靶向给药系统研究进展

1、靶向给药系统研究进展 Advanced on Targeting Drug Delivery System,内容提要 概述 类别 靶向性质量评价 靶向性原理 典型的靶向制剂,2,靶向给药系统研究进展 ( Advanced on Targeting Drug Delivery System,靶向给药系统(Targeting Drug Delivery System ,TDDS,一、概述 药物 特定靶向区域 选择性定位浓集：提高药效/降低毒副作用 要求：定向、定量、定时,3,选择性浓集定位于,靶器官靶组织 靶细胞 细胞内,TDDS,概 述,特点 定位浓集，高效、低毒 控制释药，血浓恒定 顺应性提高

2、 理想的靶向制剂应具备的三大要素： 定位浓集、控制释药、无毒可生物降解,4,TDDS,靶向给药系统(Targeting Drug Delivery System ,TDDS,靶向给药载体类型： （1）脂质体 (liposomes) （2）乳剂 (emulsion) （3）微球 (microspheres) （4）微囊 (microcapsules) ( 5 ) 纳米粒 (nanoparticles),5,概 述,靶向制剂 研究应用： 细胞毒素药物 药物稳定性低，溶解度小 低吸收或生物不稳定性药物 t1/2 短，分布面广，缺乏特异性 治疗指数低和生理屏障等,6,TDDS,TDDS 研究进展,首先

3、由Ehrlich P在1906年提出； 随着分子生物学、细胞生物学、材料科学的发展 -细胞水平、分子水平上了解药物的作用 20世纪70年代末80年代初,开始比较全面研究TDDS -制备、性质、体内分布、靶向性评价以及药效与毒理 1993年：、创办靶向制剂专业期刊 “Journal of Drug Targeting” -促进了靶向制剂的深入研究,7,研究进展 近三十年来，靶向制剂已成为医药领域 研究热点： 已有产品在临床研究和应用； 国外已有数家专门从事TDDS研究公司； 拥有专利产品； 我国已首创了中药脂质体； 在各种类型靶向制剂方面做了大量的 研究工作,8,TDDS,二、靶向制剂分类,靶向

4、制剂最初的含义是指狭义的抗癌制剂，但是随着对于靶向制剂研究的不断深入，研究领域逐渐拓宽； 目前从给药方式、靶向的动力源和靶向制 剂的载体方式等方面都取得了突破性进展； 广义的靶向制剂： 包括所有具有靶向性的药物制剂,9,TDDS,TDDS分类,1) 载体的形态和类型: 可分为微球、纳米粒、脂质体、乳剂、单克隆抗体偶联物等 (2) 靶向源动力: 主动、被动靶向制剂 牵制靶向制剂 前体靶向药物 (3) 靶向性机理: 生物物理靶向制剂 生物化学靶向制剂 生物免疫靶向制剂 双重、多重靶向制剂等,10,TDDS分类,4) 根据给药途径： 口服给药、静脉给药、鼻腔给药、 结肠给药、眼部给药等 (5) 根据

5、靶向部位： 肝靶向、肺靶向、骨髓靶向、肿瘤组织靶向等,11,1. 相对摄取率：与普通制剂比较 2. 靶向效率：与非靶器官比较 3. 峰浓度比：与普通制剂比较,12,三、靶向性评价,三个衡量参数,TDDS,3.1 靶向性评价-相对摄取率re,相对摄取率re：某器官或组织对靶向药物选择性 re=(AUCi)p(AUCi)S AUCi：第i个器官或组织的药时曲线下面积 (AUCi)p: 药物靶向制剂曲线下面积 (AUCi)S: 药物普通制剂曲线下面积 re大于1表示药物制剂在该器官或组织中具有 靶向性，re越大靶向效果越好； 小于或等于1时表示药物制剂无靶向性,13,3.2 靶向性评价-靶向效率,靶

6、向效率：表示药物制剂对靶器官的选择性 te=(AUC)靶(AUC)非靶 (AUC)靶：表示靶器官/组织药时曲线下面积 (AUC)非靶：非靶器官/组织的药时曲线下面积 te值大于1表示药物制剂对靶器官比非靶器官更具有选择性； te值越大，选择性越强,14,3.3 靶向性评价-峰浓度比Ce,峰浓度比Ce: 与普通制剂比较 Ce=(Cmax)p(Cmax)S Cmax为峰浓度 Ce值表明药物制剂改变药物分布的效果： Ce值越大，表明改变药物分布的效果越明显,15,四、靶向机理,4.1 被动靶向（Passive targeting） 4.2 主动靶向（Active targeting） 4.3 牵制靶

7、向 (Diversional targeting） 4.4 物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,16,TDDS,4.1 被动靶向 (passivetargetingpreparation） 即自然靶向：药物被载体通过正常生理过程运送至肝、脾、肺等器官 一般的微粒给药系统具有被动靶向性能 微粒给药系统被动靶向机制: 体内网状内皮系统(RES) 中吞噬细胞,将一定大小的微粒作为异物而摄取,较大的微粒由于不能滤过毛细血管床,而被机械截留于某些部位,17,TDDS,根据微粒大小自然分布： 粒径：7um 肺毛细血管机械截留 7um 肝脾中单核巨噬细胞摄取 100-200

8、nm微粒被网状内皮系统巨噬细胞摄取到达肝枯否细胞(Kupffer cel1)溶酶体中； 50100nm微粒进入肝实质细胞中 50nm 透过肝脏内皮细胞/通过淋 巴传递到脾和骨髓中,18,被动靶向 (passivetargeting preparation,巨噬细胞吞噬作用,网状内皮系统 (Reticuloendothelialsystem RES) 单核-巨噬细胞对微粒的吞噬作用决定于 1.血浆中的某些特定蛋白 -即调理素(opsonins) 2. 巨噬细胞上的有关受体 微粒通过吸附调理素，粘附在巨噬细胞的 表面，然后内在的生化作用(内吞、融合)被 巨噬细胞摄取,19,吞噬机制,调理素(ops

