脂質(zhì)體制劑制備工藝及質(zhì)量控制研究進(jìn)展
1965年Bangham等首次發(fā)現(xiàn),將磷脂分子分散在水性溶液中,磷脂分子會(huì)自發(fā)形成封閉的雙層囊泡,隨后,由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀囊泡被稱之為脂質(zhì)體。脂質(zhì)體的發(fā)現(xiàn)引起了科學(xué)家們的廣泛的興趣。脂質(zhì)體內(nèi)的親水環(huán)境可以包裹親水性藥物,而構(gòu)成脂質(zhì)體的磷脂分子層之間則可以裝載親脂性藥物。脂質(zhì)體作為載體具有生物膜結(jié)構(gòu),免疫原性低,能夠延長(zhǎng)藥物半衰期,降低藥物毒性,并且可提高藥物傳遞效率。自脂質(zhì)體獲得研究學(xué)者們關(guān)注的五六十年來(lái),通過(guò)對(duì)脂質(zhì)體的處方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)修飾、制備工藝的進(jìn)一步創(chuàng)新,傳統(tǒng)脂質(zhì)體的穩(wěn)定性差、包封率低等問(wèn)題被逐漸解決,脂質(zhì)體在藥物遞送方面的應(yīng)用不斷被拓展,涵蓋了抗腫瘤、抗真菌、鎮(zhèn)痛、疫苗及光動(dòng)力療法等多個(gè)治療領(lǐng)域。近幾年來(lái),我國(guó)多家藥企也成功開(kāi)發(fā)并上市了幾種脂質(zhì)體制劑,如紫杉醇脂質(zhì)體注射液、多柔比星脂質(zhì)體注射液,兩性霉素B脂質(zhì)體注射液等。由于不同的處方及制備工藝對(duì)脂質(zhì)體藥物的安全性和有效性會(huì)產(chǎn)生不同的影響,因此了解脂質(zhì)體藥物的關(guān)鍵質(zhì)量屬性并建立有效的質(zhì)量控制策略十分有必要,本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外已上市的脂質(zhì)體產(chǎn)品,對(duì)脂質(zhì)體藥物的制備工藝及系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜述,為脂質(zhì)體給藥技術(shù)的開(kāi)發(fā)和質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。
1 脂質(zhì)體制劑的制備工藝
要想使脂質(zhì)體制劑達(dá)到良好的臨床效果,離不開(kāi)對(duì)脂質(zhì)體制備工藝的研究,藥物制備工藝的微小變化會(huì)對(duì)脂質(zhì)體制劑的安全性和有效性產(chǎn)生重要的影響。薄膜水合法、溶劑注入法、復(fù)乳法、主動(dòng)載藥法、微流體技術(shù)等均為脂質(zhì)體的制備方法,用于生產(chǎn)不同粒徑、結(jié)構(gòu)和功能的脂質(zhì)體藥物。
1.1 薄膜水合法
薄膜水合法是制備脂質(zhì)體的傳統(tǒng)方法之一,該方法是將脂質(zhì)和有機(jī)溶劑如氯仿混合,通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)或其他方法去除有機(jī)溶劑,在形成的脂質(zhì)薄膜中加入親水性介質(zhì)如磷酸鹽緩沖液,脂質(zhì)則自發(fā)水合聚集形成非均質(zhì)化的較大粒徑的脂質(zhì)體,且通常為多層結(jié)構(gòu),通過(guò)結(jié)合超聲和膜擠壓法可以減小脂質(zhì)體粒徑,得到粒徑較為均一的脂質(zhì)體。雖然該方法較為成熟,設(shè)備簡(jiǎn)單,但由于方法使用了有害的有機(jī)溶劑,如氯仿和甲醇,這些化學(xué)物質(zhì)的殘留物可能會(huì)留在最后的脂質(zhì)體制劑中,造成潛在的毒性。為了避免有毒試劑的使用,Mortazavi等提出采用改進(jìn)的加熱法制備脂質(zhì)體,將脂質(zhì)體的各組成成分二棕櫚酸磷脂酰膽堿(DPPC)、雙十六烷基磷酸(DPC)、膽固醇分別在磷酸鹽緩沖液中室溫下水合2h,然后在膽固醇混懸液中加入甘油(3%,v/v),加熱到120℃并攪拌20min,隨后將溫度降低至60℃,將脂質(zhì)體的其他組成成分加入到膽固醇混懸液中,攪拌后放置室溫30min脂質(zhì)體即可形成。該方法不涉及有毒試劑的使用,無(wú)需高剪切力的均質(zhì)化和超聲處理,制備的陰離子脂質(zhì)體-Ca2+-DNA三元復(fù)合物的包封率高達(dá)81%。如今,除了傳統(tǒng)的薄膜水合法,已經(jīng)衍化出了多種快速、無(wú)需有機(jī)溶劑、無(wú)需均質(zhì)化處理的水合法。
