多囊脂質體在遞藥系統中的應用研究進展

曾慧琳，符旭東（1.廣州軍區武漢總醫院藥劑科，武漢 430070；2.湖北中醫藥大學藥學院2012級研究生班，武漢 430065）

脂質體（Liposomes）主要是由膽固醇和磷脂等組成的類似于生物膜雙分子層結構封閉的微小囊泡，是一種新型的藥物載體[1]。按照脂質體的結構可將其分為3 類：單室脂質體（ULV）、多室脂質體（MLV）和多囊脂質體（MVL），其中前兩者為同心脂質體，而MVL 則屬于非同心脂質體[2]。MVL 是英國學者Kim S在1983年研制出的由非同心的類脂雙分子囊泡緊密堆積而成的聚集體，是一種傳遞藥物的新型脂質體[3]。這種脂質體裝載藥物后，注射進入體內形成藥物儲庫，產生良好的緩釋作用，這樣不僅可減少患者的用藥次數，還能提高治療的依從性，已成為眾多學者研究的熱點。本文以“多囊脂質體”“multivesicular liposomes”等為關鍵詞，在中國知網、PubMed等數據庫中查閱1983－2013 年的相關文獻，結果共查詢到文獻609 篇，其中有效文獻20 篇，現對MVL 作為藥物載體在遞藥系統中的應用研究進行歸納與總結。

1 MVL的結構特點

MVL的內部是由許多個多面體含水腔室以非同心圓的形式構成的，各水性腔室之間又以類脂雙分子層磷脂膜相隔。中性脂質雖然沒有成膜能力，但是填充于相鄰水性腔室交匯處的空間，穩定連接，剩下的一部分中性脂質則作為小油滴分散于第一水相中。MVL的內部結構類似于“泡沫狀的矩陣”，一般MVL的粒徑在1～100 μm之間，而MLV的結構包含多個同心的腔室，類似于“洋蔥”，其粒徑在0.2～5 μm之間[4]。MVL與ULV、MLV的粒徑及結構的區別見圖1。

圖1 MVL與ULV、MLV的粒徑及結構的區別

由于MVL“泡沫狀”這一特殊結構特點，使其相對于普通脂質體具有以下優勢：（1）良好的長效緩釋作用。MVL注射進入人體后，隨著其中某一囊泡的破裂，活性物質從破裂囊泡釋放而出，然而完整的囊泡仍可保持原狀。由于各個囊泡破裂的時間不同，可延長藥物的釋放時間，達到緩釋效果，緩釋時間能持續數天甚至數周[5]。（2）包封率高、藥物滲漏率低。MVL內部含有大量水相包封水溶性藥物，相比普通脂質體穩定性高、包封體積大、滲漏率低且包封率高，特別適用于包封水溶性小分子和蛋白質、多肽類藥物[5]。（3）多種途徑給藥。相對于傳統脂質體的血管內給藥，MVL可通過多種途徑給藥，如皮下注射、鞘內注射、肌肉注射、硬膜外注射、腹腔注射、晶狀體內注射、關節腔內注射、眼內注射等，可長時間停留于注射部位并形成藥物儲庫[5]。

2 MVL的制備

2.1 MVL的制備工藝流程

目前，制備MVL 主要采用復乳法，也可稱為DepoFoam-TM法[2]。通常需要經過以下5個步驟[6-7]：（1）先將脂質成分溶解于易揮發的有機溶劑（通常為氯仿或氯仿與乙醚的混合液）形成油相，再以合適的油水體積比將含藥的水溶液（第一水相）與脂質的有機相混合，在室溫下超聲或機械剪切一定時間制備出均勻的油包水（W/O）型初乳。所用脂質為中性脂質（常用三酰甘油）、磷脂和膽固醇等。中性脂質是MVL 的制備中重要的部分，否則只能得到普通脂質體。制備初乳的方法有：超聲、高速分散、乳勻機、噴嘴霧化等。實驗室中常采用渦旋混合器或高速分散器進行乳化。（2）形成的W/O型初乳中加入一定體積的第二水相緩沖液，并在一定條件下渦旋或機械剪切再次乳化形成水包油包水（W/O/W）型復乳。（3）將復乳轉移至錐形瓶中，以一定的速率用惰性氣體（如氮氣）除去復乳中的有機溶劑（乙醚、氯仿、二氯甲烷等），可在表面通入氮氣或將氮氣導管伸入錐形瓶底部來除去有機溶劑。（4）用適用于儲存和生理上可接受的鹽溶液（如0.9%氯化鈉溶液）置換第二水相，除去未包封的游離藥物，濃縮。（5）藥物含量調整、灌裝。

