巨噬细胞应激性

1、靶向制剂掌握靶向制剂的概念、分类和特点掌握脂质体的概念、组成、结构、特点和制备熟悉微球、纳米球、乳剂的概念和特点熟悉主动靶向制剂概念和特点学习目标第十二章 靶向制剂第一节 概述第十二章 靶向制剂 靶向给药系统(target-oriented drug delivery system,简称TODDS)又称靶向制剂，是指能将治疗药物专一性地导向身体所需发挥作用的部位（靶区），而对非靶区没有或几乎没有作用的制剂。是本世纪后期医药学领域的一个热门课题；是一种安全高效的药物传递途径和技术；是促进药物临床应用的关键,已取得了可喜的成果。 一、靶向制剂的分类与作用特点 第十二章 靶向制剂(一) 靶向制剂的分

2、类 1、按载体的不同，靶向制剂可分为脂质体、毫微粒、毫微球、复合型乳剂等； 2、按给药途径的不同可分为口腔给药系统、直肠给药系统、结肠给药系统、鼻腔给药系统、皮肤给药系统及眼用给药系统等； 3、按靶向部位的不同可分为肝靶向制剂、肺靶向制剂、脑靶向制剂等。4 、按靶向部位和作用方式分类 药物的靶向从到达的部位讲可分三级，即： 第一级指到达特定的靶组织或靶器官； 第二级指到达特定的细胞； 第三级指到达细胞内特定的部位。第十二章 靶向制剂5、从方法上分类，靶向制剂可大体分为被动、主动、物理化学靶向制剂三种。 (1) 被动靶向制剂 即自然靶向制剂。通常粒径在2.5-10m时，大部分积集在巨噬细胞；小于

3、7m时，一般被肝、脾的巨噬细胞摄取；200-400nm的纳米粒集中于肝后迅速被肝清除；小于10nm的纳米粒则缓慢积集于骨髓；大于7 m的微粒通常被肺的最小毛细血管床以机械滤过的方式截留，被单核白细胞摄取进入肺组织或肺气泡。第十二章 靶向制剂载药微粒在体内被单核-巨噬细胞系统的巨噬细胞摄取，并通过正常生理过程运送至肝、脾等器官。其靶向性主要取决于其微粒大小。 被动靶向制剂的载体：乳剂(有淋巴亲和性)、脂质体、微球和纳米粒(nanoparticale，包括纳米囊nanocapsule和纳米球nanosphere，具有缓释、靶向、保护药物、提高疗效和降低毒副作用的特点)等。 第十二章 靶向制剂(2)

4、 主动靶向制剂 主动靶向制剂是用修饰的药物载体作“导弹”，将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效。 如载药微粒表面经修饰，连接特定的配体或单克隆抗体制成的主动靶向制剂，改变了载药微粒在体内的分布而到达特定的靶部位。第十二章 靶向制剂(3)物理化学靶向制剂 物理化学靶向制剂是应用某些物理化学方法使靶向制剂在特定部位发挥药效。 物理化学靶向制剂：例如： 应用磁性材料制成的磁导向制剂； 使用温度敏感载体制成的热敏感制剂； 利用pH敏感载体制备的pH敏感制剂；阻断靶区的血供与营养，起栓塞和靶向化疗双重作用的栓塞性靶向制剂。 第十二章 靶向制剂(二)靶向制剂的作用特点 靶向制剂应具有以下作用特点：使药物具有

5、药理活性的专一性增加药物对靶组织的指向性和滞留性降低药物对正常细胞的毒性减少剂量提高药物制剂的生物利用度。 成功的靶向制剂应具备定位浓集、控制释药以及无毒可生物降解三个要素。(三)靶向性评价 药物制剂的靶向性可由以下三个参数来衡量： (1)相对摄取率re 第十二章 靶向制剂(2)靶向效率te(3)峰浓度比Ce 第十二章 靶向制剂 TDDS的研究是本世纪后期医药学领域的一个热门领域。将药物通过与单克隆抗体交联，或对药物进行不影响疗效的化学结构修饰等方法制成具有靶向作用的前体药物是目前TDDS的重要研究思路。1975年，瑞士科学家乔治克勒和英国科学家凯撤米尔斯坦，把产生抗体的淋巴细胞与多发性骨髓瘤