9、onins)包括： 免疫球蛋白的多个亚级(人体中的Ig1和Ig3) 补体系统的一些组成(3,3,1)、 纤维结合素(fibronectin)等 调理素(opsonins)的作用 附着于疏水性纳米粒表面 调理素作为配体可与巨噬细胞膜表面的受体相互作用,在吞噬细胞底物和吞噬细胞间形成桥梁,促使纳米粒的内化,20,4.1被动靶向（passive targeting preparation,靶向性影响因素-微粒粒径/表面性质 微粒的粒径及其表面性质决定吸附哪种 调理素及其吸附程度，同时决定了吞噬的 途径和机制，如： 用戊二醛处理过的红细胞容易受IgG的调理，从而通过Fc受体被迅速吞噬； 用n-乙基顺丁

10、烯二酰亚胺处理过的红细胞则受Cb3因子调理，以最少的膜受体接触被吞噬,21,TDDS,微粒表面性质的影响-电荷状况、亲水性,亲水表面的微粒：不易受调理也就较少被吞噬而易浓集于其它部位； 疏水性表面微粒：则易被巨噬细胞吞噬而靶向于肝部； 带负电荷微粒: zeta电位绝对值越大，易为 肝网状内皮系统滞留而积集于肝； 带正电荷微粒: 则易被肺部的毛细血管截留 而靶向于肺部,22,23,被动靶向 (passivetargetingpreparation） -微粒粒径 -表面性质,4.2 主动靶向 （Active targeting preparation） 通过改变微粒在体内的自然分布而到达特 定靶部

11、位。也即避免巨噬细胞摄取，防止在肝 内浓集。主要方法包括： 载体修饰： PEG覆被、抗体/受体介导 前体药物：特定靶区激活 药物大分子复合物,24,TDDS,4.2主动靶向,4.2.1修饰的载体： 用PEG等亲水性材料修饰： 在普通纳米粒表面通过物理吸附或共价结合一层或多层亲水性聚合物, 可避开巨噬细胞吞噬,延长在血液中循环时间 -降低吞噬，延长滞留时间,靶向其他组织器官 如：微粒表面用poloxamer338修饰，炎症部位药物浓度可显著提高,25,PEG修饰载体-靶向其它器官或组织,避开巨噬细胞吞噬 - “隐形”纳米粒（stealthnanoparticles） - “长循环”纳米粒 (lo

12、ng circulatingNP) - “空间稳定”纳米粒 (stericallystablizedNP) 隐形(stealth)：是指纳米粒在进入体循环后,可 以避开肝脏等系统的摄取,而转运到体 循环中长时间存在或转运至其它组织或器官,26,隐形机制,隐形化的关键： 在于如何使巨噬细胞将纳米粒误认为是自体物质 隐形的启发： 最早来源于仿生学: 囊性纤维化病人体内分离得到的绿脓杆菌,外覆被一层糖醛酸多糖物质,可干扰吞噬过程,使菌体免于被吞噬与消灭,其中亲水性衣膜起到关键作用,27,隐形机制,隐形：在普通纳米粒表面通过物理吸附或共价结合亲水性聚合物,形成一层或多层保护性的亲水衣膜,可阻碍调理作用

13、,制成隐形纳米粒 影响隐形的因素-高分子链的链长与密度 由于血浆蛋白的吸附不可能完全被排除, 所以高分子链的链长和链密度并非越大越好,达到一定程度后排除血浆蛋白的能力就不再明显,28,隐形机制,具隐形作用的聚合物： 最重要的性质是亲水性和柔韧性 亲水性强, 氢键结合大量水分子； 有柔韧性,高分子链可以自由摆动, 形成类 似于电 子云的“保护云”(protective cloud) “保护云”的密度越大,立体保护作用越强, 能更好地阻止调理素对纳米粒表面的调理 作用,29,隐形化试剂,同时满足亲水性/柔韧性要求的聚合物: 聚 乙二醇(PEG)、poloxamer、 poloxamine 、聚山梨

14、酯80(Tween80)等 其中PEG免疫原性和抗原性极低,且 通过FDA认可作为人体内使用的聚合物, 被广泛研究和使用 例：阿霉素脂质体-长循环脂质体,30,4.2主动靶向/ 修饰的载体,结合细胞特异性配体 某些细胞表面有特异受体，可将对受体有强亲和力特异性配体与微粒表面结合，使微粒导向特定细胞，从而改变微粒的分布； 这类配体包括： -多糖、外源凝聚素、半抗原和抗体等,31,主动靶向,结合细胞特异性配体-受体结合靶向 糖与多糖修饰： 许多细胞(包括巨噬细胞，如Kupffer细胞)表面的膜多糖或糖蛋白，在细胞的相互作用中起重要作用。应用糖衍生物修饰载体，可靶向白细胞、肺泡囊、肝细胞等靶部位：

15、半乳糖残基载体-肝实质细胞摄取 甘露糖残基-K细胞所摄取 含胆固醇氨基甘露糖衍生物-肺中明显蓄积 -多糖覆被载体，增加血液中稳定性，避免吞噬,32,唾液糖蛋白类衍生物,去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR): 是一种跨膜糖蛋白,它存在于哺乳动物的肝 实质细胞上. 其主要功能是去除唾液酸糖蛋 白和凋亡细胞、清除脂蛋白. 研究发现, ASGPR能特异性地识别 N-乙酰氨基半乳糖、半乳糖和乳糖 -可将一些外源功能性物质经过半乳糖等修饰后,定向地转入到肝细胞中发挥作用. 半乳糖苷-十六酸拉米夫定酯固体脂质纳米粒:其肝靶向效率比未修饰的高3. 7倍,33,叶酸受体介导主动靶向,大多数肿瘤细胞表面的叶酸受体数目

