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新型药物载体—醇质体的特点及研究进展

2014-01-23林碧雯王文娟王洪权李恒进解放军总医院皮肤科北京00853军事医学科学院5所药学室北京0007

中国药物应用与监测 2014年2期
关键词:质体透皮脂质体

林碧雯,王文娟,王洪权,周 勇,李恒进(.解放军总医院皮肤科,北京 00853;.军事医学科学院5所药学室,北京0007)

·药学进展·

新型药物载体—醇质体的特点及研究进展

林碧雯1,王文娟1,王洪权2,周 勇1,李恒进1(1.解放军总医院皮肤科,北京 100853;2.军事医学科学院5所药学室,北京100071)

醇质体作为一种新型脂质体,具有包封率高、变形性好、皮肤刺激性小、透皮效果佳、皮肤滞留量大、可以进行细胞内传递药物等优点,使其在经皮给药过程中更加有效。本文根据国内外文献,对醇质体的特点、透皮吸收性及在抗感染药、激素透皮给药、关节炎用药及大分子药物透皮递送等方面的应用进行综述,结果表明醇质体具有良好的应用前景和开发价值。

醇质体;脂质体;经皮给药

对于很多皮肤外用药来说,皮肤组织深层、表皮和真皮都是其发挥作用的靶组织,然而由于角质层阻碍药物的传输,使局部用药很难达到作用深度。实验表明,亲脂性的小分子可直接透过角质层,而有治疗作用的大分子聚合物则需要促渗剂才能到达皮肤深层[1-2]。目前,大多采用物理或化学的方法促进药物吸收,但化学促渗剂会干扰皮肤细胞的结构,且对大分子药物无显著作用,而物理方法的缺点在于其高成本和皮肤伤害性[3]。因此,临床更需要安全、有效的载体协助药物达到最佳渗透效果。醇质体[1]是一种新型的脂质体,本文主要对其特点、经皮吸收以及研究应用等方面进行综述。

1 醇质体的特点

1.1 形态观察及粒径大小

用2%磷脂酰胆碱、30%乙醇和水制成的醇质体采用动态光散射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等方法进行观察,结果表明醇质体为单层或多层脂质囊泡结构,其直径大小及结构可随环境转变,粒径范围从30 nm到几微米[4-7]。实验[8]发现,乙醇浓度对醇质体粒径的影响显著,一般随乙醇含量的增大而减小,且乙醇含量高时醇质体变形性也大。同时,醇质体浓度增加使药物囊泡粒径分布范围变窄、更均匀。

1.2 包封率

醇质体的包封率比普通脂质体更高,由于乙醇的加入,使得囊泡有高度延展性及可变形性,可包封亲脂性、亲水性的小分子和蛋白类大分子药物。亲水性药物盐酸苯海索醇质体和脂质体的包封率分别为(75±8)%和(36±1.6)%[6]。在脂溶性药物他克莫司醇质体与脂质体性质比较中,醇质体包封率为78.7%,脂质体为65.3%,可见药物在媒介中的溶解性也影响包封率[9]。一般来说脂溶性药物的醇质体包封率相对比较高[10]。

醇质体制备中影响包封率的主要因素有乙醇浓度、磷脂浓度、胆固醇含量、超声时间等。通常,包封率随着乙醇体积百分比的增大而增高,并且在同一浓度下磷脂的加入对包封率更有影响。利多卡因醇质体[11]包封率结果显示,主次因素顺序为:蛋黄卵磷脂浓度 >无水乙醇浓度 > 胆固醇浓度。优化工艺制备的雷公藤甲素醇质体[10]研究结果表明,不同因素对包封率的影响顺序为:磷脂浓度 > 乙醇含量 > 超声时间。当乙醇浓度超过45%,由于更高浓度的乙醇导致囊泡膜易漏,包封率反而降低[12]。

1.3 稳定性

醇质体中的乙醇使囊泡表面电荷发生改变,囊泡间相互排斥、聚集减少,稳定性高。同时,胆固醇可以增大脂质层硬度,提高囊泡的稳定性。雷公藤甲素醇质体3批样品分别置于60 ℃恒温箱、– 10 ℃条件下冷藏,24 h后取出,放至室温,未出现分层现象[10]。盐酸阿莫罗芬醇质体[13]及他克莫司醇质体[9]稳定性结果显示,在冰箱(4 ℃)和室温下放置4周,其包封率、平均粒径、粒径分布及囊体结构几乎均无变化,肉眼观察药剂无分层沉淀,载药量测定无显著性差异。