1.2 溶劑注入法
溶劑注入法是將磷脂和膽固醇溶解在乙醇或乙醚中制成有機(jī)相,在磁力攪拌下用注射泵將有機(jī)相注入一定體積的水相中,當(dāng)有機(jī)溶劑和水相接觸時(shí)脂質(zhì)體因其避水作用而自發(fā)形成,最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除脂質(zhì)體中的有機(jī)溶劑。脂質(zhì)濃度、攪拌速度、注射流量、溶劑的注入量、溫度等參數(shù)均會(huì)影響脂質(zhì)體粒徑。例如,Jaafar-Maalej等采用乙醇注入法成功制備了包裹親脂和親水性藥物的脂質(zhì)體制劑,并研究了關(guān)鍵工藝參數(shù)和配方參數(shù)對(duì)脂質(zhì)體的影響,結(jié)果表明,水相的攪拌速率和有機(jī)相中磷脂的濃度是影響脂質(zhì)體大小的關(guān)鍵參數(shù)。Gentine等采用優(yōu)化后的乙醇注入法,將含有脂質(zhì)的乙醇溶液加熱至60℃(高于脂質(zhì)的相轉(zhuǎn)變溫度),注入到70℃的水相中,攪拌后乙醇通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除。該優(yōu)化的乙醇注入法能夠有效的控制脂質(zhì)體粒徑,結(jié)果顯示當(dāng)乙醇的體積比為33%(v/v)時(shí),脂質(zhì)濃度、脂質(zhì)電荷和水相類型對(duì)囊泡直徑影響不大。
1.3 復(fù)乳法
復(fù)乳法又叫二次乳化法,是指將脂質(zhì)溶于適量有機(jī)溶劑并按比例加入少量水相,超聲或震蕩后得到W/O的乳化液,然后再加入大量水相溶液,進(jìn)行第2次乳化,得到W/O/W的乳化液,最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除多余的有機(jī)溶劑和水相即可。復(fù)乳法是制備多囊脂質(zhì)體的常用方法,Luo等通過(guò)復(fù)乳法制備了齊墩果酸多囊脂質(zhì)體,在體內(nèi)和體外均表現(xiàn)出緩釋的效果;Sun等通過(guò)Depofoam復(fù)乳法制備的鹽酸納曲酮多囊脂質(zhì)體,體內(nèi)研究表明血藥濃度能較恒定地保持在10ng·mL-1以上約120h。美國(guó)制藥公司推出的一項(xiàng)多囊脂質(zhì)體制備技術(shù)的專利———Depofoam技術(shù)中就采用了復(fù)乳法,該技術(shù)開(kāi)發(fā)20多年來(lái)成功應(yīng)用于多個(gè)上市脂質(zhì)體制劑,如阿糖胞苷脂質(zhì)體注射液、硫酸嗎啡緩釋脂質(zhì)體注射液、布比卡因脂質(zhì)體注射液等。由復(fù)乳法制備的多囊脂質(zhì)體,由于結(jié)構(gòu)的特殊性,其粒徑較普通脂質(zhì)體的粒徑更大,通常在5~50μm范圍內(nèi)。
1.4 主動(dòng)載藥法
上述的脂質(zhì)體制備方法均為被動(dòng)載藥法,而主動(dòng)載藥法是利用脂質(zhì)體內(nèi)外水相的pH梯度或離子梯度,使水溶性或兩親性藥物主動(dòng)跨過(guò)脂質(zhì)分子層進(jìn)入脂質(zhì)體內(nèi)部水相中。主動(dòng)載藥法對(duì)水溶性藥物和兩親性藥物具有較高的包封率。pH梯度法、硫酸銨梯度法、醋酸鈣梯度法等均是用于包封弱堿性和弱酸性藥物的脂質(zhì)體制備方法。在主動(dòng)載藥法中,跨膜梯度(pH梯度/離子梯度)、孵育溫度和時(shí)間、藥脂比、藥物油水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值(logP)和酸度系數(shù)(pKa)等均為主動(dòng)載藥的影響因素。多柔比星脂質(zhì)體制劑Doxil?采用了硫酸銨梯度法制備,包封率達(dá)到97%左右。FDA批準(zhǔn)上市的伊立替康脂質(zhì)體Onivyde?、阿糖胞苷和柔紅霉素復(fù)合脂質(zhì)體Vyxeos?等也均采用主動(dòng)載藥法制備。
