真空冷冻干燥技术在脂质体冻干中的应用

20世纪60年代Rahman等将脂质体作为药物的载体应用。近年来，脂质体技术发展迅速，是当前一个十分活跃的领域。脂质体的主要成分是磷脂，如磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺等，不同的磷脂均能独自或以一定的摩尔比形成类似生物膜结构的双分子小囊，即脂质体(Iiposomes)。磷脂分子是典型的双亲分子，使脂质体具有亲油亲水性，因此脂质体作为药物的载体，其包裹范围是很广的，亲脂性物质、两性物质以及水溶性成分均可被包裹，同时脂质体又具有良好的生物降解性和生物相容性，可提高药物的治疗指数，降低毒副作用，因此，近年来脂质体作为药物载体研究愈来愈受重视。

尽管脂质体有很多优点，但仍存在较多物理化学稳定性问题，影响其应用。主要包括下面几个方面：

1、脂质体化学稳定性

脂质膜的主要成分为天然磷脂，其分子中均含有不饱和脂肪酸链，易氧化水解成过氧化物丙二醛、脂肪酸及溶血卵磷脂等、后者可进一步水解成甘油磷酸复合物及脂肪酸等。卵磷脂的水解氧化可使膜的流动性降低，导致药物渗漏，因而保留性变差,易产生聚集而沉淀，甚至产生毒性。

脂质体的水解主要受pH、温度、缓冲液、表面电荷等条件的影响。研究表明卵磷脂、饱和大豆磷脂和磷脂酰甘油酯等的水解受pH的影响，且为在pH6.5时稳定，水解速度常数最小。故可在脂质体的混悬液中加人缓冲溶液,使pH稳定在脂质体稳定的pH范围。

高温和部分缓冲液离子可加速磷脂的水解，如三价构橼酸根离子对卵磷脂水解的催化作用强，而醋酸分子则起负催化作用，故脂质体一般在较低温度下贮存，且缓冲液浓度在允许的条件下越低越好。另外，在脂质体中加人带电荷的磷脂共同形成磷脂双分子层，可通过降低凝集和融合速率而改善脂质体的物理稳定性。脂质体带电荷后，在酸性介质中部分饱和的蛋黄卵磷脂和蛋黄磷脂酰甘油的水解速度常数增加，而在碱性介质中则降低，可使脂质体在弱碱性条件下获最大稳定性。饱和大豆卵磷脂一般比天然大豆磷脂的水解速率小，尤其是在低温情况下(30~50℃)对天然豆磷脂的不饱和脂肪酰链进行氢化，也可使其水解变慢，稳定性增强。

天然磷脂分子中含有不饱和酰基链的是其过氧化降解的薄弱环节。金属离子、光线及其他形式的辐射、某些有机分子、较高的pH等均可加速类脂的自动氧化。加人金属螯合剂、抗氧剂如维生素E、丁基化羟基甲苯等可抑制这种自动氧化过程。

在脂质体双分子层中加入胆固醇使脂质膜流动性减小，可减少自由基的生成，降低氧化水平，使稳定性显著增强。同时加人胆固醇和维生素E可发挥协同抗氧昆化作用，可保证蛋黄卵磷脂脂质体在低温无氧条件下长期稳定。此外，在双分子层中加入硬脂胺和磷脂酸分别使膜带正、负电荷后，可使磷脂的氧化分别降低46%和65%，而且因带电后引起脂质体球相互排斥，提高了脂质体的包封率。

2、物理稳定性

在贮存期间脂质体的粒径发生改变。一般可在膜中加入带电荷的成分，如磷脂酰甘油磷脂酸、硬脂胺等使粒径变化减小到最小程度。混悬液的离子强度因可影响荷正电荷脂质体表面的Zata电位而致使脂质体粒径发生变化，但对荷负电荷的脂质体粒径影响不大。

另外，外界环境如pH、温度等的变化常导致脂质膜发生相分离，而导致药物的渗漏，也是脂质体稳定性的主要问题之一。同时脂质体的稳定性也与药物的性质密切相关，已有实验表明脂溶性好或水溶性特别好的两类药物为脂质体包裹的最佳药物，而对于脂溶性或水溶性都不好的药物，包封率不高，且稳定性也差。

由于脂质体在水性环境中易发生聚集、融合、磷脂水解及药物渗漏等一系列问题，导致储存期缩短，不能满足药物制剂稳定性的要求，使应用受到了很大限制。尤其水溶性药物与脂质体膜之间的相互作用较弱，长期稳定性问题就更突出。1978年Vanlebene等报道采用冷冻干燥法提高脂质体的贮存稳定性。制成冻干脂质体可显著降低磷脂和药物的水解和氧化速度，同时，冻干保护剂也有助于保持脂质体膜结构的完整性，克服脂质体聚集、药物渗漏等不稳定因素，显著提高贮存稳定性。目前，冷冻干燥已成为较有前途的改善脂质体制剂长期稳定性的方法之一。

脂质体冷冻干燥包括三个过程，即预冻、升华干燥及解析干燥。冻干脂质体可直接作为固体剂型如粉雾剂使用，也可用水或其他适宜溶媒水化重建成脂质体混悬液后使用。但预冻、干燥和水合等过程均不利于脂质体结构和功能的稳定。在冻干过程中，冰晶的形成、渗透压的改变、相分离及相转变等因素均可导致脂质体膜折叠、融合、破裂及药物渗漏。故需在冻干前加人适宜的冻干保护剂，采用适当的工艺，则可大大减轻甚至消除冻干对脂质体的破坏，保证复水后脂质体的形态、粒径及包封率等均无显著变化。

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