16、 和活性明显高于正常细胞. 叶酸-葡萄糖载体系统： 淋巴系统导向； 肿瘤细胞的放射性核素的载体； 叶酸： 靶向肿瘤细胞的抗肿瘤药物的载体,34,低密度脂蛋白(LDL)-抗癌药物靶向新载体,LDL是存在于哺乳动物血浆中的脂蛋白-LDL 受体活性及数量在一些癌细胞中高出正常细胞20 倍以上 可作为一种特异性受体载体及抗癌药物靶向新载体, 将药物释放到靶细胞 特点： LDL 是内源性脂蛋白, 可避免在体循环中被迅速清除 可克服一般载体靶向性差、不良反应大 -为药物制剂提供一种崭新的靶向载体,35,主动靶向,结合细胞特异性抗体 单克隆抗体免疫微粒 结合单克隆抗体(MCAb)后，可使微粒对细胞表面的抗原

17、决定簇有靶向作用： 如用抗T淋巴细胞的MCAb共价结合到聚甲基丙烯酸酯纳米球上，再与血单核细胞温育，发现可与T淋巴细胞结合，所有对照组均为阴性 甲氨蝶呤白蛋白微球偶联抗淋巴母细胞白血病MCAb后，在体外能与人白血病细胞选择性结合并抑制其生长,36,4.2.2 前体药物（prodrug,将活性药物衍生成药理惰性物质，在靶部位经降解成活性母体药物后发挥作用 前药再生成母体药物的基本条件： 靶部位有足够量的酶，能产生足够量活性物质 前药能与药物受体充分接近 产生的活性药物能在靶部位滞留,37,4.2.2 前体药物（prodrug,抗癌药前体药物： 癌细胞比正常细胞含较高浓度的磷酸酯酶和酰胺酶 -可将

18、药物制成磷酸酯或酰胺类前药 脑部靶向前体药物 前体药物L-多巴进入脑部纹状体再生后起治疗作用； 但进入外周的前药再生后则引起不良反应，可应用抑制剂(如卡比多巴)抑制其外周组织中的再生,38,4.2.2 前体药物,其它在特定靶部位释药： 眼部释药: 二叔戊酰肾上腺素 肾脏释药：7-谷氨酰-L-多巴 结肠释药：-D葡萄糖苷地塞米松和氢化泼尼松衍生物 对癌细胞释药的柔红霉素、阿西维辛等,39,4.2.3 药物大分子复合物,将药物与聚合物、抗体、配体以共价键形成分子复合物，借助EPR效应聚集于肿瘤细胞中，在局部低pH环境或酶作用下，聚合物降解，药物释放发挥作用 主要用于肿瘤靶向治疗 由于肿瘤血管生长迅

19、速，外膜细胞 缺乏，基底膜变形，淋巴管道回流系统 缺损等 -导致对大分子物质渗透性增加并滞 留蓄积于肿瘤部位,40,4.3 牵制靶向 （Diversional targeting,通过削弱多数单核吞噬细胞的作用而达到靶向作用 -为防止微粒被巨噬细胞(尤其是Kupffer细 胞)吞噬，在注射微粒之前，先用巨噬细胞抑 制剂使脂质体在肝的摄取量降低2370， 提高骨、脾、肺的摄取量。 如：空白微粒、硫酸葡聚糖、棕榈酸甲酯等,41,TDDS,牵制靶向（Diversional targeting,注射大脂质体以前，先注射乳胶粒，结果不影响肝的摄取，但是脾的吸收降低45，且肺有较高的摄取量； 如要使小微粒

20、集中于肺，可用大剂量的空白小微粒(或用非离子型表面活性剂包裹)，阻止网状内皮系统的摄取 -临床考虑: 削弱巨噬细胞作用所带来的后果，尤其对肿瘤病人不利,42,4.4 物理化学靶向 (Physico-chemical targeting） 应用一些特殊的物理化学方法如温度、 pH或磁场等外力作用将微粒导向特定部位 如：磁性微粒 热敏制剂 PH敏感制剂 栓塞制剂,43,TDDS,4.4 物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,磁场导向-磁性微球(囊)、磁性纳米粒、磁性脂质体和磁性乳剂等为载体,结合直径在1020 nm超微粒磁性物，在外磁场作用下导向靶部位 如丝裂霉素C

21、磁性微囊对荷有膀胱癌的兔，在外加磁场3 500GS的作用下，使膀胱癌坏死； O/W型乳，平均粒径为5.0um，用电磁铁选择定位于大鼠肺部4 000或6 000 GS，静注10 min后，与对照组相比约高一倍,44,4.4 物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,热敏靶向制剂 特点：在相变温度时，脂质体中的磷脂从胶态过渡到液晶物理转移，增加脂质膜通透性，导致释药增加； 磷脂不同，其相变温度不同，可按比例混合获得所需相变温度(41-54C之间)； 释药：受热时，可将药物释放到靶细胞； 例顺铂热敏脂质体：注入荷瘤小鼠，发现升温时脂质体选择性集中于肿瘤细胞,45,4.4

22、物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,热敏免疫脂质体 在热敏脂质体上用交联法接上抗体，如阿糖胞苷热敏免疫脂质体 热敏脂质体 结合抗体交联 热敏/免疫 脂质体 特点： 具有物理化学靶向、特异靶向双重作用,46,4.4 物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,PH敏感靶向制剂 利用肿瘤间质液PH值比周围正常组织显著低的特点设计； 采用PH敏感类脂为类脂质膜，在低PH环境中结构改变导致加速释药； 如：N-十六酰-L-高半胱氨酸（PHC） PH不同，该类脂存在两种平衡构型： PH降低时，形成闭合的环式，破坏了脂质双分子层的稳定性，膜通透性增