1.4 膜的流动性与变形性

膜的流动性对包裹药物的释放影响显著,也可影响醇质体的稳定性。维生素E醇质体与脂质体的变形性实验结果显示:醇质体变形能力约是脂质体的3.5 ~6.4倍。这是因为醇质体中含有高浓度乙醇,可通过降低囊膜界面张力来增加囊膜的弹性[8]。此外,借助差示扫描量热法、电子自旋共振光谱等方法测量后发现,通过相转变温度进行判断,醇质体膜的流动性远高于脂质体[5-7]。

1.5 安全性

在安全评估体外实验中,醇质体对成纤维细胞和体外培养细胞无毒性反应[5,14]。在动物实验中,对兔背部进行单次给药、局部封包,48 h后未发现急性皮肤刺激现象;累计14 d重复给药,未发现局部红斑反应[4]。在健康志愿者人体皮肤实验中,醇质体组(2%磷脂、45%乙醇)与0.9%氯化钠注射液组在12、24、48 h用反射光分光光度计测量局部红斑反应指数,两者之间无差别[15]。

2 经皮吸收性

Godin等[7]用激光扫描共聚焦显微镜观察醇质体携带探针的透皮吸收深度,药物最大透皮深度达到了200 μm,而此处也检测到了标记磷脂,表明醇质体透皮机理是作为载体携带药物一起渗透进入皮肤。评价经皮制剂制备好坏有两个重要指标:稳态透皮速率和皮肤滞留药量。

2.1 透皮深度及速率

有学者[14]用荧光探针技术及激光扫描共聚焦显微镜测定不同载体8 h后透过8周的裸鼠皮肤深度。结果显示,水溶性荧光探针钙黄绿素的醇质体、乙醇水溶液、普通脂质体深入皮肤的深度分别为160、80、60 µm。国内学者[13]采用共聚焦激光扫描显微镜观测阿莫罗芬醇质体渗入小鼠皮肤的深度为180 µm,乙醇溶液为160 µm,脂质体为80 µm。克霉唑醇质体研究中,24 h的体外经皮渗透实验结果发现,克霉唑醇质体与脂质体、乙醇水溶液和普通混悬液3种制剂相比,其透皮速率分别提高了2.9、2.59、22.58倍,时滞缩短了9.09、7.84、9.5倍,表明克霉唑醇质体在渗透性能方面显著优于传统脂质体[16]。

2.2 皮肤滞留药量

皮肤滞留量是通过测定透皮实验后皮肤中残留的药物量来计算,是评价药物渗透性及局部药效的重要指标。饶跃峰等[17]研制的非那甾胺醇质体作用于人体皮肤,24 h后药物滞留量次序为:醇质体> 30%乙醇溶液 > 脂质体 >水饱和溶液,醇质体在真皮组织中的药物滞留量明显大于其他样品组,是脂质体的2.5倍。0.1%(w/v)雷公藤甲素的各种制剂24 h透皮累积量结果显示:雷公藤甲素醇质体达83.7%、空白醇质体/雷公藤甲素水醇溶液为59.4%、水醇溶液为36.8%[10]。

3 醇质体的应用

3.1 用于经毛囊皮脂腺传输的药物递送

毛囊和皮脂腺被认为是经皮给药潜在的重要元素。此外,利用毛囊运输分流全身给药已成为热点。有相关实验以皮脂腺为导向,制备并评测了米诺地尔醇质体制剂。在C57BL/6小鼠实验中发现,角质层和活性表皮中醇质体的荧光强度很高,且药物可到达真皮层的皮脂腺中。治疗18 d后,电镜结果显示:醇质体组毛囊变粗,毛乳头完全被毛球包围,在毛球中存在许多新形成的黑色素细胞而对照组基本没有变化。这说明米诺地尔醇质体可显著缩短毛发生长期[18]。

3.2 激素透皮给药

口服激素由于药物通过人体的代谢系统,使得生物药效低,副作用明显。炔雌醇作为口服的脂溶性强效雌激素,临床上常用于闭经、更年期综合征、前列腺癌的姑息治疗,但其口服的不良反应较多。刘晓昱等[12]将炔雌醇制成醇质体凝胶,透皮效果提示醇质体凝胶优于普通凝胶、乙醇溶液以及饱和水溶液,醇质体可增加炔雌醇的透皮量以及皮肤滞留量,延长了药物的作用时间。