6、细胞进行融合，形成杂交瘤细胞。这种细胞兼有两个亲代细胞的特征，既有骨髓瘤细胞无限生长的能力，又有淋巴细胞产生抗体的功能。因此，这种杂交瘤细胞就能在细胞培养中产生大量单一类型的高纯度抗体。这种抗体叫“单克隆抗体”。二、靶向制剂的研究动态 第十二章 靶向制剂基因治疗是近年来发展起来的一种补充人体缺失基因或关闭异常基因的新疗法，对于恶性肿瘤、先天性遗传病、艾滋病、糖尿病及心血管疾病等的治疗具有重大价值。基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病.研究携带治疗基因片段或杂合体重组DNA质粒，保持其不被核酸酶降解，顺

7、利地转导入人体靶位的载体将是21世纪初靶向给药制剂研究领域的重要课题。 第十二章 靶向制剂 目前TDDS正在由器官水平向细胞水平和分子水平发展；由微粒给药制剂向靶向前体药物发展；由TDDS的构建研究向功能研究、机理研究和体内过程研究发展；由基础研究和应用基础研究向应用开发研究发展。 如肝靶向纳米粒、单克隆抗体介导前体药物、脑靶向前体药物、肾靶向前体药物、肝靶向前体药物和肺靶向前体药物的功能、靶向机理和体内分布代谢的研究正日益增多。 在不久的将来，靶向药物转运系统一定会在世界上大部分国家内广泛应用并占主导地位。第十二章 靶向制剂第二节 被动靶向制剂被动靶向制剂系利用药物载体(drug carri

8、er，即将药物导向特定部位的生物惰性载体)，使药物被生理过程自然吞噬而实现靶向的制剂。第十二章 靶向制剂一、脂质体 (一) 脂质体的定义及其结构原理 脂质体(liposomes)是指将药物包封于类脂质双分子层形成的薄膜中间所制成的超微型球状体，是一种类似微型胶囊的新剂型。 1971年英国莱门(Rymen)等人开始将脂质体用药物载体。第十二章 靶向制剂脂质体是以磷脂、胆固醇等类脂质为膜材，具有类细胞膜结构，故作为药物的载体，能被单核吞噬细胞系统吞噬，增加药物对淋巴组织的指向性和靶组织的滞留性。第十二章 靶向制剂脂质体透射电镜图 第十二章 靶向制剂 (二)根据结构不同，脂质体可分为三类大多孔脂质体

9、单室脂质体多室脂质体第十二章 靶向制剂1、单室脂质体( unilamellar vesicles, ULV) 球径0.02-0.08m为小单室脂质体;0.1-1m为大单室脂质体，水溶性药物的溶液只被一层类脂质双分子层所包封，脂溶性药物则分散于双分子层中。 第十二章 靶向制剂2、多室脂质体(multilamellar vesicles, MLV) 球径 1-5m， 有几层脂质双分子层将包含的药物(水溶性药物)的水膜隔开，形成不均匀的聚合体，脂溶性药物则分散于几层分子层中。3、大多孔脂质体(Multivesicular vesicles, MVV) 球径约0.130.06m，单层状，比单室质体可多