23、加，药物释放,47,4.4 物理化学靶向 （Physico-chemical targeting,栓塞微球-动脉栓塞给药 将微球制剂选择性地注入区域性的动脉,栓塞于某些特定的组织，使这些组织的 病灶缺氧、坏死的方法 如抗癌药物栓塞微球，通过栓塞切断对靶区的血供和营养，使靶区肿瘤细胞缺血坏死，同时达到局部较高血药浓度 特点：可起栓塞和靶向性化疗的双重作用,48,微球用于肿瘤栓塞化疗的优点： 1. 栓塞较为完全： 直径12m 微球被一级毛细血管网所截获；直径更小的微球能到达毛细血管末梢； 2. 可维持病变区域高浓度药物水平，降低体 循环中药物浓度，药物治疗指数提高； 如：抗肝癌药米托蒽醌EC微球，

24、用狗进行实验表明肝药浓度高，平均滞留时间为注射剂的2.45倍,49,栓塞微球-动脉栓塞给药,50,典型的靶向制剂 （1）脂质体 (liposomes) （2）乳剂 (emulsion) （3）微球 (microspheres) （4）微囊 (microcapsules) ( 5 ) 纳米粒 (nanoparticles),靶向给药系统(Targeting Drug Delivery System ,TDDS,五、典型的靶向制剂,5.1脂质体（Liposomes） 脂质体是将药物包封于类脂分子层形成的 薄膜内所构成的超微球状囊泡,51,这种具有类似生物膜双分子层结 构的分子囊称为脂质体（lipo

25、somes,早在60年代初，英国学者Bangham和Standish 就发现：磷脂分子分散在水中会自然形成排 列有序的多层囊泡，每一层均为脂质双分子 层，各层之间被水隔开,脂质体的形成与结构 构成脂质体双层的封闭小室： 内部-中心水性空间（包含一定体积的水溶液） 周围被脂质双层包围而独立（单层单室） 外层-脂质双层形成的泡囊，又被水相介质分开 （多层多室,lipid bilayer,aqueous space,liposomes,脂质体的形成与结构 水溶性药物：在中心水性空间或层间水性空间 脂溶性药物：在双分子层的疏水空间 常见形态：球形、椭球形等 大小：几十nm 几个um之间,Hydroph

26、obic drug in lipidbilayer,Hydrophilic drug,Hydrophilic drug,54,55,Classification of liposomes,多室脂质体(MLVs) multilamellar vesicles 4005000nm,(800nm,大单室脂质体 Large unilamellar vesicles (LUVs) 80-200nm,(100nm,小单室脂质体 Small unilamellar vesicles (SUVs) 20-80nm (50nm,Freeze-fracture electron microscopy,5.1脂质体

27、（Liposomes,1971年 Ryman等人提出将脂质体作为药物载体 1988 年第一个用脂质体包裹的药物在 美国进入临床试验-阿霉素脂质体 到目前已有多种脂质体药物工业化生产并上市 如：阿霉素脂质体 柔红霉素脂质体 两性霉素脂质体 脂质体甲肝疫苗和脂质体乙肝疫苗等,56,5.1脂质体（Liposomes,目前脂质体的研究主要集中在3个领域： 模拟膜的研究 制剂的可控释放和在体内的靶向给药； 在体外培养中将基因和其它物质向细胞内传递,57,58,脂质体（liposomes）特点,靶向性和淋巴定向性 缓释性 细胞亲和性与组织相容性 降低药物毒性 保护药物提高稳定性,可与细胞相互作用并将药物输

28、人细胞内，增加药物透过细胞膜的能力 成功地被应用于: 抗癌药 抗菌素 酶类 抗炎激素类等,59,脂质体（liposomes）特点,liposomes,脂质体与细胞膜成分相同，其脂质可生物降解，一般无毒，可适用于多种途径给药： iv、肌肉和皮下注射 口服给药 肺部给药 眼部、鼻腔 经皮给药等,脂质体给药途径,Liposomes/脂质体制剂质量评价,脂质体是一种药物制剂新剂型，其质 量评价项目包括： 1.形态、粒径及其分布 形态：封闭的多层囊状、多层圆球 粒径和分布：在一定范围内，适于在体内的处置 2.载药量与包封率测定 载药量：指脂质体中所含药物的重量百分率 包封率 = W脂药 /（W脂药+W介

29、药）*100% 包封率不得低于80,Liposomes/ 脂质体的质量评价,3. 突释效应与渗漏率： 突释量：体外释药试验开始0.5h低于40%； 渗漏率：表示脂质体贮存期间包封率的变化情况； W渗漏到介质中药量 W贮存前包封的药量 4磷脂氧化程度的检查 5靶向性评价 6. 制剂通则规定,100,渗漏率,脂质体的体内行为,脂质体在体内与细胞间的作用机制： 1.吸附（adsorption） 吸附是脂质体作用的开始，体外试验的电子显微镜观察发现：脂质体可稳定吸附到细胞表面，然后引起细胞摄取 吸附机制： 普通物理吸附 受体-脂质体膜上配基间结合 细胞表面特殊蛋白质的结合作用 吸附影响因素：粒子大小、

