在醫(yī)藥和化妝品行業(yè)中脂質(zhì)體是由磷脂制作而成的小球,它的粒徑和表面電荷的檢測是非常重要的一項。動態(tài)光散射是檢測亞微米脂質(zhì)體常見的分析技術(shù),單顆粒光學傳感技術(shù)用于檢測大于1微米的脂質(zhì)體。Nicomp 380激光粒度儀和AccuSizer 780顆粒計數(shù)器在世界各地的實驗室都在為脂質(zhì)體檢測粒徑和電位(zeta電位)。
介紹
脂質(zhì)體是雙層囊泡,通常用于醫(yī)藥中靶向藥物的研發(fā)。它由磷脂制成,它們的極性末端附著在非極性鏈上,自組裝成雙層囊泡,極性末端面對水介質(zhì),非極性末端形成雙層。在醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用中脂質(zhì)體經(jīng)常在原料藥中使用。如果API屬于親水性,那么將進入親水基團內(nèi)部,如果不是,將進入疏水基團夾層內(nèi),如圖1所示
圖1:給藥用脂質(zhì)體
Doxil(鹽酸多柔比星脂質(zhì)體)是批通過批準使用,是一種重新配置的阿霉素。阿霉素藥品在聚乙二醇(PEG)包覆的脂質(zhì)體的親水袋。聚乙二醇有助于避免免疫系統(tǒng)的檢測和破壞,提高穩(wěn)定性,延長循環(huán)中的半衰期。 脂質(zhì)體的其他應(yīng)用包括:生物技術(shù)(siRNA[小干擾核糖核酸]傳遞、抗體傳遞)和美容(乳劑和乳膏等領(lǐng)域的應(yīng)用)。
脂質(zhì)體的分類和它的層數(shù)(單層或者多層)、大?。ㄐ⌒?、大型或巨大型)以及制備方式有關(guān),脂質(zhì)體的主要類型是小型單層囊泡(SUV),小型多層囊泡(SMV),多層囊泡(MLV),大型單層囊泡(LUV),和巨型多層囊泡(GMV)。
脂質(zhì)體的粒徑和加入脂質(zhì)體中藥物的數(shù)量,是在藥物的藥代動力學和藥效學參數(shù)中起著關(guān)鍵作用。因此,和快速地測量脂質(zhì)體的大小對于新的和有效的藥物傳遞系統(tǒng)是*的。
大多數(shù)脂質(zhì)體都是亞微米(20~250nm),的粒徑分析技術(shù)是動態(tài)光散射(DLS)技術(shù),如圖2所示。
圖2:Nicomp 380 N3000 激光粒度儀
一些新的較大的GMV脂質(zhì)體對于Nicomp 380 N3000激光粒度儀來說太大了(>5µm),可以用AccuSizer單粒子光學技術(shù)(SPOS)系統(tǒng)測量,如圖3所示。
圖3:AccuSizer 780 A2000 SIS顆粒計數(shù)器
研發(fā)過程中的數(shù)據(jù)檢測
在研發(fā)制造過程中,如通過濾膜擠壓,Nicomp 380 N3000激光粒度儀 和AccuSizer 780 A2000 SIS顆粒計數(shù)器都被用來地檢測脂質(zhì)體的粒徑。組結(jié)果,如圖4至圖6所示,脂質(zhì)體通過小尺寸的過濾器擠出后Nicomp 380 N3000激光粒度儀的粒徑檢測結(jié)果。
圖4:脂質(zhì)體擠出前粒徑檢測結(jié)果
圖5:脂質(zhì)體通過0.4μm濾膜擠出三次后的檢測結(jié)果
圖6:脂質(zhì)體通過0.1μm濾膜擠出三次后的檢測結(jié)果
采用糖摻雜脂膜水化法制備了巨型多層囊泡脂質(zhì)體。 然后通過離心和通過膜過濾器擠壓來減小尺寸。 用AccuSizer 780 A2000 SIS顆粒計數(shù)器檢測脂質(zhì)體粒徑大小的變化,如圖7至圖10所示。
圖7:離心過濾前GMV(巨型多層囊泡)脂質(zhì)體
圖8:離心過濾后GMV(巨型多層囊泡)脂質(zhì)體
圖9:通過5μm濾膜寄出后的GMV(巨型多層囊泡)脂質(zhì)體
圖10:通過10μm濾膜擠出后的GMV(巨型多層囊泡)脂質(zhì)體
陽離子包覆脂質(zhì)體
由陽離子脂質(zhì)組成的脂質(zhì)體吧DOTAP,已被證明是陰離子RNA和DNA核苷酸的有效載體。 陽離子脂質(zhì)體提供的優(yōu)點包括核苷酸的高包封效率和由于脂質(zhì)雙層上的整體陽離子靜電電荷而產(chǎn)生的高細胞攝取,為了防止血清誘導的聚集,陽離子脂質(zhì)體被聚乙二醇化以增加循環(huán)壽命,并允許在腫瘤組織中積累。