10、包封10倍的药物第十二章 靶向制剂(三)制备脂质体的材料 膜材：由磷脂与胆固醇构成（形成脂质体双分子层的基础物质）生理功能“人工生物膜”易被机体消化分解，不像合成微囊(如尼龙微型胶囊)那样往往在机体中难以排除。 (1)巨噬细胞应激性，即巨噬细胞数，吞噬功能； (2)血红蛋白明显； (3)红细胞对抵抗力，使红细胞在低渗液中避免溶血作用；(4)磷脂在血浆中起着乳化剂作用，影响胆固醇化脂肪的运输沉着，静脉给予磷脂，可促进粥样硬化斑的消散，防止胆固醇引起的血管内膜损伤； (5)纤毛运动，肌肉收缩，表皮愈合，胰岛素功能、骨细胞功能及神经细胞功能。 抗癌功能第十二章 靶向制剂1、磷脂类 磷脂类包括卵磷脂、

11、脑磷脂、大豆磷脂以及其它合成磷脂等成本比卵磷脂低廉，乳化能力强，原料易得2、胆固醇 抗癌功能：在人体血液中的白细胞中有一种称为“噬异变细胞的白血球”分泌出一种抗异变素来杀伤和吞噬异变癌细胞，从而使癌细胞去活力。血液中的胆固醇是维持这种噬异变细胞白血球生存必不可少的物质。第十二章 靶向制剂(四)脂质体结构原理 脂质体结构原理与由表面活性剂构成的胶团不同，后者是由单分子层组成，而脂质体是由双分子层所组成。 第十二章 靶向制剂磷脂结构通式如下：式中：R1、R2 是疏水链，R由C12C18，可为饱和烃链或不饱和烃链；X为亲水头，X不同，则磷脂命名不同； 第十二章 靶向制剂磷脂的分子组成图卵磷脂第十二章

12、 靶向制剂胆固醇结构：亲油性较亲水性强。 第十二章 靶向制剂 磷脂和胆固醇分子排列示意图第十二章 靶向制剂(五)脂质体的作用特点 脂质体的剂型特点 特点 体内作用特点 第十二章 靶向制剂 脂质体膜材多用磷脂,其生物相容性好,可血管内给药；制备工艺简单，易于大规模生产；同一脂质体中可以包裹脂溶性和水溶性两种类型的药物，药物的包封率主要取决于药物本身的油水分配系数及膜材性质；脂质体以非共价结合方式包裹药物，有利于药物在体内的释放，有利于保持药物本身的药理效应；物理和化学稳定性较差，这主要是由于磷脂分子氧化所造成，可以通过改变磷脂分子的结构或加入附加剂来提高其稳定性。 1、脂质体的剂型特点 第十二章

13、 靶向制剂2、脂质体的体内作用特点 脂质被认为是一种具有多种功能的定向药物载体，药物被脂质体包封后在体内有以下一些主要作用特点：1脂质体的体内分布靶向性 2药物作用延效性（脂质体的长效作用） 3组织细胞相容性 4降低药物毒性 5提高药物稳定性 第十二章 靶向制剂1.靶向性（1）天然靶向性 天然靶向性是脂质体静脉给药的基本特征。 原因：脂质体进入体内即被巨噬细胞作为外界异物吞噬。一般脂质体主要被肝和脾中的网状内皮细胞吞噬, 是治疗肝肿瘤、肝寄生虫病等疾病的理想药物载体。如抗肝利什曼原虫药锑酸葡胺被脂质体包封后，药物在肝中的浓度提高200700倍。第十二章 靶向制剂（2）隔室靶向性 隔室靶向性是指

14、脂质体通过不同的给药方式进入体内后可以对不同部位具有靶向性。 脂质体给药途径有：静脉、腹腔内、肌肉、皮下或淋巴结注射；也可支气管给药、大脑内、脊椎内、关节腔内给药。例如：在关节腔内注射含2mg可的松棕榈酸酯的大多层脂质体，病人自我感觉改善，用药后48h作用显著，经2周时间逐渐恢复到原来症状。原因：由于磷脂等材料对细胞膜的亲和性，即使禁用含1/25常规剂量甾体的脂质体，也有可能暂时缓解风湿性关节炎病人的滑膜炎症。在组织间或腹膜间给予脂质体时，由于隔室的特点，可增加对淋巴结的靶向性。第十二章 靶向制剂（3）物理化学靶向性 在脂质体的设计中，利用某种物理因素或化学因素(如用药局部的pH、病变部位的温