30、密度、表面电荷等,脂质体在体内的作用机制,2.脂交换： 脂质体的脂类与细胞膜上脂类发生交换 交换仅发生在膜外部单分子层之间 交换过程：先被吸附，再在细胞表面pr介导下，特异性交换脂类极性基团or非特异性交换酰基链,脂质体在体内的作用机制,3.内吞（phagocytosis/endocytosis） - 脂质体主要作用机制 脂质体被网状内皮细胞，特别是单核吞噬细胞作为外来异物吞噬，进入溶酶体融合，迅速被溶酶体消化释放药物 特点： 药物浓集于细胞内 不能通过浆膜的药物可达到溶酶体内,liposomes/脂质体体内作用机制,4.融合（fusion） 脂质体膜与细胞膜构成成分相似，两者的紧密结合导致融

31、合进入细胞内，再经溶酶体消化释放药物 特点： 生物大分子传递到细胞内，提高药效 如：酶、DNA、环磷腺苷等,Liposomes/脂质体靶向性,一般脂质体-网状内皮系统组织器官 -被动靶向(passive targeting) 修饰的脂质体-作为抗癌药物载体 要求象导弹一样将药物定向地送至靶区 -主动靶向(active targeting ) 研究方法： 脂质体组成调整/表面修饰 受体/抗体介导 物理化学靶向,脂质体靶向性,脂质体修饰 pH 敏感脂质体 新型热敏/光敏脂质体 脂质体表面掺入特异性成分 如：糖基修饰的脂质体 半乳糖残基/葡萄糖残基-肝实质细胞 甘露糖残基-细胞所摄取,肺靶向性 免疫

32、脂质体,68,新型脂质体研究进展,纳米脂质体 隐形脂质体 免疫脂质体 pH敏感脂质体 温度敏感脂质体 磁性脂质体 柔性脂质体 前体脂质体等,69,赋予药物靶向性 减低药物毒性 增加药物的缓释作用 增强药物的溶解性 提高了对药物的保护作用 通过融合作用将药物送入细胞浆/细胞核中,70,脂质体药物的临床应用,抗肿瘤药物的载体,提高药物靶向性，增加药物被癌细胞的摄取量，降低用药剂量； 能增加与癌细胞的亲和力，克服耐药性； 提高治疗指数，降低毒副作用,71,脂质体作为药物载体临床应用,世界上第一个抗肿瘤药物脂质体 -阿霉素脂质体,阿霉素-蒽环类广谱抗恶性肿瘤药 但分布广泛导致严重心脏损害、骨髓抑制 -

33、临床应用受到限制 脂质体包封后：提高靶向性、降低毒性 阿霉素脂质体(Doxil,美国SEQUUS 制药公司) 于1995 年底在美国获得FDA批准； 随后,此产品在欧洲获得批准； 应用于由于人体免疫缺乏病毒(HIV) 引起的卡巴氏瘤( KS,72,特点： 长循环/“隐型”性：亲水性聚合物(PEG-DSPE)阻止血浆蛋白吸附调理化, 延长血循环时间,使脂质体有效地达到病变部位; 靶部位浓集 癌症部位血管通透性显著增加,长循环脂质体可以将高于正常皮肤511 倍的阿霉素输送到靶部位,其总体有效率高于80 %。 降低毒性： 降低心、肾毒性 嗜中性白血球减少症 高剂量时的皮肤毒性等,73,阿霉素脂质体

34、Doxil, 美国SEQUUS 制药公司,阿霉素脂质体,Eric等研究了阿霉素脂质体的心脏毒性，肾毒性和抑癌活性： 阿霉素-脂质体比游离药物的毒性降低50-70，抑癌活性比游离药物高得多； 使用阿霉素脂质体多次治疗可增加荷瘤动物的存活时间，而使用游离药物多次注射并不增加存活时间； 注射游离药物3次可观察到明显的毒性，而使用阿霉素脂质体注射3次后可以找到接近痊愈动物,74,抗寄生虫药物的载体,脂质体作为网状内皮系统的药物载体是脂质体最成功的应用之一 脂质体天然靶向性 -静脉注射后，迅速被网状内皮细胞所摄取； 脂质体像导弹一样定向地将治疗药物有效地运送到网状内皮系统细胞中释放药物； -治疗网状内皮

35、系统疾病 如：利什曼氏病和疟疾,75,抗寄生虫药物的载体,利什曼氏病和疟疾是某种寄生虫侵入网状内皮细胞引起病变； 锑剂/砷剂药物：毒性很大，可引起心肌 炎和肾炎，限制了使用； 药物包封成脂质体： 有效地杀死寄生虫，同时也极大降低了药物的毒性，避免了心肌炎和肾炎的发生,76,抗菌/抗感染药物载体,利用脂质体与生物细胞膜亲和力强的特性，将抗生素包裹在脂质体内可提高抗菌效果。 如青霉素G脂质体制成眼用制剂时，局部透过角膜的能力大于单纯药物4倍，用原剂量的110即可具有透过角膜作用； 两性霉素B-全身性真菌感染，肾毒性较大。 两性霉素B-脂质体： 显著降低毒性，保持抗真菌活性； 能有选择性地将两性霉素

36、B释放于真菌细胞,77,两性霉素B-脂质体,临床实验证明两性霉素B脂质体优点： 药物消除半衰期长； 急性毒性降低； 体内分布改变，特殊毒性如肾毒性大大减少； 可聚集到感染部位，对被吞噬或未被吞噬的真菌都能杀灭； 耐受性良好，经大量临床证明在治疗真菌感染方面可以较高的日剂量和总剂量使用,78,激素类药物载体,抗炎固醇类激素脂质体的优越性： 1浓集于炎症部位便于被吞噬细胞吞噬； 2避免游离药物与血浆蛋白作用，一旦到 达炎症部位，就可以内吞、融合后释药； 3. 降低给药剂量，减少因剂量过高引起的 并发症和副作用; 4.缓释作用,79,激素类药物载体,可的松棕榈酸酯脂质体关节腔内注射，治疗风湿性关节炎