1.5 微流體技術(shù)
由于傳統(tǒng)的脂質(zhì)體生產(chǎn)方法如薄膜水合法、溶劑注入法主要依賴于脂質(zhì)在溶劑中的自發(fā)聚集,該過(guò)程是不可控的,因此合成的脂質(zhì)體是多分散和多層的,通常需要通過(guò)擠壓、超聲或高壓均質(zhì)化進(jìn)行進(jìn)一步的處理。而微流體技術(shù)是一種多功能的脂質(zhì)體制備技術(shù),脂相和水相在不同的入口通過(guò)1個(gè)直徑數(shù)十至數(shù)百微米的通道,脂相流在水動(dòng)力作用下聚焦成1個(gè)狹窄的薄片,通過(guò)調(diào)整水相和脂相的體積流速比、流體通道的長(zhǎng)度、溫度、混合條件、脂質(zhì)濃度,實(shí)現(xiàn)可變的脂質(zhì)體粒徑(幾十納米到幾百微米)和較窄的粒徑分布。Elsana等分別采用薄膜水合法和微流體法制備了新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體,結(jié)果表明,與薄膜水合法制備的脂質(zhì)體相比,微流體法制備的脂質(zhì)體具有更小、更均勻的粒徑和Zeta電位,并且包封效率更高。Deng等利用表面活性劑輔助的微流體技術(shù)制備單分散的單室和多室脂質(zhì)體,實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)率、高通量地生產(chǎn)單層和多層脂質(zhì)體。
1.6 超臨界流體技術(shù)
由于超臨界流體(通常選用經(jīng)濟(jì)無(wú)毒的CO2)在臨界點(diǎn)具有氣、液兩相的特點(diǎn),即黏度低,密度大,有良好的流動(dòng)性和溶解特性,在脂質(zhì)體制備方面有著特殊的優(yōu)勢(shì)。超臨界流體可用作脂質(zhì)的溶劑或分散劑,當(dāng)作為溶劑時(shí),能夠代替有機(jī)溶劑的使用,使脂相與水相結(jié)合,通過(guò)改變壓力和溫度使CO2成為氣體而除去,從而避免有機(jī)溶劑在終產(chǎn)品中的殘留;當(dāng)作為分散劑時(shí),分散在純水中的脂質(zhì)通過(guò)超臨界流體加壓,使脂質(zhì)在介質(zhì)中由于碰撞和剪切力而分散得更好。不僅如此,超臨界流體技術(shù)具有快速簡(jiǎn)單的一步制備過(guò)程,通過(guò)對(duì)重要參數(shù)如脂質(zhì)濃度、分散體積、壓力和溫度等的控制,能夠制備并且工業(yè)化生產(chǎn)具有特定理化性質(zhì)的脂質(zhì)體。多種超臨界流體技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于脂質(zhì)體的制備,如注射減壓法、超臨界反溶劑法、超臨界溶液快速膨脹法、超臨界流體逆相蒸發(fā)法等。為了簡(jiǎn)化兩性霉素B脂質(zhì)體的制備方法,降低生產(chǎn)成本,Lim等采用超臨界反溶劑法制備了兩性霉素B脂質(zhì)體,粒徑在100~150nm,包封率約90%,且凍干前后脂質(zhì)體的粒徑、包封率、粒徑分布均無(wú)明顯變化,由此表明,用該方法制備的脂質(zhì)體粒徑均一,穩(wěn)定性強(qiáng),可作為制備兩性霉素脂質(zhì)體的潛在方法。
2 脂質(zhì)體制劑的質(zhì)量控制
隨著脂質(zhì)體用于藥物遞送研究的不斷發(fā)展,為了規(guī)范化脂質(zhì)體藥物的研發(fā)和上市審批過(guò)程,EMA和FDA均發(fā)布了相關(guān)的技術(shù)指南和要求。FDA指南中指出,脂質(zhì)體制劑的理化性質(zhì)包括脂質(zhì)體形態(tài)、表面特征如聚乙二醇(PEG)化、表面電荷、粒徑和粒徑分布、相轉(zhuǎn)變溫度、藥物包封率與載藥量、體外釋放率、泄露率等,能夠反映藥物的安全性和有效性,以上理化參數(shù)的改變將會(huì)導(dǎo)致藥物質(zhì)量的變化,因此在脂質(zhì)體制劑的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制其理化參數(shù)尤其是關(guān)鍵質(zhì)量屬性的變化。
2.1 脂質(zhì)體的表面電荷
