泡囊的幾種不同制備方法
泡囊又稱囊泡、類脂質體或非離子型表面活性劑泡囊,具有封閉的雙層結構,雙層殼層內外均是親水基團,空腔的中心可容納水性介質,夾在雙層親水基團中間的是疏水基團。
泡囊可由兩親性線形嵌段共聚物在溶液中自組裝形成,稱為聚合物泡囊(polymer vesicles或polymersomes),它的疏水段更長,因此它比由一般非離子型表面活性劑形成的泡囊物理穩定性更高。本文討論的作為藥物載體的泡囊主要指聚合物泡囊。
泡囊同膠柬的關系:
兩親性嵌段共聚物在溶液中可以自發形成膠束,亦可形成共聚物泡囊,有人認為主要取決于共聚物分子中親水段(如POE或PEG)所l與的體積比(fEo)。當0.2<fE0<O.42時因疏水段很長易形成疏水核心的管形(亦稱蟲形)的聚合物膠束;0.42<‰<0.5時疏水段長度適當,易聚集成疏水核心的夾層外殼、中心為親水空腔的聚合物泡囊,fEo>0.5時親水段很大,形成錐形分子,然后形成聚合物膠束。
泡囊的制備方法
1、 薄膜分散法:
先將材料溶液蒸發成薄膜,再加水性介質采用手搖、攪拌或超聲分散形成泡囊,是制備泡囊常用的方法,操作步驟不盡相同,其泡囊多為多事型,對水溶性藥物的包載量低于單室型,而釋放則相對較緩慢。可以先制備泡囊,再包載藥物,如以PEG為親水段,同以PLA或PCL作疏水段聚合成的ABC,可形成聚合物泡囊,用以包載藥物多柔比星(DOX)。將共聚物的HCCl3溶液在氮氣氛下蒸發成薄膜,再真空干燥除凈HCCl3,加硫酸銨溶液使薄膜水化,并溫育促進泡囊的自組裝,再透析除鹽后,將藥物溶液加入,溫育使藥物
進入泡囊,再用PBS透析除去剩余藥物,即得DOX聚合物泡囊混懸液。由不同相對分子質量的共聚物可以得到粒徑從100 nm~10斗m的聚合物泡囊。體外釋藥試驗表明,隨著疏
水段(PLA或PCL)的水解,釋藥逐漸加速,并認為其釋放是由水解后在泡囊內形成微孔而啟動的。
也可以形成泡囊和包載藥物同時進行,如卡鉑泡囊的制備,將Span溶于*醚,減壓旋轉蒸發除去*醚得薄膜,加溶有卡鉑的緩沖液振搖得泡囊的混懸液。加甘露醇后制成凍
干品備用。加水后再分散性好,泡囊平均粒徑3.72斗m,徑距0.66,包封率29.2%,體外釋藥tl/2比原藥延長9.14倍,有明顯的緩釋性。動物試驗表明,泡囊的大攝取率以肺大(為3.43),靶向效率增加0.5~9倍(對不同器官),峰濃度比以肺大(1.5倍),說明肺靶向性顯著(而原藥主要分布于血液中),肺AUC為原藥的3.4倍,而且毒性也比原藥降低(LD。增大)。如流感病毒疫苗泡囊的制備,將Span 40或Span 60、膽固醇、磷酸二鯨蠟酯(DCP)溶于HCCl3后,60~65℃旋轉蒸發形成薄膜,再通氮除氧得干膜,加PBS于60℃將膜水化,于室溫同流感病毒疫苗滾動溫育再超聲,在氮氣氛下用聚碳酸酯薄膜過濾除去大粒,再超離心分離,凍干。試驗結果說明疫苗制成泡囊后活性并未喪失。包封率結果:用Span 60者均高于Span 40,含膽固醇愈多包封率愈高。粒徑:用Span 60者(263±56)nm,用Span 40者(341±91)nm。體外釋放含Span 60的釋放較快,釋放65%約需24 h,含Span40的釋放65%約需48 h。
2、逆相蒸發法:
逆相蒸發法先制備乳狀液,蒸發除去有機溶劑后可獲得大單竄泡囊,因其水性空腔容積較大,包封率也較高,但釋藥比多室泡囊要快一些。如紫杉醇在HCCl3中易溶,在水中不溶,對多種腫瘤有良好的治療作用,但毒副作用嚴重,故研制其泡囊。采用逆相蒸發法避光進行。先將膽同醇、DCP、Q-生育酚(31:7:2)和紫杉醇溶于HCCl3中減壓蒸發形成脂質膜,加yi醚溶解,加聚山梨酯60或80的Tris/HCl緩沖液,超聲成0/w型乳狀液,減壓除去yi醚至形成水混懸液,通氮除盡yi醚,冰浴超聲,得泡囊。粒徑7 tun以下的占93%,藥物包封率為98%。亦可將有機相先制成凝膠,再分散成O/W型乳狀液。如將藥物水溶液2 Inl加材料的yi醚溶液20 Inl,于4℃超聲乳化成W/O型乳狀液,室溫下使yi醚蒸發得稠厚凝膠,加3 ml PBS漩渦混合成混懸液,再室溫同旋蒸發15min,得載藥泡囊混懸液。