37、： 用常规剂量125即能改善症状，治疗11个月未见任何副作用； 泼尼松龙脂质体给大鼠臀部注射： 30h后血药浓度比泼尼松龙大8倍； 24h后大29倍； -表明用小剂量激素脂质体缓释作用,80,酶的载体 解毒剂的载体 基因药物载体 遗传工程中应用,81,脂质体的其它应用,五、典型的靶向制剂5.2 静脉注射脂肪乳剂,静脉注射脂肪乳剂(Emulsion） 是主要以长链甘油三酸酯 为油相，精制天然卵磷脂为乳 化剂，甘油为等渗剂，经高压均质制成o/w 型 粒径小于1m 的非匀相分散系统 营养脂肪乳剂-Intralipid： 1962年瑞典正式上市 载药脂肪乳 -挥发性、难溶性药物乳剂： 已成为药物制剂给

38、药系统中新研究方向,82,Scanning Electron Micrograph of emulsion,静脉注射脂肪乳剂的应用,1 提高难溶性药物溶解度 常用方法： -制成可溶性盐、 加入助溶剂； -使用混合溶剂、 使用增溶剂； 缺陷：并非适于所有难溶性药物； 可能出现稀释时药物析出； 附加剂所产生的不 良反应； 制成含药静脉注射用脂肪乳优点： 可提高药物溶解度； 不需引入有机溶剂，可大大提高载药量并实现静脉注射，同时也可避免上述问题,83,静脉注射脂肪乳剂的应用,2 增加药物稳定性 含药静脉注射用脂肪乳剂中，大部分药物 分布在油相或油水界面，避免与水直接接触， 增加易水解或敏感性药物的稳

39、定性 例：氯美噻唑乳剂 相应水溶液注射剂在25放置6个月后的稳定性，其降解产物是乳剂的5 倍； 乳剂可降低塑料输液器的吸附； 可提高载药量,84,静脉注射脂肪乳剂的应用,3 减轻不良反应 静脉注射用脂肪乳剂不含或仅含少量有机溶 剂，对血管刺激性较小；同时，外水相中药物较少，可有效降低由药物引起静脉炎的可能，增强患者的顺应性； 具有一定靶向性，可降低非靶区药物的浓度 例：紫杉醇注射剂 含有聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)，可引起体内组胺释放导致过敏反应 紫杉醇静脉注射用脂肪乳剂，可减轻不良反应和毒副作用,85,静脉注射脂肪乳剂的应用,4 作为缓释药物传递系统 乳剂中药物需从油相中扩散释

40、入体内，可延缓药物作用时间 如：前列腺素E1 粉针剂：一次肺循环即可灭活总量的80，体内半衰期(t 1/2)仅35min 静脉注射用脂肪乳剂( 商品名：凯时) 肺灭活大大减少，并且乳滴可在病变处聚集，继而维持1224h 缓慢释放药物 乳剂在病变处的药物浓度可达到普通制剂的 1020 倍,86,静脉注射用脂肪乳剂的靶向性被动靶向(passive targeting,静脉注射用脂肪乳剂是亚微型微粒分散体系，作为药物载体具有明显的淋巴系统和MPS 靶向性-淋巴定向性 特点： 被动靶向至淋巴液及富含MPS 的脏器组织 抗癌药物静脉脂肪乳剂，注入体内后可明显提高在肝、脾、肺及淋巴等部位 较高的淋巴药物浓

41、度可有效防止癌细胞从淋巴途径转移/局部治疗淋巴系统肿瘤,87,静脉注射用脂肪乳剂的靶向性被动靶向(passive targeting,去氢骆驼蓬碱静脉注射用脂肪乳剂 可显著提高药物在肝、脾、淋巴等器官的 分布，减少向脑组织的转运； 可提高药物治疗肝、脾等部位癌症的疗效； 降低对神经系统的不良反应； 阿克拉霉素A (aclacinomycin A) 乳剂 静注后药物血浆浓度 为溶液剂的2.5 倍以上； 肿瘤部位药物浓度 是溶液剂的2 倍以上； 心、肺、肾的浓度 比溶液剂大大降低； -表明乳剂可提高疗效并降低药物的心脏毒性,88,静脉注射用脂肪乳剂的靶向性被动靶向(passive targetin

42、g,乳滴可被巨噬细胞大量吞噬 将抗炎药物制成乳剂静注后易浓集于炎症部位，提高抗炎活性，降低不良反应。 醋酸地塞米松静脉注射用脂肪乳剂 大鼠抗炎试验结果表明： 低剂量乳剂与高剂量水针剂的抑制率相当； 乳剂在脾、肺、炎症部位有较高分布，而水针剂在肌肉组织具有较高浓度； -表明乳剂能改变在动物体内的分布，提高抗炎活性,89,主动靶向(active targeting,在静脉注射用脂肪乳剂表面接上某种抗体或配体，使其在分子水平上具备对靶细胞的识别能力 用PEG 对乳滴表面进行修饰，再在乳滴表面连接单抗，可获得良好靶向性 PEG 和抗体与乳剂相连主要有两种方式： (1) PEG 与抗体同时接在乳剂表面；

43、 (2) 抗体通过PEG 与乳剂相连,90,静脉注射用脂肪乳剂的靶向性,PEG 、抗体同时接在乳剂表面，抗体的靶向识别能力会受到PEG 的立体屏障的阻碍，而减少PEG 用量又起不到长循环效果； 抗体-PEG -乳剂相连：其识别能力不受PEG 影响，也不影响PEG 长循环作用。 在乳化剂中加入末端带有活性基团的磷脂酰乙醇胺的PEG 衍生物制备长循环乳剂，然后将抗B 细胞淋巴瘤单克隆抗体连接于乳滴表面PEG 链的末端，可作为化疗药物的靶向药物传递系统,91,微球, 是指药物分子分散或被吸附在高分子聚合物载体中而形成的一种微粒分散系统 微球粒径一般在1250m； 产品多为冻干品或混悬剂； 结构与所用

