100ml)。
3.膽固醇的制造工藝
3.1動物組織提取
動物組織提取法是以新鮮動物內臟、骨髓及腦為原料,工藝為(1)濃縮提取:將豬牛羊腦子曬干粉碎放入浸泡罐提取,回收罐中回收,循環(huán)浸泡提取;(2)酸化:丙酮提取液濾出放入到反應罐中加入乙醇和硫酸加溫酸化;(3)皂化:酸化的膽固醇過濾放入反應罐內加入乙醇和氫氧化鈉加溫皂化; (4)清洗:皂化后的膽固醇放入反應罐中加熱,過濾,冷卻結晶。此類工藝簡單可行,是目前國內膽固醇的主要生產工藝,然而易受到原料供應的限制,且有殘留致病基因的可能。
3.2羊毛脂提取
羊毛油脂是羊毛工業(yè)的副產品,羊毛油脂中膽固醇含量較高,約10%至15%,且成品低廉來源豐富,穩(wěn)定性及安全性高,國外大部分膽固醇都是以羊毛脂為原料。但羊毛脂中的膽固醇多與羊毛脂酸結合以酯的形式存在,而且膽固醇類似物很多,所以要得到純品,對技術要求很高。通過皂化工藝使膽固醇游離出來,皂化得到的膽固醇還含有大量的脫氫膽固醇、二氫膽固醇等類似物,因分子結構相似,性質相近,給分離帶來困難,成為工藝難點和關鍵點。但是,隨著對藥品安全性的重視,羊毛脂來源的膽固醇必定會逐漸取代動物內臟來源的膽固醇。江西天新藥業(yè)最新申請制備工藝如下:
(1)將羊毛脂、氧化鈣、稀釋劑、水及相轉移催化劑混合,升溫進行皂化反應,獲得羊毛脂皂化產物;
(2)從羊毛脂皂化產物中分離獲得羊毛脂醇;
(3)在水、乙醇、有機溶劑的存在下,使羊毛脂醇與氯化鈣接觸獲得膽固醇氯化鈣絡合物;
(4)將膽固醇氯化鈣絡合物進行解絡,固液分離獲得膽固醇粗品;
(5)將膽固醇粗品與低級有機酸和低級醇混合溶劑混合,重結晶獲得膽固醇成品。
4.膽固醇應該怎么選擇
膽固醇可提高脂質體的穩(wěn)定性,是制備脂質體*的物質。膽固醇輔料如何挑選,必須是已通過關聯審評,注射級和高純度。
艾偉拓代理的膽固醇,為日本進口,純度高達99%,在國際上多個上市脂質體產品中長期應用。不同于大多數從動物內臟中提取膽固醇的工藝,艾偉拓供應的膽固醇采用的原料為羊毛脂,因此產品雜質相對較少,是脂質體研發(fā)和生產的*。DMF號:24780, EINECS號:200-353-2,備案登記號:F20170000106。
5.膽固醇在上市脂質體及工藝中的用法用量舉例
制備普通載藥脂質體,膽固醇(供注射用)是必須的添加物,用量一般為CHO:PC=0.3:1(摩爾比)。因PC和藥物的不同,存在膽固醇的最佳用量。在一定范圍內,脂質體的粒徑、氧化穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性與膽固醇添加量成正相關,超出范圍時,超過膜負荷,會造成部分脂質體破裂。另外,膽固醇的添加會對膜相變溫度有一定影響,臨界值以內使相變溫度降低,臨界值以上,使相變溫度升高。形成脂質體結構時,膽固醇嵌插在磷脂雙分子層上,因此可調節(jié)膜的流動性,作用隨溫度的不同而改變。在相變溫度以上,它能使磷脂的脂肪酸鏈運動性減弱,從而降低磷脂分子的流動性;而在相變溫度以下時,則可通過阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用,緩解低溫引起的磷脂分子流動性劇烈下降。
膽固醇已廣范應用于上市脂質體產品處方,并在多個臨床階段的脂質體項目中得以應用,如順鉑脂質體Lipoplatino ,多柔比星Doxil,兩性霉素 AmBisome,柔紅霉素DaunoXome,布卡因EXPAREL,維替泊芬Visudyne等。
膽固醇用法用量舉例如下:
5.1兩性霉素脂質體注射液(Ambisome,1990)
膽固醇用法:與磷脂和藥物一起溶于有機溶劑,旋蒸、抽真空制膜。用量:52mg/瓶
5.2多柔比星脂質體注射液(Doxil, 1995)
膽固醇用法:注入法,與磷脂一起溶于有機溶劑,快速攪拌條件下緩慢勻速注入適當濃度的硫酸銨溶液。用量:3.19 mg/mL
5.3布卡因脂質體注射液(Exparel, 2011)
膽固醇用法:與磷脂--起溶于有機溶劑,快速剪切條件下與含有布卡因的水溶液混合、乳化形成初乳。用量:8.2mg/ml
6.在近期國內脂質體研發(fā)中的磷脂與膽固醇比例
查閱了近期國內脂質體研發(fā)報道,摘錄制備工藝中磷脂與膽固醇比例舉例如下:
譚李玉等制備了杜鵑蘭酮脂質體,確定膽固醇與大豆磷脂質量比為1:8。
嵇晶等制備丹參總酚酸復合磷脂脂質體,磷脂與膽固醇質量比為3∶1。
屈曉梅等制備了舒馬普坦脂質體,卵磷脂/膽固醇比5.4:1,。
張璐等制備了紫杉醇五味子乙素脂質體,磷脂44 mg、膽固醇8 mg。
王溪淼制備卡培他濱與奧沙利鉑復方脂質體,磷脂與膽固醇之比為3:1。
邢宇等制備了銀杏內酯B脂質體, 160 mg蛋黃卵磷脂、40 mg膽固醇。
王成祥等制備了鹽酸阿霉素-黃芪甲苷脂質體,磷脂濃度為8 mg/mL,磷脂與膽固醇比為10∶1,藥脂比為1∶5。
呂佳佳等制備紫杉醇/姜黃素雙載藥脂質體,磷脂濃度40 mg/mL,磷脂-膽固醇比4∶1,藥脂比1∶40,水化介質為pH 6.5的PBS緩沖液。
膽固醇是脂質體制劑中的主要成分之一,對維持脂質體膜結構、穩(wěn)定性等起重要作用。制備脂質體,必須選擇通過關聯審評,注射級和高純度的膽固醇?,F在膽固醇在脂質體制造中不可少,但即將部分替代或全部替代。已有報道采用與膽固醇結構相似且具一定藥理活性的甾醇、皂苷類化合物替代脂質體處方中膽固醇,同樣能形成性質良好的脂質體。
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13. 王溪淼,錦州醫(yī)科大學,卡培他濱—奧沙利鉑復方脂質體的制備及體外細胞毒性研究
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15.王成祥等人,鹽酸阿霉素-黃芪甲苷脂質體制備工藝研究,遼寧中醫(yī)藥大學學報. 2021,23(06)
16.呂佳佳等人,紫杉醇/姜黃素雙載藥脂質體的制備工藝及制劑學性質研究,遵義醫(yī)科大學學報. 2020,43(03)
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