脂質(zhì)體的表面電荷會(huì)影響脂質(zhì)體的硬度、穩(wěn)定性和聚集狀態(tài),用帶電荷的脂質(zhì)制備脂質(zhì)體時(shí),由于靜電斥力的存在,脂質(zhì)體穩(wěn)定性良好,不易發(fā)生聚集;而在體內(nèi),表面電荷也會(huì)影響脂質(zhì)體的腫瘤靶向性和細(xì)胞攝取過(guò)程。由于生物膜的負(fù)電性,陽(yáng)離子脂質(zhì)體能促進(jìn)脂質(zhì)體與生物膜的融合,從而有利于包封藥物的釋放,但也可能由于被包封藥物的性質(zhì)而影響與生物膜的相互作用。Hoffmann等發(fā)現(xiàn),將核酸包裹于帶正電荷的膜融合脂質(zhì)體中,核酸的細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率很低,這可能是由于帶負(fù)電荷的核酸和陽(yáng)離子脂質(zhì)體的相互作用減弱了脂質(zhì)體與細(xì)胞表面的相互吸引,從而降低了核酸向胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移。將核酸和帶正電荷的分子組成復(fù)合物中和了核酸的負(fù)電荷后,脂質(zhì)體的膜融合和核酸轉(zhuǎn)染效率大大增加。表面電荷的測(cè)定方法通常有電泳法、電滲法及超聲波法,Zeta電位常被用于評(píng)估脂質(zhì)體的表面電荷特征,Smith等考察了Zeta電位對(duì)帶電脂質(zhì)體的敏感性,采用不同的帶電脂質(zhì)制備陽(yáng)離子、陰離子和中性脂質(zhì)體,發(fā)現(xiàn)Zeta電位值與脂質(zhì)體內(nèi)帶電脂質(zhì)摩爾百分比之間有很強(qiáng)的線性關(guān)系,并且,在pH分別為7.7、5.8、3.8的條件下測(cè)定脂質(zhì)體的Zeta電位時(shí),隨著pH的降低,脂質(zhì)體的Zeta電位負(fù)值逐漸減小,這說(shuō)明在酸性條件下帶電脂質(zhì)的質(zhì)子化程度增強(qiáng);而在不同濃度的氯化鈉溶液(0.01、0.02、0.03mol·L-1)中測(cè)定時(shí),隨著離子強(qiáng)度的增加,脂質(zhì)體的Zeta電位負(fù)值也逐漸減小。以上結(jié)果表明,測(cè)量環(huán)境的pH、離子強(qiáng)度的微小變化會(huì)對(duì)Zeta電位產(chǎn)生很大的影響。
2.2 脂質(zhì)體的粒徑大小和分布
脂質(zhì)體的粒徑可以從幾十納米到幾十微米不等,這取決于不同的制備方法和實(shí)際應(yīng)用。脂質(zhì)體的大小和粒徑分布是脂質(zhì)體的重要理化特性,會(huì)對(duì)藥物的載藥量和體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響,包括細(xì)胞攝取、組織分布和循環(huán)半衰期等。粒徑過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致微粒被吞噬的速度加快,循環(huán)時(shí)間縮短;粒徑過(guò)小則藥物包封率降低,釋放加快,滲透性增加。同時(shí),在脂質(zhì)體的靶向性方面,Joshi等發(fā)現(xiàn)200nm的陽(yáng)離子脂質(zhì)體比80nm的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的腫瘤組織靶向性更高,這是因?yàn)樵谝欢椒秶鷥?nèi),較大的顆粒表面積與腫瘤血管內(nèi)皮的黏附作用更大。Ong等研究了脂質(zhì)體粒徑對(duì)灰黃素脂質(zhì)體口服生物利用度的影響,結(jié)果表明,較小尺寸的脂質(zhì)體生物利用度比較大尺寸的脂質(zhì)體高約3倍,但繼續(xù)降低脂質(zhì)體粒徑(400nm以下)不會(huì)改善藥物的生物利用度。除此之外,有研究表明不同粒徑的脂質(zhì)體顆粒還會(huì)誘導(dǎo)不同的免疫反應(yīng)。