44、基质和制法有关： 如贮库型、骨架型、药物-聚合物结合型等 目前微球研究用药：抗癌药，抗生素、抗结核药、抗寄生药、平喘药、疫苗等,92,典型的靶向制剂 -微球(Microspheres,微球(Microspheres,类型：根据囊材的降解性可分为： 生物可降解微球 淀粉微球、白蛋白微球、明胶微球 药用高分子材料如聚乳酸微球、壳聚糖微 球、聚丙交酯微球等； 广泛应用抗肿瘤药物、生物大分子等载体 非生物可降解微球 如用乳化聚合法制备聚乙烯醇(PVA)微球 用含5-FU -PVA微球对肝癌患者实施肝动脉栓塞治疗取得良好效果,93,微球(Microspheres,微球作用特点： 1.靶向性：特异性分布/

45、修饰靶向/栓塞 2.缓释性：缓慢释药，减少用药次数； 3.栓塞性： 动脉栓塞, 治疗肝、肾等肿瘤 4.增加药物稳定性：包裹后的保护作用 5.增加用药安全性：靶向性和包裹性,94,微球(Microspheres,靶向性：微球混悬液经静脉注射后 直径大于3m 微球:被肺有效截获 3m 微球:集中于肝/脾等网状内皮系统组织 0.1 m 微球: 可透过血管细胞膜孔而离开血循环: -胰、肠、肾的毛细血管内皮膜孔为50-60nm -肝、脾、骨髓的膜孔为100nm -肿瘤区域的毛细血管由于炎症比正常者有较 大的渗透性 通过粒径控制，实现靶向治疗,95,微球(Microspheres,靶向性-动脉栓塞微球 将

46、微球制剂选择性地注入区域性动脉，栓 塞于某些特定的组织而使这些组织的病灶缺氧 、坏死。 微球用于肿瘤栓塞化疗特点： 微球对肿瘤毛细血管网的栓塞较为完全 直径12 m微球被一级毛细血管网所截获 直径更小的微球能到达毛细血管末梢 提高靶区药物浓度，降低体循环中药物浓度，可提高药物的治疗指数 -达到栓塞和靶向性治疗双重效果,96,微球(Microspheres,靶向性-主动靶向： 磁性微球 免疫微球 结合细胞特异性配体 微球表面修饰 上市产品：亮丙瑞林缓释微球 阿霉素磁性微球 奥曲肽微球等,97,98,毫微粒(Nanoparticle/Nanopellet,典型的靶向制剂,毫微粒(纳米粒)： -是一

47、类由天然或合成高分子材料为载体形成的载药固态胶体微粒,粒径大小介于101000nm；药物可溶解、吸附或包裹在材料中 类别 根据材料和制备工艺的差异分为： 纳米球(毫微球,nanospheres)-基质骨架 纳米囊(毫微囊,nanacapsules)-药库膜壳型,特点： （1）易于表面修饰以提高包封率和改变分布状态， 达到主动靶向目的，提高药物在体内作用的选择性； （2）稳定性较好，便于加热灭菌和贮存； （3）材料适宜，生物相容性好，毒副作用小； （4）单抗与药物连接的免疫毫微囊载药量大、 可供运载的药物范围广； （5）粒径小，有利于药物对生物膜的透过， 适于透皮吸收及胞内靶向,99,纳米粒(n

48、anoparticle,NP,当药物与纳米粒载体结合后,可隐藏药物的理化特性 -其分布过程依赖于载体的理化特性 被动靶向 纳米粒 iv：被网状内皮系统单核巨噬细胞摄取 主要分布于肝 (60%90%) 脾 (2%10%) 肺 (3%10%) 骨髓（50nm） 炎症部位富集 (血管通透性增加)500nm 载体材料/表面性质改变时间,100,NP靶向性,纳米粒口服 NP口服后被胃肠道中的淋巴集结 (peyers patches)摄取-淋巴定向性 100nmNP可进入小肠粘膜固有层在淋巴结 中富集，摄取率比其余粒子高出15250倍 如果粒径太大,易被小肠的上皮所截留,进入 该组织的几率降低,101,N

49、P靶向性-被动靶向,口服纳米粒,口服给药纳米粒特点： (1) 提高难吸收药物的口服生物利用度; (2) 增加蛋白类药物活性，疫苗口服递药； (3) 控制药物释放; (4) 减少药物对胃肠黏膜的刺激; (5) 提高药物在胃肠道内的稳定性,102,修饰纳米粒-主动靶向,半乳糖修饰：易被肝实质细胞摄取 甘露糖修饰：被细胞摄取 抗体修饰：使纳米粒与特定抗原细胞 结合,提高其专属靶向性 特异性配体修饰 等亲水性物质修饰-延长循环时间 磁性纳米粒： 可利用外加磁场而具有特定位置靶向作用,103,纳米粒应用： 靶向和定位给药 黏膜吸收治疗 抗生素类药物治疗细胞内感染 蛋白质多肽控释 基因治疗 -是一种性能优

50、良、具有广阔前景的新型治疗系统,104,纳米粒给药系统已成功应用于,癌症治疗： 胞内感染：提高抗生素和抗真菌、抗病毒药 治疗细胞内致病原 感染疗效 应用于口服多肽、蛋白制剂： 可防止药物在消化道失活,提高生物利用度 眼或鼻用粘膜给药： 如普通滴眼剂消除半衰期仅13min 因粘附于结膜/角膜,延长药物作用时间,105,肿瘤靶向 肿瘤细胞的特点： -吞噬能力较强 -组织通透性大 静脉给药纳米粒可在肿瘤内输送,从而提高疗效, 减少给药剂量和毒性反应 被动靶向性： -100nm的纳米粒,能够通过肝部不连续上皮,到达肝薄壁细胞组织,能从肿瘤有隙漏的内皮组织血管中逸出而滞留在肿瘤内 -通过内吞进入细胞，避