15、度等)的改变可明显改变脂质体膜的通透性的原理，引起脂质体选择性地在该部为释放药物。目前物理化学靶向性脂质体设计最成功的例子是温度敏感脂质体。如前所述，在相变温度时，脂质体的磷脂膜产生从胶态过渡到液晶态的物理转变，大大增加脂质体的通透性，包封药物释放速度加快。 第十二章 靶向制剂例如：若脂质体的相变温度约为42，可将治疗区（肿瘤区）局部升温至42，当温度敏感脂质体进入这一区域毛细血管床时，脂质体发生相变，同时在某种血浆成分（主要是脂蛋白）的作用下，脂质体迅速完全的释放药物，扩散后使血管内外的药物浓度达到平衡。这种物理靶向性不需要直至体离开毛细血管。 第十二章 靶向制剂（4）配体专一靶向性 配体专

16、一靶向性是指在脂质体上连接一种被称为配体的识别分子，在体内通过配体分子的特异性专一地与靶细胞表面的互补分子相互作用，而使脂质体浓集在靶区释放药物。 不同类型的配体有：糖、植物凝血素、肽类激素、小半抗原、抗体和其他蛋白质。第十二章 靶向制剂2脂质体的长效作用 如按6mgkg剂量静注阿霉素和阿霉素脂质体，两者的消除半衰期分别为17.3h和69.3h。 又如Assil等比较了盐酸阿糖胞苷和盐酸阿糖胞苷脂质体在结膜下注射的眼内动力学，发现组织半衰期分别为0.2h和52.5h，盐酸阿糖胞苷经8h后剩余量不到1，而盐酸阿糖胞苷脂质体经72h后还剩余30，这些结果均表明脂质体的缓释性好。 第十二章 靶向制剂

17、3组织细胞相容性 因脂质体是类似生物膜结构的泡囊，具有很好的细胞亲和性与组织相容性。它可长时间吸附于靶细胞周围，使药物能充分向靶细胞渗透。脂质体也可通过融合进入细胞内，经溶酶体消化释放药物，达到药物细胞内靶向的作用。如将抗结核药物包封于脂质体中，可将药物载入细胞内杀死结核菌，从而提高疗效。 第十二章 靶向制剂4降低药物毒性 药物被脂质体包封后，主要被网状内皮系统的单核-巨噬细胞系统的巨噬细胞所吞噬而摄取，且在肝、脾和骨髓等单核-巨噬细胞较丰富的器官中浓集，而使药物在心、肾中累积量比游离药物低得多。因此如果将对心、肾有毒性的药物或对正常细胞有毒性的抗癌药物包封成脂质体，就可明显降低药物的毒性。如

18、：阿霉素脂质体注射剂已于1995年获美国FDA批准。如：两性霉素B是有效的抗真菌药物，它对多数哺乳动物的毒性较大，制成两性霉素B脂质体，可使其毒性大大降低而不影响抗真菌活性。第十二章 靶向制剂5提高药物稳定性 一些不稳定或易氧化的药物被脂质体包封后可受到脂质体双层膜的保护，可显著提高稳定性。同时增加药物在体内的稳定性，因药物进入靶区前被抱在脂质体内，是药物免受机体酶和免疫系统的分解；但进入靶区后，脂质体和细胞相互作用或被细胞内体吞噬，经溶媒体的作用，脂质体解体并释放药物。如青霉素G或V的钾盐是对酸不稳定的抗生素，口服易被胃酸破坏，制成脂质体则可减少胃酸对其的破坏，提高口服的吸收效果。 二、乳剂

