《纳米材料与技术》第6章纳米生物医学.ppt

* 脂质体是双亲性的类脂质分子通过自组装而成的双分子层的闭合囊泡 ，是一种由一个或多个脂双层中间包覆微水相的结构。在脂质体的形成过程中，亲水的头部形成膜的内外表面层，而亲油性的尾部处于膜的中间，膜壁厚度约为5～7nm，而囊的直径一般在25～500nm 之间 。 * 1965 年，Bangham发现，把磷脂这种天然的表面活性剂分散到过量水中，可形成一种由双分子膜组成的闭合囊泡，这种囊泡就是脂质体，这也是人类首次制备出了脂质体. 由于脂质体具有与细胞膜相似的结构，因此早期的脂质体多用于生物膜的结构与功能的研究. Gregoriadis 等于1971 年首次将脂质体用于生物活性物质的转运。 * 各种脂质和脂质混合物均可用于制备脂质体,而磷脂是最常用的 .磷脂由一个头部和两个尾部组成。头部是磷酸与水溶性分子(R3) 如胆碱等酯化而成,再与甘油的一个羟基酯化;尾部是两条脂肪酸链(R1 ,R2 为脂肪酸的烃链) 与甘油剩下的两个羟基酯化 。调节磷脂的头部水溶性基团可以使磷脂不带电或带负电荷,例如:当基团为胆碱时磷脂为中性,当基团为丝氨酸时磷脂带负电荷;调节脂肪酸链的长度和不饱和度,可以调节脂质双层膜的相转变温度( Tc) ,增加脂肪酸链的长度和饱和度都可以提高Tc ;若将R3 基团换成亲水性的高分子,如聚乙二醇等,可以增强磷脂亲水端的亲水性。 磷脂的主要成分是磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,磷脂酸等.其结构可简述为有一个离子型(至少是强极性链) 的“极性头”和两条疏水性的高级脂肪烃长链(非极性尾部) 组成,在某一特定浓度条件下,其极性头与极性头部分相结合,非极性尾部与非极性尾部相结合,而形成一个稳定的双分子层结构. 构成脂质的另一类物质是胆固醇,它在膜中主要起着改变纯磷脂层性质的作用,它像“缓冲剂”一样起着调节膜结构“流动性”的作用. * 脂质体按结构分为小单室脂质体(SUV)、大单室脂质体（LUV)和多室战争脂质体(MLV)3种。 * * * * 根据应用目的以及内容物的性质，人们开发了很多种制备脂质体的方法，下面介绍两种常用的方法：由这两个方法制备成的脂质体包含多层泡囊和单层泡囊。多层泡囊是象洋葱一样的直径为100～800nm 的多层泡囊，在相变温度以上时，对多层泡囊进行超声，则形成单层泡囊，其直径为30～60nm，泡囊的壁厚一般为5nm 左右，每个泡囊含有80000～100000 个表面活性剂分子。 * 作为一种药物载体已经实现了商业化.美国FDA 已审批了数种脂质体类药物. 另外，还有很多项目处于临床试验阶段. 到1999 年，这些药物产品的销售额已超过2.5 亿美元。 一般脂溶性药物如尼莫地平等能分布在脂质双分子层中。脂质体对这些药物的包封率和载药量都很高。而水溶性药物如盐酸米托蒽醌等和双层膜作用较小,按一般方法只能少量包裹在脂质体的内水相中。这类药物制成脂质体,包封率往往达不到要求。 例如,用脂质体包裹酸性缓冲盐(如,柠檬酸缓冲盐) ,然后用碱把外相调成中性,建立脂质体内外的pH 梯度。药物在外相的中性pH 环境下以亲脂性的中性形式存在,能够透过脂质双层膜;而在脂质体内水相中被质子化转为离子形式,不能再透过脂质双层回到外水相。 * 传统脂质体容易吸附血浆蛋白,在网状内皮系统(RES) 丰富的肝、脾等器官被快速清除。从生理解度来看,这种脂质体不易被网状内皮系统所发现和捕获,又被称为隐形脂质体(stealth liposome) 。这种脂质体比传统脂质体的循环时间更长,所以也被称为长循环脂质体(long-circulation liposome) 。立体稳定脂质体的循环时间延长且更容易靶向到实体瘤、炎症和感染处。 * 阳离子脂质体能够和DNA 和蛋白质形成多种结构。阳离子脂质体转运基因时与负电荷的DNA发生缩合,形成脂质体- DNA 复合物。复合物有三种结构:DNA 被类脂双层包裹呈圆柱形;DNA 夹于类脂双层之间呈扁平“三明治”状;DNA 被类脂双层压缩呈平行螺旋状 。 * 纳米中药的特点 1、纳米中药的生物利用度将提高 如前所述，纳米中药由于大的比表面积，增大了其暴露于介质中的表面积，促进了药物的溶解;由于粒径的减小，增大了药物在体内的分布，因而大大提高了药物的生物利用度.并且一般中药的细胞壁是完整的，其有效成分只有很小的一部分穿透细胞壁被人体吸收利用.采用纳米技术加工中药将有可能使细胞破壁，使更多的中药有效成分被释放出来而被人体吸收，从而提高了中药的生物利用度. 2、增强靶向性 药物靶向性是指药物能选择性的分布于作用对象，从而增强疗效、减少副作用.其作用对象从靶器官、靶细胞到最为先进的细胞内靶结构，而这三级靶向治疗方法均可通过纳米技术得以完成.中