3、揮發性溶劑注入法:
將材料溶于yi醚或無水乙醇,用注射器以適當速度注入攪拌下含藥物的緩沖液中制備。多得小單室泡囊,包封率較薄膜分散法高。如將Span(或再加膽固醇和DCP)溶于yi醚,用注射器緩緩射入溶有氟尿嘧啶的PBS中,室溫攪拌一定時間即得載藥的泡囊混懸液。結果顯示,泡囊粒徑小于10“m,用Span40或60得的泡囊體外6 h的釋放度稍小于用Span 20或80得的泡囊,以用Span 40的釋放慢,僅由Span 40得的泡囊平均粒徑約8舭n,材料中加膽固醇的使平均粒徑降低,包封率和釋放度也降低,而材料中再加入DCP,則粒徑、包封率及釋放度均進一步降低(這幾種影響因素的實驗結果,不同的報道并不一致)。但加有DCP的泡囊負電荷增多,認為有利于問癌細胞的結合發揮抗癌藥的療效。藥物的包封率隨材料的濃度增大而直線升高。同原藥溶液相比,經包載后藥物靜注后在肝、肺、腎中的分布升高,而在腸中的分布降低,血藥濃度表現出緩釋特性,藥動學參數改變,消失半衰期和AUC增大,分布體積降低。
4、乳化法:
將少量水相與較多量的材料有機溶液乳化制成W/O型乳狀液,再加較大量水相進行第二次乳化得W/O/W型復乳,再蒸發除去有機溶劑可得泡囊。可以制得單室型泡囊。有人應用此法但以流動導管制備,導管外層為橫截面為1mm2的方形管,其內緊密插入一雙層圓玻管,此雙層管一端拉成尖嘴,兩層尖嘴的內徑分別為40及200仙m。內圓管通藥物水溶液作內水相,噴出的液滴被由外圓玻管射出的油相(聚丙烯酸正丁酯一聚丙烯酸的THF/甲苯溶液)包圍成油為外相的乳滴,此乳滴射入方管中的水相(80%甘油水溶液,流向同上面相反)即形成W/O/W復乳。控制各液的流速,可以得到每個油滴中僅含一個內水相液滴的復乳,其中的有機溶劑揮發后即形成分散在甘油水溶液中的載藥泡囊,粒徑約為70岬,大小均勻。
5、前體泡囊:
泡囊通常分散在液體介質中,運輸不便,貯藏時仍有聚集、合并和泄漏等物理穩定性問題,故研究將其制成前體泡囊(proniosomes),臨用前加介質攪拌溫育即得泡囊混懸液。目前已用于包載各種水溶性和水不溶性藥物。其制備工藝簡單,運輸、貯藏穩定性好,具有工業化生產前景。例如雌二醇前體泡囊的制備,將Span 40、膽固醇、十二烷基硫酸鈉和雌二醇在HCCl3/乙醇(體積比5/1)的混合溶劑中溶解,用噴霧器分次將該溶液噴入圓底燒瓶內山梨醇的表面上,每次噴入后將燒瓶裝入減壓旋轉蒸發儀上,于65。C水浴減壓旋轉15 min使山梨醇近干,再噴第二次,反復操作直至溶液噴完為止。取下燒瓶置真宅保干器中過夜,即得干燥粉末狀前體泡囊。將所得前體泡囊加水于80。C旋渦混合2 min,山梨醇溶解即得雌二醇泡囊混懸液。另外,亦可先制備泡囊,再將泡囊混懸液轉化為前體泡囊,如在旋轉蒸發儀的圓底燒瓶內盛山梨醇粉末(載體材料,水浴65~70。C),用雌二醇(水中不溶)的泡囊混懸液少量噴灑,避免形成濕塊,約20 nfin后,待山梨醇變干,再噴加少量混懸液,反復操作,后將粉末在干燥器中進一步干燥,即得。將所得前體泡囊加水于80。C旋渦混合2 min,山梨醇溶解,即再生得雌_二醇泡囊混懸液。其泡囊粒徑、體外釋放、包封率等同原泡囊混懸液均無明顯變化。
二親嵌段共聚物可以用于泡囊制作的材料有:
PLGA-mPEG
PDLLA-mPEG
PLLA-mPEG
主動靶向材料:
PLGA-PEG-MAL
PLGA-PEG-NHS
PLGA-PEG-NH2
PLGA-PEG-COOH
PLGA-PEG-SH
PLGA-PEG-Folate
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