脂質(zhì)體是由脂質(zhì)雙分子層組成的、內(nèi)部為水相的閉合囊泡,具有生物膜的功能和特性。自20世紀60 年代中期被命名以來,在推動生物膜的研究進展中,起著非常重要的作用,進入20世紀70 年代,它開始作為藥物等多種分子的載休,嘗試用做臨床診斷、治療的研究。20世紀80年代它進人了新型的生物工程領(lǐng)域,給市場提供了實用的脂質(zhì)體產(chǎn)品。近20年來,對載藥脂質(zhì)體在藥物傳遞系統(tǒng)中的研究有了較迅速的發(fā)展,已將脂質(zhì)體用做抗癌藥物的靶向載體,皮膚局部給藥的載體,以及用做化妝品的添加劑。
也有人稱脂質(zhì)體為類脂小球或液晶微囊。類脂雙分子層厚度約4nm。根據(jù)脂質(zhì)體所包含類脂質(zhì)雙分子層的層數(shù),脂質(zhì)體可分為單室脂質(zhì)體和多室脂質(zhì)體。含有單一雙分子層的泡囊稱為單室脂質(zhì)體或小單室脂質(zhì)體,粒徑約 0.02~0.08μm;大單室脂質(zhì)體為單層大泡囊,粒徑在0.1~1μm之間;含有多層雙分子層的泡囊稱為多室脂質(zhì)體,粒徑在1~5μm之間。
液態(tài)的脂質(zhì)體是一種混懸液乳劑,在貯存過程中可能發(fā)生化學和物理的變化,如磷脂會氧化和水解,生成短鏈的磷脂,并在膜中形成具有溶解性的衍生物;同時由于溫度、光線等影響產(chǎn)生乳析、凝聚、融合、粒徑變大等現(xiàn)象。為了延長貯存期,使脂質(zhì)體物理、化學穩(wěn)定性增加,可用冷凍干燥方法,把脂質(zhì)體懸浮液制成凍干品。
1978年 Vanleberghe 等首次報道采用冷凍干燥法提高脂質(zhì)體的貯存穩(wěn)定性。制成凍干脂質(zhì)體可顯著降低磷脂和藥物的水解和氧化速度,同時,凍干保護劑也保持了脂質(zhì)體膜結(jié)構(gòu)的完整性,克服脂質(zhì)體聚集、融合及藥物滲漏等不穩(wěn)定因素,顯著提高貯存穩(wěn)定性。目前,該法已成為較有前途的改善脂質(zhì)體制劑長期穩(wěn)定性的方法之一。脂質(zhì)體冷凍干燥包括3個過程,即預凍、初步干燥及二次干燥。凍干脂質(zhì)體可直接作為固體劑型如噴霧劑使用,也可用水或其他適宜溶媒水化重建成脂質(zhì)體混懸液后使用。但預凍、干燥和復水等過程均不利于脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。在凍干過程中,冰晶的形成、滲透壓的改變、相分離及相轉(zhuǎn)變等因素均可導致脂質(zhì)體膜折疊、融合、破裂及藥物滲漏。如在凍干前加人適宜的凍干保護劑,采用適當?shù)墓に嚕瑒t可大大減輕甚至消除凍干對脂質(zhì)體的破壞,復水后脂質(zhì)體的形態(tài)、粒徑及包封率等均無顯著變化。
脂質(zhì)體在冷凍干燥過程中損傷是不可避免的,特別在凍結(jié)過程中,冰晶的生長將損傷脂質(zhì)體囊泡,從而影響凍干脂質(zhì)體的質(zhì)量。為了提高凍干品的質(zhì)量,首先必須減少凍結(jié)過程中的冷凍損傷。一般而言,脂質(zhì)體只有當懸浮物凍結(jié)在水的玻璃相中時,才能被凍結(jié)而不損壞。這要求加入凍干保護劑,例如甘露醇、葡聚糖、海藻糖等;還要求快速凍結(jié) (例如用液氮以10℃/min 的速度降溫)。
圖6-13為實驗裝置示意圖,主要由三部分組成:實驗段 (如圖 6-14所示)、低溫顯鏡系統(tǒng);攝錄像及計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
氮氣瓶中的高壓氮氣經(jīng)減壓閥減壓后,經(jīng)置于液氮中的換熱器冷卻;當冷卻的氮氣拂過樣品表面時、使樣品降溫凍結(jié)。通過調(diào)節(jié)氮氣的流量可以獲得不同的降溫速率,由低溫顯微鏡和攝錄像機得到樣品在不同降溫速率下的結(jié)晶過程圖像。試驗樣品被放置于二層載玻片之間,這樣保證被凍結(jié)的試樣厚度均勻,當?shù)蜏氐獨獯颠^上層載玻片表面時,試樣即被降溫而凍結(jié)、整個過程由攝像機捕捉并由錄像機記錄、電視機播放。同時利用貼在上層載玻片面上的熱電偶可以得到相應(yīng)的溫度和降溫速率。
實驗段如圖 6-14 所示。矩形框架由膠木材料加工制成,其上下兩面是由光學玻璃構(gòu)成以保證光束的通過。將樣品置于載玻片上,蓋上另一塊載玻片,以防止樣品被吹走,然后將其放于實驗段中。在兩塊載玻片之間墊有直徑為 0.05mm 的康銅絲(圖6-15),從而使載玻片之間形成一層均勻的厚度為 0.05mm 的樣品薄膜。