51、免细胞膜上Pgp作用； -肿瘤血管壁对纳米球有生物粘附性,106,纳米粒靶向性应用,阿克拉霉素A-氰基丙烯酸异丁酯纳米粒： 体外抗肝细胞瘤效果均明显优于游离的阿克拉霉素A 主动靶向 免疫调节剂纳米囊： 体内外实验证实其抗转移瘤的作用比游离状态制剂更有效 栓塞化疗：阿霉素聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒-碘油乳剂，具有良好的肝靶向性、缓释性及生物可降解性 磁性纳米粒,107,肿瘤靶向,一些微生物可透过细胞膜在细胞内生长 繁殖引起病变-胞内感染，如白色念珠菌 、伤寒沙门菌、单核细胞增多性李斯特菌、 病毒等。 游离抗生素药物-进入感染细胞局限性： 抗生素胞内活性降低、浓度有限 胞内渗透性差 胞内细菌处于静息

52、或蛰伏状态，持续长时间不分裂,108,胞内感染,抗生素纳米粒给药系统,抗生素-纳米粒：通过内吞 / 融合途径将药物带人细胞，提高药效； 抗生素包封后,改变了其药代动力学： 增加血浆半衰期和AU C 值, 降低了表观分布容积-允许增加最大耐药剂量, 提高治疗指数； 降低毒药物副作用： 如：抗结核药、氨基糖苷类的肝、肾毒性； 其他抗生素的不同副作用等,109,胞内感染,抗生素纳米粒给药系统,例： 氨苄青霉素聚氰基丙烯酸烷酯纳米粒 对鼠沙门菌病的抗菌效应增加120 倍 纳米粒可提高药物体内捕获、滞留和生物利用度 超结构自动放射摄影术显示：所载氨苄西林能影响细菌壁并通过扩散穿过细胞而作用 其它抗菌素：

53、如两性霉素B、庆大霉素、 丁氨卡那霉素纳米粒等,110,胞内感染,抗生素纳米粒给药系统,111,细胞内靶向-基因治疗 一些特殊的纳米粒还可以进入细胞内结构,从而达到基因治疗的目的 利用纳米技术可使DNA通过主动靶向 定位于细胞 将质粒DNA浓缩至50200nm并带上负电荷,有助于其对细胞核的有效入侵; 插入位点影响因素: -取决于纳米粒子的大小、结构和表面性质,纳米粒的靶向性,纳米粒靶向应用 血管内靶向 聚乳酸-乙醇酸(PLGA)包载抗细胞增生药物细胞松弛素B的生物降解性纳米球 研究表明: 载药纳米球可穿透结缔组织并被靶部位的血管壁吸收,可用介入方法将NP导入血管内病灶部位: -在血管局部组织

54、内缓慢释放药物,维持长期局部有效药物浓度,达到有效治疗心血管再狭窄及其他血管疾病的目的,112,载药纳米粒脑靶向-机理： 纳米粒表面上包封亲水性表面活性剂,或连 接聚乙二醇或其衍生物,减少与网状内皮细胞 膜的亲和性,避免吞噬,提高对脑组织靶向性 如：阿霉素毫微粒 以生物降解材料聚氰基丙 烯酸丁酯为载体,以吐温80为包封材料制备,研 究结果表明脑中阿霉素浓度是对照组的60倍. -被覆吐温80可抑制泵出系统尤其P-糖蛋白 的作用，增加脑内药物分布,113,纳米粒的靶向性,脑靶向,载药纳米粒脑靶向,纳米粒可能以 胞吞(endocytosis)形式进入上皮细胞然后释放药物进入脑组织； -最近Alyau

55、tdin 等已证实包有吐温80 毫微粒是以细胞内吞方式进入脑中 载药纳米粒可跨膜(transcytosis)通 过上皮细胞层,114,载药纳米粒脑靶向,纳米粒可导致上皮细胞间的致密连 接开放，使药物能以游离形式/与纳米 粒连接形式穿透致密连接； 纳米粒被吸附于毛细血管壁，保留 在脑毛细血管血液中数量增加，形成局 部浓度梯度，促使跨膜转运； 表活剂溶解上皮细胞膜脂质，导致膜 流动性增加,115,受体介导的脑靶向-主动靶向 ( receptor mediated delivery system,血-脑屏障内皮细胞上有大量受体,通过克隆其特异性抗体, 并以之为药物载体, 可实现药物的脑内转运 目前研

56、究发现血-脑屏障转运系统有： 己糖转运系统 氨基酸转运系统 载体介导的多肽转运系统 脑血管转运系统等,116,单克隆抗体导向脑靶向,117,脑毛细血管内皮上具有丰富的转铁蛋白受体，可介导转铁蛋白的内吞： 利用转铁蛋白受体(OX-26) , 把神经生长因子(N GF) 连到鼠源性转铁蛋白受体抗体上, 实现了神经生长因子脑内转运 脑靶向前体药物 将药物进行结构修饰，增加其脂溶性使易 于穿透BBB进入中枢系统，然后修饰基团水解释放出原药。 如L-Dopa为多巴胺的前药，脂溶性增加易于透过 BBB,骨髓靶向 骨髓病变，或因肿瘤浸润、化疗药物或严重感染受到抑制等 骨髓病变靶向性治疗： 提高药物在骨髓内分布 骨髓活性的保护：可促使骨髓细胞自我更新、分裂增殖,并提高其活性并避免血象中不良反应 如：人粒细胞集落刺激