3.3 抗帕金森病药物递送

Dayan和Touitou[6]制备了毒蕈碱受体M1拮抗剂盐酸苯海索醇质体,与传统的脂质体比较,醇质体制剂具有更好的皮肤渗透性,能更好的控制帕金森病。

3.4 细胞内DNA传递

许多环境病原体试图通过皮肤进入人体,而皮肤已经进化为一个优良的保护屏障,其具有免疫活性和基因表达的功能[19]。醇质体一个重要应用是递送DNA在皮肤细胞中进行基因的表达。实验发现,将绿色荧光蛋白标记的巨细胞病毒转染制成醇质体制剂,用此制剂对5周大的雄性CD-1裸鼠背部皮肤进行实验,48 h后取下处理过的皮肤,通过共聚焦激光扫描显微镜可以观测到绿色荧光蛋白。可见局部应用醇质体使巨细胞病毒实现了皮肤细胞中有效递送并进行了基因表达。这表明在临床应用中,醇质体可作为载体用于需要瞬时表达的基因[20]。

3.5 抗关节炎药物递送

醇质体可以局部递送抗关节炎药物,克服了传统口服制剂副作用大的问题。大麻素用于治疗类风湿关节炎,其醇质体透皮给药制剂在卡拉胶致鼠爪水肿模型中作用显示,大麻素醇质体制剂透皮性,累积量显著增加,生物抗炎活性提高[20]。另一证据显示,秋水仙碱是治疗急性痛风关节炎的特效药,但其具有恶心、呕吐、腹泻和腹痛等胃肠道反应。为了减少口服制剂的副作用,杨飞等[21]制备的秋水仙碱醇质体制剂包封率为(56.99 ± 1.35)%,皮肤刺激性低且透皮效果和载药量均强于脂质体制剂。

3.6 抗生素递送

抗生素传统的口服治疗可能会引起过敏反应和副作用。传统的外用制剂渗透性低,不足以到达深层皮肤层和皮下组织[22]。醇质体采用荧光活化细胞筛选技术,不仅能穿过细胞间隙,还能穿透细胞膜,将药物释放到细胞内[7],大大提高了抗菌药物的疗效。醇质体能迅速渗透表皮,使药物进入皮肤深层,从根本上抑制感染。Godin等[23]制备了杆菌肽和红霉素醇质体用于治疗金黄色葡萄球菌引起的深层皮肤感染,在实验动物中注射高浓度菌株溶液后,醇质体组在第7天就未检出金黄色葡萄球菌,药物醇溶液组在第10天仍有细菌生长,实验结果表明醇质体有更好的抗菌作用。抗生素的醇质体制剂能有效克服常规治疗中的相关问题并达到预期疗效。

3.7 抗病毒药物递送

齐多夫定是一种有效的抗病毒药物,作用于获得性免疫缺陷病毒,口服制剂有很强的副作用。有学者[24]认为,醇质体能增加透皮速率,延长药物释放,对于可持续的递送齐多夫定进入人体以达到治疗效果具有应用前景。Jain等[25]将抗病毒药物拉米夫定制成醇质体,经体内外实验验证,发现其治疗效果显著。优化的醇质体处方经皮透过量是拉米夫定水溶液的25倍;经T淋巴细胞株MT-2检测,细胞内摄取量也高于水溶液组,且无细胞毒性,可能是醇质体加强了药物在细胞内的传递。另外,醇质体可被体内的网状内皮细胞摄取并蓄积,使得拉米夫定可直达病灶部位,具有靶向作用。因此,齐多夫定、拉米夫定醇质体为抗HIV药物的研究提供了新思路。

阿昔洛韦局部应用治疗口唇疱疹,传统外用制剂与亲水性阿昔洛韦皮肤渗透率差,不能渗透到真皮层,疗效甚微。疱疹病毒的复制是在基底的真皮层,国外学者[20]研制了阿昔洛韦醇质体制剂,可明显缩短结痂和掉痂的时间。

3.8 抗真菌药物递送

真菌感染分为浅部真菌感染和深部真菌感染,而一般经皮外用药难以携带大量药物进入皮肤深层。刘利萍等[16]制备了克霉唑醇质体,体外抗菌活性实验结果显示,对白色念珠菌的最低抑菌浓度值是克霉唑脂质体的50%,是游离克霉唑乙醇水溶液的12.5%,最低杀菌浓度的变化趋势与最低抑菌浓度类似,醇质体组杀菌所需克霉唑剂量明显低于脂质体组。此外,在杀菌起效方面,克霉唑醇质体明显优于脂质体和乙醇水溶液。最低抑菌浓度、最低杀菌浓度和抗菌-时效实验结果证明了醇质体比脂质体具有更快的透过速率、更高的渗透能力和更短的时滞,从而使药物能够更好的发挥抗菌作用,有助于深层真菌感染的治疗。盐酸阿莫罗芬醇质体经共聚焦激光扫描显微镜观察,结果表明其可有效增加药物的透皮量和穿透深度,提高药物在皮肤中的滞留量。因此,盐酸阿莫罗芬乙醇脂质体有可能成为一种治疗足癣的有效制剂[13]。