19、 (一)概述 乳剂(emulsions)是由一种或一种以上的液体以液滴状态分散在另一种与之不相混溶的液体连续相中所构成的一种不均匀液体分散体系。 乳剂的靶向特征是对淋巴的亲和性。第十二章 靶向制剂(二)淋巴定向性 药物经淋巴转运的可能途径： 1 、由血液循环向淋巴转运（肌肉或皮下注射） 2 、由消化道向淋巴转运（口服） 乳剂口服小肠淋巴胸淋巴管（而不是进入肝门静脉） 3 、由组织向淋巴转运。小分子扩散平衡-血液-组织液-淋巴液；大分子组织液 淋巴液第十二章 靶向制剂(三)影响乳剂释靶向性的因素 乳滴粒径： 静注乳剂乳滴在0.1-0.5m时，则为肝、脾、肺和骨髓的单核-巨噬细胞系统的巨噬细胞清除

20、； 在2-12m时，可被毛细血管摄取，其中7-12m的乳滴可被肺机械性滤取。第十二章 靶向制剂三、纳米乳 纳米乳是粒径为10100nm的乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散体系，乳滴多为球形，大小比较均匀，透明或半透明，经热压灭菌或离心也不能使之分层，属于为热力学稳定系统。 纳米乳可自动形成或轻度振荡即可形成。第十二章 靶向制剂四、微球 (一)概述 微球(microsphere)系指药物溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体，亦即基质骨架微粒。 微球的粒径通常在1-250m之间，常混悬于油中。 药物制成微球后主要特点是缓释长效和起靶向作用。第十二章 靶向制剂微球扫描电镜图第十二章 靶向制剂(二)

21、靶向微球的材料 大多采用生物降解材料，如蛋白类(明胶、白蛋白等)、糖类(琼脂糖、淀粉、葡聚糖、壳聚糖等)、合成聚酯类(聚乳酸、丙交酯乙交酯共聚物等)。 第十二章 靶向制剂（三)微球的靶向特性 一般微球是被动靶向，小于7m时一般被肝、脾中巨噬细胞摄取，大于7-10m的微球通常被肺的最小毛细管床以机械滤过的方式截留，被巨噬细胞摄取进入肺组织或肺气泡中。第十二章 靶向制剂2、微球的释药特性 微球的释药机制有扩散、材料溶解和材料的降解三种。第十二章 靶向制剂溶蚀溶蚀降解第十二章 靶向制剂第十二章 靶向制剂第三节 主动靶向制剂主动靶向制剂包括经过修饰的药物载体和前体药物两大类制剂。 一、修饰的药物载体

22、(一)修饰的脂质体 1 、长循环脂质体(long-circulating liposomes) 脂质体表面经适当修饰后，可以避免单核-巨噬细胞系统吞噬，延长在体内循环系统的时间。 如PEG修饰的脂质体2 、免疫脂质体 在脂质体表面接上某种抗体，使其具有对靶细胞分子水平上的识别能力，提高脂质体的专一靶向性第十二章 靶向制剂3 、糖基修饰脂质体 不同的糖基结合在脂质体表面，到体内可产生不同的分布。 如带有半乳糖残基时，可被肝实质细胞所摄取；带有半甘糖残基时，可被K细胞所摄取；带有氨基甘露糖衍生物时，能集中分布在肺内。第十二章 靶向制剂(二)修饰的纳米乳 如布洛芬锌微乳以磷脂和poloxamer 3

23、88分别作乳化剂，豆油为油相，二者粒径无差，静注相同剂量时，前者在循环系统中很快消失，并主要分布在肝、脾、肺。而后者由于poloxamer 388的亲水性使微乳表面性质改变，在循环系统中维持时间长，药物在炎症部位的浓度较前者高7倍。 (三)修饰的微球 免疫微球系用聚合物将抗原或抗体吸附或交连形成的微球。第十二章 靶向制剂(四)修饰的纳米球 1、PEG修饰的纳米球 用双嵌断PLA/PGA共聚物与PEG(分子量35020000)以液中干燥法制备的纳米球。 2、免疫纳米球 单抗与药物纳米球结合通过静脉注射，可实现主动靶向。第十二章 靶向制剂二、前体药物 前体药物(prodrug)是活性药物衍生而成的