2.2 影響MVL藥劑學特性的處方工藝

Kim S 研究出了MVL 的基本處方，其中油相含有一種荷負電的磷脂（磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸、心肌磷脂）、一種中性脂質（三油酸甘油酯、三-α-氨基丁酸甘油酯、三辛酸甘油酯）、一種兼性磷脂（磷脂酰膽堿，PC）和一種輔助膜材（主要為膽固醇）；第一水相（內水相）常用0.15 mol/L的蔗糖溶液或鹽溶液，第二水相（外水相）常用0.15 mol/L的緩沖鹽溶液或5%葡萄糖溶液[3]。之后有學者[8]研究出將L-賴氨酸（L-lys）加入第二水相，影響了第二水相的pH，增加了油水界面磷脂的凈負電荷，提高了MVL的靜電穩定性。MVL處方中包封的介質及脂質的種類不同，都會使藥物的釋放速度不同，其中中性脂質甘油三酯不同的碳鏈長短可調節藥物的釋放速度[8]。除此之外，制備MVL時攪拌的時間、溫度、速度、外水相體積、氮氣流速、分離游離藥物的方法等對其粒徑、包封率、包封容積和穩定性也會產生一定影響。

3 MVL的應用

3.1 作為抗腫瘤藥物的載體

大多數抗腫瘤藥物基本上都具有較強的毒副作用，且某些藥物的療效存在時間依賴性，將這些藥物以MVL 作為載體，可在一定程度上提高靶向性，明顯減少藥物的毒副作用，延長藥物的作用時間，達到緩釋的效果。阿糖胞苷（Cytarabine）為嘧啶類抗代謝藥物，通過鞘內注射可用于防治腦膜白血病，劑量為每次25～75 mg，且隔日1次，在腦脊液中的半衰期為2～11 h[9]。2007 年4 月20 日，Enzon 公司研發的DepoCyt?獲得美國FDA批準上市。DepoCyt?為阿糖胞苷MVL注射劑，在臨床上可用于治療淋巴瘤腦膜炎[10-11]。阿糖胞苷制成MVL緩釋制劑后，可延緩藥物的釋放時間，并且可防止未釋放的藥物被體內酶代謝失活，減少了注射的次數（經鞘內2 周注射1次，每次50 mg），降低了醫療費用及連續注射帶來的危險，使阿糖胞苷緩慢釋放并于腦脊液中保持較高的濃度，延緩疾病的發展[12-13]。

3.2 作為鎮痛藥物的載體

在各種急、慢性疼痛和臨床麻醉的治療中，鎮痛局麻類藥物在臨床應用中不可或缺。現有的鎮痛局麻藥物的鎮痛時間都較短，需多次給藥，但這會增加患者注射部位的疼痛和醫護人員的工作量，且易產生并發癥，因此開發長效的鎮痛局麻藥成為近年來研究的熱點。目前，美國SkyePharma 公司研制出了硫酸嗎啡MVL 注射劑（DepoDur?），并于2005 年由FDA 批準上市，主要用于治療深度腹部、剖宮產、子宮切除術、全膝關節置換術等外科手術的術后鎮痛。硫酸嗎啡MVL（Depo-DurTM）的鎮痛時間可持續48 h，有效地延長了藥物的作用時間，無需單劑量多次注射給藥，不僅提高了患者的依從性和安全性，而且有利于患者的術后恢復[14]。Pacira公司生產的新藥Exparel于2011年11月獲得FDA批準上市。Exparel是布比卡因的長效緩釋制劑，為1.3%的MVL 混懸液，在手術部位直接注射用于治療術后鎮痛。相比0.5%布比卡因的常規注射劑的鎮痛時間7 h而言，Exparel單劑量直接注射即可達到72 h的止痛時間，這成為術后疼痛管理的一個重大進步[15-16]。