3.9 大分子药物递送

大分子药物局部给药因皮肤角质层的阻挡很难渗透至皮肤深层,而醇质体作为媒介,可协助药物渗透。有学者[26]在研究报告中称环孢素醇质体制剂可用于治疗炎症性皮肤病,如银屑病、特应性皮炎和斑秃等。甘草酸铵是从甘草茯苓中天然萃取的三萜类化合物制备而成,可用于各种炎症性皮肤疾病。Paolino等[15]研究了甘草酸铵醇质体的皮肤给药,发现其具有高透皮吸收性,疗效较好。

3.10 其他

局部光动力疗法是一种非创伤方式治疗皮肤浅表肿瘤、病毒疣、中重度痤疮的新方法。δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)作为光敏剂,因亲水性和带电荷而较难进入皮肤角质层。ALA经过光辐射形成原卟啉Ⅸ在表皮层发挥其作用。有研究[27]显示,ALA醇质体的包封率随表面活性剂用量的增加而增加;放置32 d后,粒径仍然不变,稳定性好。动物实验结果提示,以原卟啉Ⅸ的强度为指标来评价吸收能力,醇质体是对照组(原卟啉Ⅸ水溶液)的11 ~ 15倍,深度可达表皮下层及真皮上层,最大可达50 μm,说明光敏剂已很好地进入了皮肤内。比色法显示在非照射组皮肤没有红斑产生,说明醇质体对皮肤无刺激。

4 结论

醇质体作为新型脂质体,具有包封率高、可变形性好、皮肤刺激性小、透皮效果佳、皮肤滞留量大、可以进行细胞内传递药物等优点。但目前其研究主要停留在实验室阶段,仅有少数药物应用到临床,在其工艺优化、作用机制和临床治疗等方面仍需深入探索。

[1]Wertz PW. Lipids and barrier function of the skin[J]. Acta Derm Venereol, 2000, 208: 7-11.

[2]Touitou E. Drug delivery across the skin[J]. Expert Opin Biol Ther, 2002, 2(7): 723-733.

[3]唐国春,詹晓平,陈思静,等.微针经皮给药技术[J].药学进展,2007,31(9):385-390.

[4]Touitou E, Dayan N, Bergelson, et al. Ethosomes-novel vesicular carriers for enhanced delivery: characterization and skin penetration properties[J]. J Control Release, 2000, 65(3): 403-418.

[5]Godin B, Touitou E. Erythromycin ethosomal systems: physicochemical characterization and enhanced antibacterial activity[J]. Curr Drug Deliv, 2005, 2(3): 269-275.

[6]Dayan N, Touitou E. Carriers for skin delivery of trihexyphenidyl HCL: ethosomes vs. liposomes[J]. Biomaterials, 2000, 21(18): 1879-1885.

[7]Godin B, Touitou E. Mechanism of bacitracin permeation enhancement through the skin and cellular membranes from an ethosomal carrier[J]. J Control Release, 2004, 94(2-3): 365-379.

[8]刘利萍,唐春红.用于皮肤组织抗氧化的维生素E醇质体的研制与表征[J].中国药学杂志,2011,46(9):675-679.

[9]Li G, Fan C, Li X, et al. Preparation and in vitro evaluation of tacrolimus-loaded ethosomes[J]. Sci World J, 2012, doi: 10.1100/2012/874053.

[10]陈晋广.雷公藤甲素醇质体活性的研究[D].西安:第四军医大学,2007.

[11]李富利,朱晓亮,彭学标,等.利多卡因醇质体的组方研究及其包封率测定[J].皮肤性病诊疗学杂志,2011,18(1):26-29.

[12]刘晓昱,饶跃峰,梁文权.炔雌醇醇质体凝胶的经皮渗透研究[J].中国药学杂志,2006,41(4):284-286.

[13]王慧,魏玉辉,刘文静,等.盐酸阿莫罗芬乙醇脂质体的制备及评价[J].中国新药杂志,2010,19(13):1175-1179.