脂質(zhì)體的粒徑分布可以通過(guò)多種儀器技術(shù)進(jìn)行分析,2020年版《中華人民共和國(guó)藥典》中收載了原料藥和制劑的粒度和粒度分布測(cè)定法,包括顯微鏡法、篩分法、光散射法147。對(duì)于單分散的脂質(zhì)體,應(yīng)用廣泛的微粒檢測(cè)技術(shù)包括基于光譜的激光衍射、動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)以及基于顯微成像的掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡等。對(duì)于多分散脂質(zhì)體,也有許多結(jié)合粒徑的分離技術(shù)共同用于脂質(zhì)體尺寸分布的表征,如尺寸排阻色譜、毛細(xì)管電泳技術(shù)等,Singh等采用了一種多光譜的高級(jí)納米顆粒跟蹤技術(shù),可以準(zhǔn)確測(cè)量50~2000nm的多分散樣品中的顆粒大小。
2.3 脂質(zhì)及其降解產(chǎn)物的測(cè)定
磷脂和膽固醇是構(gòu)成脂質(zhì)體的重要非活性成分,大豆卵磷脂(SPC)、氫化大豆磷脂酰膽堿(HSPC)、二硬脂酰磷脂酰膽堿(DSPC)、二油酰磷脂酰膽堿(DOPC)、二棕櫚酰磷脂酰甘油(DPPG)等均是已上市脂質(zhì)體制劑中常用到的磷脂類化合物,磷脂和膽固醇的比例能調(diào)節(jié)脂質(zhì)體膜的流動(dòng)性和相變溫度,從而影響脂質(zhì)體的形狀、包封率和體內(nèi)的滲透率。然而,磷脂在生產(chǎn)和貯存過(guò)程中容易發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生降解產(chǎn)物溶血磷脂和脂肪酸,在人體正常情況下,溶血磷脂在細(xì)胞膜中的含量≤3%,濃度范圍是12~166μmol·L-1,當(dāng)溶血磷脂濃度過(guò)高時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂,產(chǎn)生溶血或細(xì)胞壞死,因此檢測(cè)脂質(zhì)體中膽固醇、磷脂及其降解產(chǎn)物的含量是很有必要的。由于膽固醇和磷脂類化合物極性小且無(wú)紫外吸收,不能使用常規(guī)的紫外檢測(cè)器檢測(cè),文獻(xiàn)中報(bào)道的檢測(cè)方法是采用通用型檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定:示差折光檢測(cè)器(RID)、蒸發(fā)光檢測(cè)器(ELSD)、電噴霧檢測(cè)器(CAD)等。彭佩等采用HPLC-ELSD法同時(shí)測(cè)定了復(fù)合磷脂脂質(zhì)體中SPC、HSPC和膽固醇的含量,結(jié)果表明該方法精密度和回收率高,能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)定上述脂質(zhì)的含量。李晗等采用HPLC-CAD法對(duì)長(zhǎng)春瑞濱熱敏脂質(zhì)體中的溶血磷脂進(jìn)行檢測(cè),和其他通用檢測(cè)器相比,電噴霧檢測(cè)器無(wú)需對(duì)待測(cè)組分進(jìn)行前處理,靈敏度高,對(duì)復(fù)雜組分和微量降解產(chǎn)物均可達(dá)到檢測(cè)要求。
2.4 包封率
包封率是評(píng)價(jià)納米載體的重要參數(shù),包封率的大小會(huì)直接影響用藥的劑量和藥物在體內(nèi)的療效。脂質(zhì)體的組成成分和比例、包封藥物的性質(zhì)以及制備工藝均可影響脂質(zhì)體包封效率。脂質(zhì)體的包封率是指包裹在脂質(zhì)體中的藥量占總藥量的百分比,測(cè)定包封率時(shí),關(guān)鍵的一步是將脂質(zhì)體制劑中的游離藥物和脂質(zhì)體分離而不造成脂質(zhì)體的破壞,張藝等就脂質(zhì)體包封率的前處理方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,包括離心法、透析反透析法、葡聚糖凝膠柱法和微柱離心法等。
不同的分離方法會(huì)對(duì)包封率的測(cè)定產(chǎn)生不同的影響,有研究表明,在采用尺寸排阻色譜、固相萃取法、離心超濾法、中空纖維離心超濾法測(cè)定兩性霉素B脂質(zhì)體包封率時(shí),4種方法的測(cè)定結(jié)果有很大差異,測(cè)得包封率結(jié)果分別為93%、5%~13%、100%、99%,采用固相萃取法結(jié)果明顯降低的原因在于,C18固定相容易吸附脂質(zhì)體表面的脂質(zhì),導(dǎo)致游離藥物與脂質(zhì)體的分離效果變差,包封率降低。