3.3 作為抗菌藥物的載體

抗菌藥物一般對全身性感染的治療有效，但對于手術和細菌性局部軟組織感染，采用傳統方式給藥一般在受感染的組織部位難以長時間地維持血藥濃度，這對于治療局部感染是不利的。而將抗菌藥物裝載于MVL中，使抗菌藥物在受感染的局部形成藥物儲庫緩慢釋放藥物，這不僅能維持受感染部位的血藥濃度，還可降低毒副作用。有學者研究表明，將硫酸阿米卡星制成MVL制劑皮下注射于大鼠，可治療大鼠軟組織局部感染，使受感染的局部組織血藥濃度增加，而全身分布的血藥濃度減少，緩釋時間達7～10 d[17]。目前，已有公司研制出阿米卡星MVL混懸液（DepoAmikacinTM），并于2005年進入Ⅰ期臨床研究階段。鹽酸萬古霉素常用于革蘭陽性菌所致感染，是臨床上治療難治性慢性骨髓炎的首選藥。楊杜明等[18]將鹽酸萬古霉素制備成陽離子MVL，相對于普通脂質體包封率高出24.93%，不但可降低其耳毒性和腎毒性、提高局部抗菌作用，而且具有明顯的緩釋作用。

3.4 作為抗病毒藥物的載體

由于經靜脈注射或口服抗病毒藥物后一般都難以透過血腦屏障，而經鞘內給予抗病毒藥物又易從腦脊液中被清除，因此治療中樞神經系統病毒感染較困難。目前，已有學者經實驗研究證明，將扎西他濱制成MVL制劑可抑制人免疫缺陷病毒的復制過程；且相對于未包封的普通制劑，包封的MVL 制劑50 μg 即可維持抗病毒濃度（0.1 μg/ml）68 h，在腦脊液中的半衰期相對于游離藥物的1.1 h也延長至23 h[12]。單純皰疹病毒會引起黏膜、眼、皮膚和其他部位的各種感染，阿昔洛韋屬于合成的嘌呤核苷類似物，常用于治療這些感染，但存在口服生物利用度差、靜脈注射存在血栓性靜脈炎、局部用藥吸收少等局限性。Jain SK 等[19]將阿昔洛韋包封于MVL，開發了藥物儲庫系統，不僅載藥量高而且能在局部長效緩釋，克服了口服治療的首關效應及靜脈注射的副作用。

3.5 作為蛋白質多肽類藥物的載體

經皮下注射、靜脈注射及其他非胃腸道途徑給藥的蛋白質多肽類大分子藥物，易在體內快速降解，生物利用度低，半衰期短，常需多次注射來維持其有效血藥濃度。利用MVL的優點將蛋白質多肽類藥物進行包封，可保持其原有的結構和生物活性，提高其包封率和穩定性，同時達到緩釋的效果。有學者研究了一種名為LXT-101 的新型促性腺激素分泌激素（GnRH）類似物拮抗藥的多肽類藥物，能使血中雄激素水平迅速降低，而且不會出現最初的雄激素反跳現象；但作為多肽類藥物，其不能口服給藥，半衰期較短（僅為4 h），需頻繁多次給藥才能維持藥效，于是將其設計為抗前列腺癌的LXT-101MVL 注射劑[20]。經實驗表明，與普通制劑相比，經皮下注射LXT-101MVL的生物利用度提高了近2倍，平均滯留時間延長了近18倍，且能在大鼠的體內維持5～6 d的藥效。此外，國內外的學者還對白細胞介素、胰島素、人表皮生長因子、胰島素樣生長因子、促紅細胞生長素及生長激素釋放肽等多肽蛋白類大分子藥物的MVL劑型進行了研究和探索。