[14]Touitou E, Godin B, Dayan N, et al. Intracellular delivery mediated by an ethosomal carrier[J]. Biomaterials, 2001, 22(22): 3053-3059.

[15]Paolino D, Lucania G, Mardente D, et al. Ethosomes for skin delivery of ammonium glycyrrhizinate: in vitro percutaneous permeation through human skin and in vivo anti-inflammatory activity on human volunteers[J]. J Control Release, 2005, 106(1-2): 99-110.

[16]刘利萍,毛威,安原初.克霉唑醇质体和脂质体的体外经皮渗透性及抗菌性的对比研究[J].中国药学杂志,2009,44(4): 278-282.

[17]饶跃峰,张幸国,赵青威,等.非那甾胺醇质体和脂质体的经皮渗透比较研究[J].中国药学杂志,2007,42(23):1790-1793.

[18]Jun-Bo T, Zhuang-Qun Y, Xi-Jing H, et al. Effect of ethosomal minoxidil on dermal delivery and hair cycle of C57BL/6 mice[J]. J Dermatol Sci, 2007, 45(2): 135-137.

[19]Tüting T, Storkus WJ, Falo LD Jr. DNA immunization targeting the skin: molecular control of adaptive immunity[J]. J Invest Dermatol, 1998, 111(2): 183-188.

[20]Kumar KP, Radhika PR, Sivakumar T. Ethosomes-A priority in transdermal drug delivery[J]. Int J Adv Pharm Sci, 2010, 1: 111-121.

[21]杨飞,李芳,焦海胜,等.秋水仙碱醇质体的制备及体外经皮渗透研究[J].中国药学杂志,2009,44(5):349-352.

[22]Fang JY, Hong CT, Chiu WT, et al. Effect of liposomes and niosomes on skin permeation of enoxacin[J]. Int J Pharm, 2001, 219(1-2): 61-72.

[23]Godin B, Touitou E, Rubinstein E, et al. A new approach for treatment of deep skin infections by an ethosomal antibiotic preparation: an in vivo study[J]. J Antimicrob Chemother, 2005, 55(6): 989-994.

[24]Sivakranth M, Anjuma Ara P, Krishnaveni C, et al. Ethosome: a novel vesicular drug delivery system[J]. Int J Adv Pharm, 2012, 1(2): 16-27.

[25]Jain S, Tiwary AK, Sapra B, et al. Formulation and evaluation of ethosomes for transdermal delivery of lamivudine[J]. AAPS Pharm Sci Tech, 2007, 8(4): e111.

[26]Verma DD, Fahr A. Synergistic penetration enhancement effect of ethanol and phospholipids on the topical delivery of cyclosporin A[J]. J Control Release, 2004, 97(1): 55-66.

[27]Fang YP, Tsai YH, Wu PC, et al. Comparison of 5-aminolevulinic acid-encapsulated liposome versus ethosome for skin delivery for photodynamic therapy[J]. Int J Pharm, 2008, 356(1-2): 144-152.

Characteristics and research progress of ethosomes—a new drug delivery carrier

LIN Bi-wen1, WANG Wen-juan1, WANG Hong-quan2, ZHOU Yong1, LI Heng-jin1(1. Department of Dermatology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China; 2. Department of Pharmacy, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100071, China)

As a new kind of liposome, ethosomes have some advantages, such as high encapsulation ef fi ciency, good deform ability, low skin irritation, good transdermal permeation, massive skin retention as well as increasing the drug concentration in the skin and providing effective intracellular transmission. Ethosomes have been found to be much more ef fi cient in delivering drug to the skin than other drug delivery system (DDS), and have caught lots of research interest in the transdermal DDS. According to some domestic and overseas literatures, the characteristics, transdermal absorption, transdermal delivery in terms of anti-infection, hormone, arthritis and macromolecular drugs of ethosomes were reviewed. The results indicated that the ethosomes have a good application prospect and development value as drug carrier in transdermal DDS.

Ethosomes; Liposomes; Transdermal drug delivery

R944.9

A

1672 – 8157(2014)02 – 0121 – 04

2013-12-26

2014-02-25)

解放军总医院苗圃基金(13KMM06)

李恒进,男,主任医师,主要从事皮肤病理、皮肤肿瘤、皮肤美容等治疗工作。E-mail:lhengjin@163.com

林碧雯,女,主治医师,主要从事皮肤真菌病的诊治、皮肤变态反应性疾病的诊疗等工作。E-mail:linbw.lily@gmail.com

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