脂質體經皮給藥系統的研究進展

于黎鵬，楊 君，楊躍輝

0 引言

皮膚局部應用藥物相對于口服或靜脈內給藥等傳統劑型具有許多優點，如避免肝首過效應、血藥濃度平穩、藥效維持時間長等[1]。然而皮膚角質層的屏障作用對許多藥物的應用產生巨大的阻礙，脂質體的應用有效改變了這種局面，得到了廣泛的應用。

脂質體經皮給藥系統與普通皮膚局部應用制劑相比，具有以下主要的優勢：①相對皮膚組織的靶向性：特別是與皮脂相似的類脂，如神經鞘磷脂所形成的脂質體，與皮膚角質層脂質有高度的相似性，能增加藥物在皮膚局部的量；②長效緩釋性：脂質體包裹藥物透過角質層后，可以在表皮、真皮內形成藥物貯庫，使藥物緩慢釋放，直接持久地對病變部位發揮治療作用；③減少不良反應：具有藥物全身吸收的限速膜屏障作用，減少藥物的全身吸收，從而避免藥物的毒副作用；④減少刺激性：某些藥物直接外用局部刺激性較大，但用脂質體包裹該藥后，可以降低其對皮膚的刺激性；⑤營養皮膚：脂質體的成分一般是人體內的固有成分，對皮膚無刺激作用。脂質體的水化磷脂能夠促進干燥皮膚的水化，使皮膚細膩光滑，對皮膚具有保護作用[2]。

1 脂質體經皮給藥系統的分類及作用機制

1.1 脂質體經皮給藥系統的分類 脂質體經皮給藥屬于經皮給藥系統(Transdermal drug delivery systems，TDDS)，按給藥目的可以分為兩大類：一類是通過皮膚吸收入全身循環發揮治療作用，如一些抗腫瘤藥物、疫苗、胰島素[3-5]等；另一類是皮膚局部發揮治療作用，如目前應用較多的皮質類固醇類、維生素A類局部皮膚外用藥物、局部麻醉藥等。

1.2 脂質體經皮給藥系統的作用機制 脂質體作為經皮局部給藥載體的作用機制尚不明確，根據研究成果，公認的脂質體促透作用機制可歸納為以下幾點：①水合機制：Benson等[6]研究認為，脂質體的透皮吸收可能通過增加角質層濕化和水合作用，改變角質細胞間結構，促使藥物通過擴散等作用進入細胞間質。②融合機制：Shim等[7]研究顯示，磷脂與表皮脂質層融合，可使其組成和結構改變，形成一種扁平的顆粒狀結構，使其屏障作用發生逆轉，包封有藥物的脂質體可順利通過這些脂質顆粒的間隙。③穿透機制：特殊的脂類載體可以透過完整皮膚。Rattanapak等[8]探討了可變形脂質體(或稱傳遞體)的透皮機制，認為可變形脂質體能穿透完整皮膚，是由于皮膚表面和內部存在的水濃度差異產生滲透壓梯度及脂類較高的水化能為脂類載體穿透皮膚提供動力來源。

毛囊是皮膚表面一種重要結構，其在單位面積皮膚上數量較少，許多研究認為，其對藥物透皮促進作用微弱。但是近來也有研究表明，由于皮膚的屏障作用，毛囊有可能作為藥物安全緩慢釋放的有效途徑[9]。

2 脂質體經皮局部給藥吸收影響因素

2.1 藥物的性質 藥物本身的性質，如藥物的溶解度、皮膚角質層的分配系數等，對藥物的經皮吸收起著重要的作用。手性是生物體重要的性質，對于脂質體所包裹的藥物，其與角蛋白的不同結合或與角質層脂質的不同相互作用可能引起對映體經皮滲透的差異性，從而影響脂質體藥物的透皮吸收。如普萘洛爾(PL)有R(+)和S(-)兩種構型，S(-)型的藥理活性是R(+)型的100倍，以離體大鼠腹部皮膚為滲透屏障研究PL經皮吸收的立體選擇性，發現正常皮膚時S(-)型12 h積累滲透量是R(+)型的4倍。

