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相变温度被界说为诱导脂质物理状态从有序凝胶相到无序液晶相的转变所需的温度,其中烃链完全延伸并细密群集,其中烃链是随机定向的和流动的[1,2]。有几个因素直接影响相变温度,包括烃链长度、不饱和度、电荷和头基种类。随着烃链长度的增添,范德华相互作用变得更强,需要更多的能量来破损有序群集,因此相变温度增添。同样,在�;幸胨崾沽幢⑴そ�,在更低的温度下就能爆发有序的群集排列。
当开发新产品、工艺或要领时,控制脂质的转变温度可能是有用的。若是选择高相变温度脂质,脂质囊泡一直处于凝胶相,不会爆发走漏。相反,当脂质的相变温度处于系统的起始温度和竣事温度之间,脂质在经由相变的时间,囊泡变得容易渗漏,其包裹的物质能够释放出来。别的,还应思量脂质的转变温度怎样影响加工办法。当需要过滤时,使用高相变温度的脂质可能会带来一些手艺问题。
含有脂质的药物的恒久稳固性或保质期可能会显着受到制剂中的脂质种类的影响。通常,化合物不饱和度越高,产品越容易被氧化,产品的保质期越短。泉源自生物(如鸡蛋、�;虼蠖梗┑闹释ǔ:写笞诘亩嗖槐ズ椭舅�,其内在稳固性不如饱和脂肪酸。虽然饱和脂质在抗氧化方面稳固性较强,但它们也具有高得多的相变温度,导致在配方中保存其他难题。若是脂肪酸的不饱和度是必需的,那么尽可能使用较低的不饱和度的脂肪酸。在大大都情形下,油酸(18:1,顺式D9)足以知足不饱和的需要,并且由于油酸是单不饱和的,比多不饱和脂肪酸稳固得多。
水解降解引起的稳固性问题是脂质产品的一个普遍问题。药品的水性制剂往往不太稳固,由于大宗水的保存会导致脂质制剂的快速水解降解[3,4,5]。这种水解取决于几个因素,包括pH[3]、温度[3,5]、缓冲物质[5]、离子强度、�;闯ざ取⒘字坊鵞4]以及群集状态[4]。关于这些因素的探讨总结也可以参考其他文献[6]。有学者已经批注,这种水解可能是由于水渗透到膜中。Simon和McIntosh[7]通过X射线衍射和比电容丈量测定了由磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰乙醇胺(PE)/胆固醇构建的膜中的水的渗透深度。在PE膜中,水渗透到更深的羰基周围,而在含有胆固醇的PE膜中的水只渗透到甘油主链。这批注胆固醇能在稳固脂膜水解方面施展作用。
多年来,让膜维持稳固一直是研究的主题。这项研究的主要目的是稳固干粉形式的完整脂质体,使其在重修时保存其捕获的内容物。最近,脂质制剂已经使用碳水化合物举行稳固[8,9]。碳水化合物对脂质膜具有稳固作用的可能缘故原由是碳水化合物可以插入膜/水界面周围的头部区域,并将水从该区域倾轧。在干的脂质制剂中,这将有助于维持“水合”脂质膜并坚持脂质体结构的完整性。若是这是真的,那么在水性情形中,碳水化合物仍然可以进入这个区域并取代水。这将倾向于使膜稳固以阻止其水解。
许多生物膜的外貌带有净负电荷,这通常是由阴离子磷脂付与的。主要的自然阴离子磷脂是磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酸(PA)和心磷脂。一些细菌也含有磷脂酰甘油(PG)。电荷可以为膜提供特殊的功效。例如,凝血级联的几个办法需要脂质膜。卵白质聚整体在血小板外貌的组装需要带负电的膜外貌。关于凝血酶原转化为凝血酶,它不但需要负电荷的外貌,并且对脂质有一定的特异性要求,仅限于磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酸(PA)[10]。虽然,凝血卵白与PG或PI的团结跟其与PS或PA的团结一样细密,但活性却下降许多。因此,在某些系统中,不但需要知足电荷的要求,还必需要求特定的脂质。