在加州大學戴維斯分校上制備和研究的陽離子脂質(zhì)體含有陽離子脂質(zhì)DOTAP,用于微RNA的包封。 脂質(zhì)體的大小是至關(guān)重要的,因為終這些脂質(zhì)體被靜脈注射到小鼠體內(nèi)。 因此,終尺寸不應(yīng)大于100nm左右。 這些陽離子包覆脂質(zhì)體的尺寸結(jié)果如圖11所示。
高斯數(shù)據(jù)匯總 | |
平均粒徑 | 132.5nm |
標準偏差 | 44.0nm(33.2%) |
變異系數(shù)(Coeff. of Var’n) | 0.332 |
PI值 | 0.110 |
卡方值 | 0.577 |
基線 | 0.000% |
擴散系數(shù) | 3.51E-008 cm²/s |
圖11:陽離子包被脂質(zhì)體粒徑檢測結(jié)果
長循環(huán)脂質(zhì)體
在加州大學戴維斯分校的Ferrara實驗室研究的另一個脂質(zhì)體被標記為64Cu,作為納米示蹤劑,通過正電子發(fā)射斷層掃描(PET)來改善頭頸部腫瘤的可視化。 這種脂質(zhì)體是一種特殊的制劑,是HSPC/膽固醇/DSPE-PEG2K的標準化組合,它創(chuàng)造了一種高度穩(wěn)定、長循環(huán)的脂質(zhì)體(LCL),有利于許多不同的應(yīng)用。 本配方采用HSPC/膽固醇/DSPE-PEG2K的摩爾比為55.5mol:39mol:5.0moll,然后用6-BAT-PEG-脂質(zhì)對64Cu進行功能化放射性標記。 64Cu脂質(zhì)體在各種癌癥中積累,并提供了一種敏感的示蹤劑和納米療法生物分布的指示。
64Cu 脂質(zhì)體粒徑數(shù)據(jù)如圖12所示。
高斯數(shù)據(jù)匯總 | |
平均粒徑 | 122.8nm |
標準偏差 | 16.2nm(13.2%) |
變異系數(shù)(Coeff. of Var’n) | 0.132 |
PI值 | 0.017 |
卡方值 | 0.173 |
基線 | 0.078% |
擴散系數(shù) | 3.78E-008 cm²/s |
圖12:64Cu標記的LCL脂質(zhì)體粒徑檢測結(jié)果
溫度敏感脂質(zhì)體
此外,溫度敏感脂質(zhì)體已被制備,以提高熱誘導釋放這些粒子的內(nèi)容物在特定的目標位點。 在一項研究中,在含有溫度敏感脂質(zhì)體(LTSLs)的裂解脂質(zhì)核心中,阿霉素(Dox)和銅(CuDox)之間形成了pH敏感復合物。這些脂質(zhì)體由DPPC:DSPE-PEG2k:MPPC(86:4:10,摩爾比)組成,其中DPPC為1,2-二脂?;?/font>-sn-甘油-3-磷酸膽堿,DSPE-PEG2k為1,2distearoyl-snglycero-3-phosphoethanolamine-N-Methoxy聚乙二醇-2000,MPPC為1-棕櫚酰基-2-羥基-sn-甘油-3-磷酸膽堿。 將銅TEA脂質(zhì)體(銅(II)葡萄糖酸銅、三甘氨酸胺(TEA)與非包封銅TEA分離,誘導脂質(zhì)體膜上的鹽梯度。 MPPC-Copper TEA脂質(zhì)體的大小如圖13所示。
高斯數(shù)據(jù)匯總 | |
平均粒徑 | 139.3nm |
標準偏差 | 30.8nm(22.1%) |
變異系數(shù)(Coeff. of Var’n) | 0.221 |
PI值 | 0.049 |
卡方值 | 2.059 |
基線 | 0.000% |
擴散系數(shù) | 3.34E-008 cm²/s |
圖13:MPPC-Copper TEA脂質(zhì)體
一旦這些脂質(zhì)體的制備和大小被驗證,它們就被負載在治療藥物阿霉素中,使用TEA梯度-阿霉素進入脂質(zhì)體中,當TEA出來時。
ZR-89標記脂質(zhì)體的Zeta電位
在另一項研究中,建立了Zr-89標記脂質(zhì)體,以評價長循環(huán)脂質(zhì)體在一周內(nèi)的藥代動力學。 放射性被隔離在親水性內(nèi)腔、脂質(zhì)雙層或脂質(zhì)體表面。 本研究中的脂質(zhì)體是在Nicomp 380 N3000 激光粒度儀上測量的,其尺寸分布范圍為114-120nm。 用相位分析光散射模式(PALS)在Nicomp上測量了Zeta電位。 測量設(shè)置包括在電極之間的0.4厘米間隙施加12V/cm電場,并使用Smoluchowski極限。 多個測量結(jié)果如圖14所示。
圖14:NH2-Peg2K脂質(zhì)體的Zeta電位檢測結(jié)果
注意重復測量的一致的結(jié)果。