2.2 脂質體的膜材組成 脂質體所含有的膜材成分對脂質體性質具有重要的影響。根據皮膚角質層固有的一些性質，通過改變經典的脂質體處方，來改變脂質體膜或是內部結構的性質。新型脂質體或類脂質體大多是通過膜材來達到局部應用或是全身作用的目的。如：在醇脂體的磷脂層中加入萜烯類物質，可以起到協同乙醇的皮膚促滲作用，通過載入親脂性的藥物替莫泊芬在體外皮膚滲透性實驗表明，該方法較普通脂質體，能夠使藥物較多地透過角質層，進而到達皮膚的深層[10]。

2.3 制備方法 常見的脂質體制備方法有薄膜分散法、乙醇注入法、逆向蒸發法、冷凍干燥法、加壓擠出法、超聲法等，即將具有兩親性的油相在一定溫度下用水化劑進行孵化。制備方法不同，脂質體可產生大多室(MLV)、小單室(LUV)等多種形態，其大小、藥物包封率、皮膚滲透特性亦不同。如乙醇注入法制備簡單迅速，但是形成的產物較稀，且包封率較低；一般大多數脂質體由于油相體積較大而被用于親脂性藥物脂質體的制備，同時也是公認的較好的用于局部皮膚的脂質體類型。因此，可以根據用藥目的，通過制備方法控制脂質體的經皮滲透性質[11]。

2.4 脂質體的流動性 脂質體脂質層的流動性可影響藥物的皮膚滲透性。研究結果顯示，處于液態的脂質體脂質層可替換細胞間和毛囊的脂質或結合于這些部位，導致皮膚的屏障功能嚴重紊亂，因此，可增加皮膚脂質的流動性，從而促進藥物在脂質區域的擴散和脂質體包封藥物的轉運入皮膚[12]。

2.5 粒徑大小 粒徑的半徑和大小范圍的控制不僅僅是脂質體的一項重要質量評價指標，同時也影響脂質體的透皮吸收。如粒徑較大的脂質體能夠進入皮膚，但是由于大小限制，使其不能通過毛細血管壁而駐留于皮膚表層，減少了藥物的全身吸收并起到藥物的局部緩釋作用。同時，研究顯示，脂質體的皮膚角質層的滲透性會隨著其半徑的增長而降低[13]。

2.6 表面電荷 在生理條件下，細胞表面帶負電荷，因此，帶有正電荷的脂質體有利于藥物滯留在皮膚。同樣，當脂質體脂質膜表面電荷與藥物電荷相反時，藥物可通過靜電作用與脂質膜緊密結合，減少藥物滲漏并能提高脂質體的穩定性。Sascha等[14]在研究不同類型的脂質體在豬耳皮膚的滲透程度時發現，表面帶正電與中性電荷的脂質體獲得了最大滲透深度，而表面帶負電荷的脂質體滲透深度最淺。

2.7 透皮促進劑 在制備脂質體時，適當應用透皮促進劑可發揮協同作用。透皮促進劑包括亞礬類、Azones、吡咯烷酮類、萜類等化合物。透皮促進劑可以形成共晶系統或進入脂質體的緩釋、控釋給藥體系，發揮更強的藥物透皮作用[15]。如檸檬烯是一種萜類天然透皮促進劑，可促進藥物在角質層的擴散，破壞角質層細胞間脂質屏障，提高組織電導率，打開角質層極性孔道，增加藥物從基質向角質層的分配。

3 新型脂質體的進展

通過對脂質體膜材種類及配比的改變，可達到脂質體不同的經皮治療效果。目前，脂質體已經衍生出了多種新的或類似的載藥技術，使脂質體在皮膚的應用得到很大的發展。

3.1 醇脂體(Ethosome) 醇脂體是由Touitou等首先提出，使用較高濃度的乙醇(>30%)代替傳統脂質體中的膽固醇，進而得到滲透性和包封率良好的脂質囊泡[16]。與普通脂質體相比，該劑型具有包封率高、可變形性和流動性好、皮膚刺激性小和透皮效果好等特點。這些特點可以使其更有效地通過角質層，有利于藥物進入血液，達到全身的治療效果。劉星言等[17]研制的川穹嗪醇脂體帖劑比普通制劑可更有效地促進藥物的吸收入血，其相對生物利用度高達209.45%。同時在皮膚刺激實驗中，醇脂體沒有產生乙醇溶液引起的皮膚潮紅、紅疹等不良反應，且組織學與毒理學實驗表明醇脂體是安全的，這些都表明醇脂體具有較好的應用前景。