因此在選擇分離方法時(shí)需要綜合考慮包封藥物、脂質(zhì)體成分以及分離介質(zhì)的相互作用,如在離心法中,游離的水溶性藥物因其良好的溶解性會(huì)分布于上清液中,而脂質(zhì)體則位于沉淀中;相反,對(duì)于脂溶性藥物,在較低的離心強(qiáng)度和短的離心時(shí)間下,游離藥物不溶于水而沉淀,脂質(zhì)體位于上清液中;對(duì)于多囊脂質(zhì)體的包封率測(cè)定,由于其較大的粒徑,采用低速離心法能較好地將游離藥物分離并防止脂質(zhì)體的破壞。除了上述方法,為了提高包封率測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度,LV等采用實(shí)時(shí)成像技術(shù)對(duì)待測(cè)的納米載體進(jìn)行熒光探針標(biāo)記,當(dāng)探針?lè)肿咏Y(jié)合在納米顆粒中時(shí),會(huì)發(fā)出近紅外熒光,當(dāng)納米載體降解時(shí),它們被釋放到周圍的水介質(zhì)中,熒光立即熄滅,以熒光強(qiáng)度測(cè)定包封率,并評(píng)價(jià)了離心法、超濾法和凝膠滲透色譜的分離能力。結(jié)果表明,離心法有明顯的粒徑和尺寸依賴的分離趨勢(shì),適用于粒徑和密度大的納米載體的包封率測(cè)定,超濾法和凝膠滲透法對(duì)納米載體的分離效果都較好,但凝膠滲透法對(duì)藥物的回收率較差。
2.5 體外釋放度
脂質(zhì)體在體內(nèi)發(fā)揮藥效的前提是包封藥物的有效釋放,藥物在脂質(zhì)體中的釋放速率是影響其藥理作用和藥代動(dòng)力學(xué)的重要因素,如Yanagida等研究表明,通過(guò)優(yōu)化法舒地爾脂質(zhì)體的釋放率可提高法舒地爾治療腦缺血/再灌注損傷的療效。影響脂質(zhì)體體外釋放率的因素包括脂質(zhì)體制劑本身的特性以及制備工藝和測(cè)定方法。Hioki等發(fā)現(xiàn),在阿霉素脂質(zhì)體體外釋放試驗(yàn)中,聚乙二醇化脂質(zhì)體表現(xiàn)出比非聚乙二醇化脂質(zhì)體更高的釋放率。Khatib等通過(guò)噴霧干燥法制備環(huán)丙沙星納米晶脂質(zhì)體,蔗糖含量高的脂質(zhì)體配方對(duì)環(huán)丙沙星脂質(zhì)體的釋放時(shí)間延長(zhǎng),并依此制成了可吸入的、藥物釋放可控的環(huán)丙沙星脂質(zhì)體。脂質(zhì)體的體外釋放行為也是仿制藥一致性評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,如創(chuàng)新藥兩性霉素B脂質(zhì)體AmBisome?與其仿制藥Anfogen?和Lambin?相比雖然有相同的配方組成,但藥物有效性和安全性均不及原創(chuàng)藥,究其原因是仿制藥中兩性霉素B的快速釋放。因此,建立合理有效的體外釋放度測(cè)定方法對(duì)于脂質(zhì)體制劑的安全有效性和仿制藥開(kāi)發(fā)有重要意義。目前的測(cè)定方法有取樣-分離法、膜擴(kuò)散法、新型的測(cè)定方法以及各國(guó)藥典中收載的釋放度測(cè)定方法的改進(jìn)方法。
2.5.1 取樣-分離法
取樣-分離方法是使用最為廣泛和簡(jiǎn)便的方法,具體操作是將脂質(zhì)體混懸液置于透析袋中并溶于適宜的釋放介質(zhì),通過(guò)水浴靜置或攪拌、搖床震蕩使脂質(zhì)體釋放,以預(yù)先設(shè)好的時(shí)間取樣并分離或過(guò)濾,測(cè)定釋放藥物的含量。由于方法簡(jiǎn)便,成本低廉,取樣分離方法適用于藥物體外釋放度的前期考察,通過(guò)選擇不同的溫度、釋放介質(zhì)、攪拌速率或震動(dòng)頻率來(lái)初步確定藥物釋放的條件。如高文慧等就采用取樣-分離方法研究了長(zhǎng)循環(huán)嗎啡脂質(zhì)體的體外釋放特性,將長(zhǎng)循環(huán)嗎啡脂質(zhì)體置于透析袋中并在含有磷酸鹽緩沖液的釋放介質(zhì)中攪拌,分別于0.5、1、1.5、2、4、6、8、12、24、48h取樣后離心取上清液,計(jì)算藥物累積釋放率。
2.5.2 反透析-槳法