在许多情形下,单个类型脂质不可爆发特定系统所需的理化性子,或不可充分模拟其拟替换或复制的自然系统。关于这些问题,思量由两种或多种脂质组成的重大脂质混淆物,该组合物设计用于爆发或再现特定的电荷比、不饱和度、相变温度或生物功效。为了重现自然脑组织提取物的功效,发明合成脂质PE:PS:PC的比例为5:3:2(wt%)时,可以抵达令人知足的效果[11]——这一效果也展示出大大都脑组织中的普遍磷脂组成。别的,许多已往含有粗制脑提取物的市售凝血试剂正在被合成脂质混淆物所取代。这种替换混淆物具有诸多的优点:由于缺乏生物提取物中的多不饱和脂肪酸,稳固性获得提高;另外,脂质混淆物的可重复性也获得提高。在样品制备的时间,多种类型脂质的混淆也不需要太多的精神。若是脂质试剂的量足够多,脂质供应商凭证用户的规格举行预混淆,并提供现成的产品。
胆固醇是一种普遍保存于生物系统中的膜因素,具有调理膜流动性、弹性和渗透性的奇异作用。当卵白质嵌入膜中时,它现实上填补了其他脂质物质不完善组装造成的缺口。胆固醇在模子膜中的作用基内情同。不幸的是,胆固醇在用于人体药物时会泛起某些问题。适用于临床应用的高纯度胆固醇泉源并不普遍。市面上可买到的大大都胆固醇泉源于鸡蛋或羊毛油脂(绵羊泉源)。由于潜在的病毒污染,这些动物泉源可能不适适用于人类药物。别的,胆固醇很容易被氧化,这给脂质类药物产品带来了稳固性问题[12]。其中一些氧化副产品在生物系统中往往相当有毒。氧化产品有25-羟基胆固醇、7-羰基胆固醇、7a-和7β-羟基胆固醇、胆甾烷-3β、5a、6β-三醇以及5-和7-氢过氧化物[13]。这批注,动脉粥样硬化研究的效果可能是不明确的,由于可能保存大宗氧化甾醇。
磷脂有两种基原泉源:化学合成和动物组织提取。动物组织提取的磷脂通常泉源于鸡蛋或牛。关于临床应用,思量到稳固性问题和病毒或卵白质污染的可能性,这种动物泉源的磷脂都不适合。美国食物和药物管理局宣布一则通告,将牛组织的泉源限制在被证实没有“疯牛病”(BSE,牛海绵状脑�。┑墓液投�。美国的牛没有被证实是无疯牛病的,不可用来生产药品。鸡蛋泉源现在不受限制,但药品可能需要特另外病毒污染检测。不管羁系问题怎样,动物组织提取的磷脂相关于合成磷脂而言,已经损失了优势�?銮�,由于多不饱和脂肪酸的保存,它们实质上不太稳固。另外,在大大都情形下,合成磷脂的生产本钱与动物组织提取的磷脂相差不大,甚至更低。
别的,合成脂质由于质料的泉源差别,也纷歧定完全相等。合成脂质可以由甘油制备,也可以由甘油-3-磷酸胆碱(GPC)制备。此后一种情形由于GPC泉源于植物或动物,有时被称为半合成磷脂。甘油衍生的磷脂需要合成手性中心,这可能导致最终产品中保存手性异构体杂质。使用泉源于动物的GPC制备的脂质可能遭受与上述相同的病毒和卵白质污染问题,不过GPC的典范植物泉源是大豆卵磷脂,虽然它也可以化学合成。
参考文献:
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本文翻译自 Burgess, SW, Moore, JD, and Shaw, WA, Handbook of Nonmedical Applications of Liposome: From Design to Microreactors, Vol. 3, Y. Barenholz & D. Lasic, Eds., CRC Press, Ann Arbor, 1996, 5.