3.2 傳遞體(Transfersomes) 傳遞體一詞由Cevc等首先提出，其主要組成成分為磷脂和表面活性劑(如膽酸鈉、去氧膽酸鈉等)，亦稱為柔性納米脂質體。傳遞體具有高度的變形性，能夠通過皮膚角質層細胞間隙。同時，傳遞體還有高度的親水性，將傳遞體涂于皮膚上，其有向含水量豐富的真皮層進入的趨勢。胡英等[18]研究了槲皮素傳遞體的體外透皮性能，研究表明，傳遞體不但能增加藥物的透皮效率，而且能增加槲皮素在皮膚的滯留量，并能明顯增加槲皮素在活性皮膚處的藥量。

3.3 類脂泡囊(Non-ionic surfactant vehicle，Niosomes) 類脂泡囊是由非離子表面活性劑在分散介質中形成的雙分子層小體，是可用來包封類似磷脂兩親性物質的載體。類脂泡囊具有更好的化學穩定性、皮膚穿透性、原料成分單一且低成本性等優點。AAH等[19]制備的含有鹽酸特比萘芬的Niosomes透皮凝膠對比普通脂質體凝膠具有良好的緩釋效果，同時其含有的表面活性劑成分顯示了一些抗真菌活性

3.4 前體脂質體(Proliposome) Payne等于1986年首次提出前體脂質體的概念。前體脂質體克服了脂質體水溶液磷脂的水解、氧化、被包封藥物易泄露，以及脂質體的集聚、相互融合等缺點。由磷脂質或非離子表面活性劑制備的皮膚用前體脂質體透皮貼劑，當應用于皮膚時,汗水可促使其發揮脂質體的作用。RajuJukanti等[20]研究依西美坦前體脂質體透皮給藥的實驗中顯示，含有依西美坦的前體脂質體凝膠可以克服皮膚的部分屏障功能，在局部應用表現出良好的生物利用度。

3.5 柔性脂質體(Flexible liposomes) 柔性脂質體亦稱變形脂質體，是在脂質體原有成分的基礎上加入其他柔性成分(如膽酸鈉、吐溫80)，其變形能力強，能穿過自身大小1/5的小孔，具有柔韌性好、滲透性強等特點。Badran等[21]研究了分別含有膽酸鈉、吐溫80和桉油精不同柔性成分的柔性脂質體對羧基熒光素在皮膚滯留量的影響，研究表明，所有類別的柔性脂質體制劑均表現出負的zeta電位、良好的包封率與穩定性，在皮膚的滯留量優于普通的脂質體劑型和一般制劑，同時，含有桉葉素的柔性脂質體具有更高的滯留量。

3.6 彈性脂質體(Elastic liposomes) 彈性脂質體又稱超變形脂質體(Ultradeformable liposomes)，類似于傳統的脂質體，只是加入了一些邊緣活性劑(如San80等)到脂質雙層結構中，以提供彈性的一類新型脂質體。已有體內和體外研究表明，彈性脂質體在藥物載體方面可以用于小分子、肽類、疫苗等，預計會有更廣泛的應用。Kumar等[22]制備的含有克霉唑的彈性脂質體，經過優化得到了包封率高、粒徑均勻的產品。經過24 h藥物釋放和皮膚滲透研究表明，優化彈性脂質體遵循零級持續釋放和非菲克皮膚擴散，表明含有克霉唑的優化彈性脂質體具有更高的抗真菌活性。

3.7 皮膚角質類脂脂質體 皮膚對藥物的主要屏障作用位于表面的角質層，而角質層的類脂對維持角質層的功能起到關鍵作用，因此，研究者構想以皮膚類脂成分作為脂質體以達到用藥的目的。皮膚中的類脂是非極性的，主要由神經酰胺(Ceramides)、膽固醇(Cholesterol)、膽固醇硫酸酯(Cholesterylsulphate)和棕櫚酸(Palmitic acid)等組成。上述成分組成的脂質體因其與角質層有相同的脂質，易互相融合，對藥物有較大的皮膚滲透性和穩定性。Yoshihiro等[23]實驗表明，以神經酰胺C8L為基礎的皮膚類似脂質構成的脂質體，其膜流動性是普通脂質體的1.54倍，與皮膚角質層融合度為普通脂質體的6.75倍。同時，角質層類脂的品質和數量均可影響表皮的屏障功能。角質類脂質體膜材中的神經酰胺具有維持皮膚的屏障、保濕、增進皮膚免疫力、促進皮膚角化細胞分化等功能，對表皮的屏障功能起著重要作用；亞油酸、棕櫚酸等游離脂肪酸具有一定的抗炎、抗刺激作用，在恢復皮膚屏障功能的同時，可抵抗皮膚炎癥、刺激反應[24-25]。基于上述特點，皮脂脂質體會是未來脂質體經皮給藥研究領域的熱點。