24、药理惰性物质，能在体内经化学反应或酶反应，使活性的母体药物再生而发挥其治疗作用。 第十二章 靶向制剂1 、抗癌药前体药物 制成磷酸酯或酰胺类前体药物。 2、肝癌靶向基因治疗 体内基因治疗的一个关键问题就是靶向问题。 肝癌基因治疗中常使用某些“自杀基因”，这些基因的表达产物可将无毒的药物前体转化为细胞毒药物，产生对肝癌细胞的杀伤作用。第十二章 靶向制剂3、脑部靶向前体药物 增强脂溶性。 4、脑靶向药质体 血脑屏障(BBB)的存在，使很多药物不能进入脑部，限制了脑部疾病的药物治疗。 一种具有BBB透过性特殊功能的药质体(pharmacosomes，PS)作为脑靶向给药系统的设想。 首先通过化学合成

25、的方法在药物分子中引入烷烃链，然后再用物理化学方法将这种交联了烷烃链的药物分子制备成纳米囊(nanocapsules)。第十二章 靶向制剂利用烷烃链的引入使分子亲脂性大大提高，以及PS具有的柔性膜结构，可弹性变形“挤入”BBB，从而在静脉给药后达到脑靶向给药的目的。 第十二章 靶向制剂PS变形“挤入”BBB示意图第十二章 靶向制剂5、结肠靶向前体药物 口服结肠给药系统 结肠靶向黏附给药系统研究结肠靶向生物黏附释药系统是现代药物制剂高新技术之一。第十二章 靶向制剂目前对大肠疾病(如结肠癌、息肉、各种急慢性炎症)都采取手术切除或传统的灌肠或口服给药方式。无论口服或灌肠方法，都无法使药物在结肠部位保

26、持较高的浓度。 利用大肠中存在的特种酶与细菌，使载体在其作用下发生降解，可以实现结肠定位释药的目的。但由于药物在大肠中滞留时间因个体而异，约160，因此有相当数量药物被排泄。为此，研究的重点转向了寻找黏附力强的黏附材料。 第十二章 靶向制剂第十二章 靶向制剂第四节 物理化学靶向制剂物理化学靶向制剂是应用某些物理化学方法使靶向制剂在特定部位发挥药效。 一、磁性靶向制剂 磁性制剂是将药物与铁磁性物质共同包裹于高分子聚合物载体中。 用于体内后，利用体外磁场的效应引导药物在体内定向移动和定位集中，主要用作抗癌药物载体动物实验及临床观察证明，磁场具有确切的抑制癌细胞生长作用，可使患者肿瘤缩小，自觉症状改

27、善等。这种磁性载体由磁性材料和具有一定通透性但又不溶于水的骨架材料所组成，用体外磁场将其固定于肿瘤部位，释放药物，杀伤肿瘤细胞。这样既可避免伤害正常细胞，又可减少用药剂量，减轻药物毒副作用，加速和提高治疗效果，显示特有的优越性。 此制剂还可运载放射性物质进行局部照射，进行局部定位造影，还可以用它阻塞肿瘤血管，使其坏死。第十二章 靶向制剂通常用的铁磁性物质有磁铁矿羰基铁、正铁酸盐、铁镍合金、铁铝合金、 r-三氧化二铁、氧化钻、 三氧化二锰、 BaFe12O19及RCOMnP等。这些物质都具有较高的磁导率第十二章 靶向制剂磁性微球1、概述 注射用的磁性微球是由铁磁性物质的超微粒子和骨架(高分子聚合物)物质组成，作为抗肿瘤药物的载体。第十二章 靶向制