透析法和反透析法區(qū)別在于待釋放藥物是置于透析袋內(nèi)還是透析袋外的釋放介質(zhì)中,透析法是檢測(cè)從透析袋內(nèi)釋放到介質(zhì)中的藥物,而反透析法是檢測(cè)從介質(zhì)中釋放入透析袋中的藥物。為了探討多囊脂質(zhì)體的釋放機(jī)制,Manna等以已上市的長(zhǎng)效局麻藥布比卡因多囊脂質(zhì)體(Exparel?)為研究對(duì)象,采用與反透析法相結(jié)合的槳法建立了一種新的體外釋放度測(cè)定方法,并利用原位光纖UV-Vis探頭置于透析袋內(nèi),實(shí)時(shí)檢測(cè)藥物的釋放情況。和取樣-分離法相比,新方法能更好地控制釋放條件,得到藥物突釋、延滯期和二次釋放的3步釋放過(guò)程,闡釋了多囊脂質(zhì)體的釋放機(jī)制,探討了溫度、pH、攪拌速度、釋放介質(zhì)等因素對(duì)多囊脂質(zhì)體體外釋放度的影響。
2.5.3 柱切換HPLC法
傳統(tǒng)的離心、過(guò)濾或透析方法可能會(huì)影響藥物的釋放過(guò)程,例如藥物在離心或過(guò)濾過(guò)程中釋放,透析膜的釋放限制,釋放條件不易控制等,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要考慮這些因素的影響。Ohnishi等建立了柱切換HPLC法,能夠分別測(cè)定阿霉素脂質(zhì)體中的包封藥物和釋放的藥物(游離藥物),將阿霉素脂質(zhì)體以合適的濃度分散在HPLC玻璃瓶中,在預(yù)定溫度和時(shí)間取樣注入柱切換HPLC,游離藥物通過(guò)分離柱時(shí)被保留,而包封藥物被洗脫下來(lái)經(jīng)過(guò)萃取柱進(jìn)行萃取和分離,最終游離藥物和包封藥物分別通過(guò)分離柱和萃取柱分離,經(jīng)過(guò)分析柱的洗脫和分析后用紫外檢測(cè)器檢測(cè),和傳統(tǒng)的透析方法相比,不存在膜滲透導(dǎo)致的釋放限制,也不需要復(fù)雜的前處理過(guò)程,不僅可以測(cè)定釋放率,還可以分析脂質(zhì)體的包封行為。
2.5.4 流池法
流池法對(duì)于研究難溶性藥物和特殊劑型的體外釋放行為有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。相較于其他溶出方法,流池法有應(yīng)用于不同劑型的樣品池和可供選擇的流速,并且根據(jù)藥物特性,釋放介質(zhì)可采用開(kāi)環(huán)或閉環(huán)模式,在體外釋放度測(cè)定方面有廣闊的應(yīng)用前景。已有文獻(xiàn)報(bào)道了采用流池法測(cè)定脂質(zhì)體體外釋放度的方法,如Tang等利用流池法測(cè)定了兩性霉素B脂質(zhì)體的體外釋放度,通過(guò)考察釋放介質(zhì)的種類和比例,釋放介質(zhì)溫度和流速,起始藥物濃度等因素,使兩性霉素B在沒(méi)有沉淀或脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)降解的情況下于24h內(nèi)釋放,建立的該方法能有效區(qū)分兩性霉素B原研制劑和2個(gè)仿制藥品的釋放行為。同樣地,Yuan等也采用流池法考察了多柔比星脂質(zhì)體的體外釋放行為,可用于區(qū)分不同制備工藝的多柔比星脂質(zhì)體的體外釋放特征。
2.6 微生物控制
由于脂質(zhì)體藥物的給藥途徑以腸道外給藥為主,因此無(wú)菌檢查、微生物限度檢查、熱原和細(xì)菌內(nèi)毒素檢查等對(duì)于評(píng)價(jià)脂質(zhì)體制劑的安全性和免疫毒性很重要。由于脂質(zhì)體特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),給脂質(zhì)體制劑的微生物控制帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn)。如在脂質(zhì)體生產(chǎn)中,傳統(tǒng)的滅菌技術(shù)如加熱滅菌、化學(xué)滅菌和射線滅菌法對(duì)脂質(zhì)體的滅菌具有一定的局限性,可能導(dǎo)致脂質(zhì)體泄露、微粒聚集以及脂質(zhì)降解等問(wèn)題,而超臨界流體由于其化學(xué)惰性,對(duì)細(xì)菌、病毒、芽孢等具有強(qiáng)大的滅活能力并能實(shí)現(xiàn)低溫滅菌,在醫(yī)療器械、天然生物材料、食品的滅菌過(guò)程中均有所應(yīng)用,或許可以成為脂質(zhì)體滅菌的潛在方法。