3.8 類似脂質體劑型 脂質體載藥方式的出現也為其他類似分子提供了新的思路。如類脂囊泡和脂質體均為藥物載體，除了脂質體給藥的優勢外，還具有成本低、穩定且易于儲存的優點，在許多疾病(尤其是腫瘤)的治療中顯示出明顯的優越性。不飽和脂肪酸囊泡(Ufasomes)是脂肪酸所組成的封閉的脂質雙層及其離子化的物質(肥皂)的懸浮液。Sharma等[26]研究了氨甲蝶呤(MTX)皮膚給藥的油酸囊泡的配方及體外評價。研究表明，包裹有MTX的油酸囊泡大鼠皮膚的滲透量是普通劑型3～4倍以上，皮膚的滯留量也增加了3倍。表明不飽和脂肪酸囊泡應用于皮膚疾病的治療是比較有意義的一種治療途徑。聚合物囊泡是另外一種有效透皮的載體，是由具有自我組裝作用的多聚體復合物代替以往的脂類，表現出良好的彈性和變形性，能夠裝載親水或疏水性藥物，具有更好的穩定性和生物相容性，在透皮給藥系統有很大的潛力[27]。

4 結論與展望

脂質體經皮給藥系統作為一種新型的給藥途徑，已引起了廣泛的關注，并取得了巨大的發展，其在皮膚疾病和護膚美容治療、局部傷口治療、皮膚損傷的保護等方面的優勢，已得到越來越多學者的認可。目前，脂質體經皮給藥系統已經在化妝品行業得到了廣泛的推廣和應用，如上海家化聯合股份有限公司推出的多種脂質體應用產品獲得了巨大的成功；在皮膚載藥方面，由于技術限制或安全性評價等導致脂質體尚未得到廣泛的應用，但也有益康唑脂質體凝膠、Pevary-lipogel皮膚用凝膠劑等脂質體載藥產品申請專利或已在市場上市。但是，脂質體經皮給藥系統也存在以下局限性：脂質體一般包封率較低、磷脂層容易被氧化、穩定性不高，新型脂質體膜材所含有的成分對皮膚或對全身的作用還有待于觀察；實驗室研究成功的脂質體未能滿足工業化大生產的要求且生產成本較高；此外，皮膚屏障功能的形成機制以及脂質體經皮給藥系統作用于皮膚機制尚未明確等問題還需要進一步研究、探討。隨著技術和工藝改進，如脂質體聯合與離子導入等新技術的引用，期待脂質體經皮給藥系統得到更廣泛的發展。

參考文獻：

[1] Pierre MB,Dos Santos Miranda Costa I.Liposomes systems as drug delivery vehicles for dermal and transdermal applications[J].Arch Dermatol Res,2011,303:607-621.

[2] Rahimpour Y,Hamishehkar H.Liposomes in cosmeceutics[J].Expert Opin.Drug Deliv,2012,9(4):443-455.

[3] Layek B,Mukherjee B.Tamoxifen citrate encapsulated sustained release liposomes:preparation and evaluation of physicochemical properties[J].Sci Pharma,2010,78(3):507-515.

[4] Eder Lilia Romero,Maria Jose Morilla.Topical and mucosal liposomes for vaccine delivery[J].WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology,2011,3:356-375.

[5] Andrews S,Lee JW,Choi SO,et al.Transdermal insulin delivery using microdermabrasion[J].Pharm Res,2011,28:2110-2118.

[6] Benson HAE.Liposomes for topical and transdermal drug delivery[J].Current Drug Delivery,2009,6(3):217-226.