4 結語

綜上所述，MVL以其特有的結構和特點，具備良好的儲庫及緩釋作用，已成為國內外眾多學者研究的重點。然而，MVL研發方面仍存在一些問題，如MVL粒徑較大不宜靜脈注射給藥；在貯存過程中易出現聚集和泄漏，影響藥物的穩定性；MVL多為混懸液，不利于保存和運輸等。相信隨著對MVL研究的不斷深入，對其結構特征、處方優化和制備工藝進一步完善，將解決其目前存在的問題，MVL也將在臨床應用方面具有更加廣闊的空間。

[1]Strijkers GJ，Kluza E，Van Tilborg GA，et al.Paramagnetic and fluorescent liposomes for target-specific imaging and therapy of tumor angiogenesis[J].Angiogenesis，2010，13（2）：161.

[2]Zuo J，Gong T，Sun X，et al.Multivesicular liposomes for the sustained release of thymopentin：stability，pharmacokinetics and pharmacodynamics[J].Pharmazie，2012，67（6）：507.

[3]Kim S，Turker MS，Chi EY，et al.Prepartion of multivesicular liposomes[J].Biochim Biophys Acta，1983，728（3）：339.

[4]Kim S，Sankaram MB.Multivesicular liposomes with controlled release of encapsulated biologically active substances：US，6132766[P].2000-10-17.

[5]Mantripragada S.A lipid based depot（DepoFoam technology）for sustained release drug delivery[J].Prog Lipid Res，2002，41（5）：392.

[6]鄧英杰.脂質體技術[M].北京：人民衛生出版社，2007：260.

[7]陳慶華，張強.藥物微囊化新技術及應用[M].北京：人民衛生出版社，2008：226.

[8]張淼，于葉玲，唐星.阿糖胞苷多囊脂質體的制備及體外釋放度考察[J].沈陽藥科大學學報，2009，26（1）：1.

[9]陳新謙，金有豫，湯光.新編藥物學[M].15 版.北京：人民衛出版社，2004：674.

[10]Dominguez AR，Hidalgo DO，Garrido RV，et al.Liposomal cytarabine（DepoCyt?）for the treatment of neoplastic meningitis[J].Clin Transl Oncol，2005，7（6）：232.

[11]陶濤.脂質體遞藥系統的臨床研究進展[J].藥學服務與研究，2008，8（2）：84.

[12]Angst MS，Drover DR.Pharmacology of drugs formulated with DepoFoam：a sustained release drug delivery system for parenteral administration using multivesicular liposome technology[J].Clin Pharmacokinet，2006，45（12）：1 153.

[13]Chen C，Han D，Zhang Y，et al.The freeze-thawed and freeze-dried stability of cytarabine-encapsulated multivesicular liposomes[J].Int J Pharm，2010，387（1/2）：147.

[14]Hartrick CT，Hartrick KA.Extended-release epidural morphine（DepoDur）：review and safty analysis[J].Expert Rev Neurother，2008，8（11）：1 641.

[15]Gorfine SR，Onel E，Patou G，et al.Bupivacaine extended-release lipsome injection for prolonged postsurgical analgesia in patients undergoing hemorrhoedectomy：a multicenter，randomized，double-blind，placebo-controlled trial[J].Dis Colon Rectum，2011，54（12）：1 552.

[16]馬培奇.美國FDA 批準布比卡因脂質體注射用懸浮液Exparel治療術后疼痛[J].上海醫藥，2012，33（15）：29.

[17]Katre NV.Liposome-based depot injection technologies[J].Am J Drug Deliv，2004，2（4）：213.

[18]楊杜明，徐永清，李福兵，等.鹽酸萬古霉素陽離子多囊脂質體的制備及質量考察[J].中國修復重建外科雜志，2013，27（4）：443.

[19]Jain SK，Jain RK，Chourasia MK，et al.Design and development of multivesicular liposomal depot delivery system for controlled systemic delivery of acyclovir sodium[J].AAPS PharmSciTech，2005，6（1）：35.

[20]Wang T，Gao L，Quan D.Multivesicular liposome（MVL）sustained delivery of a novel synthetic cationic GnRH antagonist for prostate cancer treatment[J].J Pharm Pharmacol，2011，63（7）：904.