《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定靜脈用注射劑應(yīng)按各品種項(xiàng)下的規(guī)定進(jìn)行熱原和細(xì)菌內(nèi)毒素的檢查,并符合規(guī)定,然而,脂質(zhì)體在一定情況下會(huì)干擾鱟試劑的測(cè)定,因此需要選擇并開(kāi)發(fā)針對(duì)納米微粒的細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(cè)技術(shù)。如潘衛(wèi)松等在探討多西他賽脂質(zhì)體的細(xì)菌內(nèi)毒素的檢測(cè)方法時(shí),直接采用細(xì)菌內(nèi)毒素檢查用水(BET檢查用水)溶解稀釋樣品,會(huì)對(duì)鱟試劑的檢測(cè)有增強(qiáng)干擾的作用,而用60%乙醇溶液溶解樣品再用BET檢查用水稀釋數(shù)倍后,不再產(chǎn)生干擾。孫丹在檢測(cè)依托泊苷脂質(zhì)微球注射液的細(xì)菌內(nèi)毒素時(shí)同樣采用了此方法。這可能是由于細(xì)菌內(nèi)毒素,即革蘭陰性細(xì)菌外壁的脂多糖能夠和脂質(zhì)體表面的脂質(zhì)結(jié)合,干擾鱟試劑與細(xì)菌內(nèi)毒素的凝集反應(yīng)而影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度,而60%乙醇溶液或表面活性劑能夠溶解并破壞脂質(zhì)結(jié)構(gòu),避免了脂質(zhì)對(duì)鱟試劑的干擾。同時(shí),也有報(bào)道采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UHPLC-MS/MS)檢測(cè)脂多糖結(jié)構(gòu)中的羥基脂肪酸,建立了一種沒(méi)有納米顆粒特異性干擾的靈敏的細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(cè)方法。
3 總結(jié)與展望
隨著學(xué)者對(duì)脂質(zhì)體制劑的研究不斷深入,脂質(zhì)體為長(zhǎng)效、靶向、控釋制劑的研發(fā)提供了新的思路,為眾多疾病的治療提供了新的選擇。然而,脂質(zhì)體制劑仍然有部分不足,尤其是在制備技術(shù)和質(zhì)量控制方面。盡管脂質(zhì)體有多個(gè)可供選擇的制備工藝,但脂質(zhì)體技術(shù)壁壘,工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備的匱乏以及較高的生產(chǎn)成本均阻礙了脂質(zhì)體制劑的應(yīng)用,脂質(zhì)體制劑從實(shí)驗(yàn)室制備到工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)移仍有一定難度;此外,針對(duì)脂質(zhì)體制劑的質(zhì)量控制方面可參考的指導(dǎo)原則有限,脂質(zhì)體評(píng)價(jià)方法尚未明確,體內(nèi)外相關(guān)性和一致性評(píng)價(jià)的研究不充分,給脂質(zhì)體制劑的監(jiān)管和仿制藥開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。因此,實(shí)現(xiàn)脂質(zhì)體工業(yè)化生產(chǎn)和完善脂質(zhì)體質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)是目前脂質(zhì)體制劑需要解決的問(wèn)題。令人欣慰的是,脂質(zhì)體制劑工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)正逐步發(fā)展,微流體技術(shù)、超臨界流體技術(shù)推動(dòng)了脂質(zhì)體制劑的工業(yè)化進(jìn)程,同時(shí)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心于2021年8月針對(duì)納米藥物發(fā)布了指導(dǎo)原則(試行),表明醫(yī)藥企業(yè)和監(jiān)管部門對(duì)脂質(zhì)體等特殊制劑的關(guān)注度也不斷提高,脂質(zhì)體制劑作為安全、有效、可控的新型藥物制劑正在成為現(xiàn)實(shí)。
參考文獻(xiàn)詳見(jiàn)《藥物分析雜志》Chin J Pharm Anal 2023,43(1)。