[7] Shim J,Kim MJ,Kim HK,et al.Morphological effect of lipid carriers on permeation of lidocaine hydrochloride through lipid membranes[J].International Journal of Pharmaceutics,2010,388(1-2):251-256.

[8] Rattanapak T,Young K,Rades T,et al.Comparative study of liposomes,transfersomes,ethosomes and cubosomes for transcutaneous immunisation:characterisation and in vitro skin penetration[J].Journal of Pharmacy and Pharmacology,2012,64:1560-1569.

[9] Gupta M,Agrawal U,Vyas SP.Nanocarrier-based topical drugdelivery for the treatment ofskin diseases[J].Expert Opin Drug Deliv,2012,9(7):783-804.

[10]Dragicevic-Curic N,Scheglmann D,Albrecht V,et al.Development of different temoporfin-loaded invasomes-novelnanocarriers of temoporfin:characterization,stability and in vitroskin penetration studies[J].Colloids Surf B Biointerfaces,2009,70(2):198-206.

[11]Pathak Y,Thassu D.Drug delivery nanoparyicles formulation and characterization[J].Drug and the Pharmaceutical Sciences,2009,191(1):130-132.

[12]Knudsen N?,Jorgensen L,Hansen J,et al.Targeting of liposome-associated calcipotriol to the skin:effect of liposomal membrane fluidity and skin barrier integrity[J].International Journal of Pharmaceutics,2011,2(416):478-485.

[13]De Leeuw J,De Vijlder HC,Bjerring P,et al.Liposomes in dermatology today[J].Eur Acad Dermatol Venereol,2009,23:505-516.

[14]Jung S,Otberg N,Thiede G,et al.Innovative liposomes as a transfollicular drug delivery system:penetration into porcine hair follicles[J].J Invest Dermatol,2006,126:1728-1732.

[15]Williams AC,Barry BW.Penetration enhancers[J].Advanced Drug Delivery Reviews,2012,64,Supp-lement:128-137.

[16]Ainbinder D,Paolino D,Fresta M.Drug delivery applications with ethosomes[J].Journal of Biomedical Nanotechnology,2010,6:558-568.

[17]Liu X,Liu H,Liu J,et al.Preparation of a ligustrazineethosome patch and its evaluation in vitro and in vivo[J].International Journal of Nanomedicine,2011,6:241-247.

[18]胡英,許嬌嬌.槲皮素傳遞體的制備及體外透皮性能研究[J].中成藥,2012,34(6):1048-1052.

[19]Abdul A,Sathali H,Rajalakshmi G.Evaluation of transdermal targeted niosomal drug delivery of terbinafine hydrochloride[J].International Journal of Pharm Tech Research,2010,2(3):2081-2089.

[20]Jukanti R.Enhanced bioavailability of exemestane via proliposomes based transdermal delivery[J].Journal of Pharmaceutical Sciences,2011,100(8):3208-3222.

[21]Badran M,Shalaby K,Al-Omrani A.Influence of the flexible liposomes on the skin deposition of a hydrophilic model drug,carboxyfluorescein:dependency on their composition[J].Scientific World Journal,2012(134876):1-9.

[22]Kumar R,Rana AC,Bala J,et al.Formulation and evaluation of elastic liposomes of clotrimazole[J].International Journal of Drug Development & Research,2012,4(3):348-355.

[23]Tokudome Y,Saito Y,Sato F,et al.Preparation and characterization of ceramide-based liposomes with high fusion activity and membrance fluidity[J].Colloid and Surfaces B:Biointerfaces,2009(73):92-96.

[24]Feingold KR.The outer frontier:the importance of lipid metabolism in the skin[J].Issues in Criminologocal and Legal Psychology,2009,50(Suppl):S417-S422.

[25]Nakatsuji T,Kao MC,Zhang L,et al.Sebum free fatty acids enhance the innate immune defense of human sebocytes by upregulating beta-defensin-2 expression[J].J Invest Dermatol,2010,130(4):985-994.

[26]Sharma A,Arora S.Formulation and in vitro evaluation of ufasomes for dermal administration of methotrexate[J].ISRN Pharmaceutics,2012:1-8.

[27]Rastogi R,Anand S.Flexible polymerosomes-an alternative vehicle for topical delivery[J].Colloid Surface B:Biointerfaces,2009,72(1):161-166.