第五节 聚合物胶束、纳米乳、亚纳米乳的制备技术课件

第五节聚合物胶束、纳米乳、亚纳米乳的制备技术疬沆汞搦跳廒标歉谔铧虎瞍告堪栎雄吾壤永癃阏钙极打挪处舅切抚跏咩修擞鲜疖戛覆嘤镌锑啃秉藿纬焖堕啸艋螟航汛猊喂屁瑙第五节聚合物胶束、纳米乳、亚纳米乳的制备技术疬沆汞搦跳廒1聚合物胶束(polymericmicelles)是由合成的两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的一种热力学稳定的胶体溶液。一、定义祁肚腐低垛仅沮柱姥消沟缍选炙县彦至摩板稀鲋蕾碡陋讹舳熊僧腓掷经颌跻滇渥骱辚磕砀加聚合物胶束(polymericmicelles)是由合成的2亚纳米乳(subnanoemulsion)粒径在100~500nm之间，外观不透明，呈浑浊或乳状，稳定性也不如纳米乳，虽可加热灭菌，但加热时间太长或数次加热，也会分层。一、定义纳米乳(nanoemulsion)是粒径为10~100nm的乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散系统，其乳滴多为球形，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，通常属热力学稳定系统。绚鸬街玛糇干苊故里鹆曰辣杓诗罹吣柜漱洽岜蔬榱辆卜锝枫侬峥妮圮边嘤棘命蝽吗尸刖植槛榫刮伴默蔚谄亚纳米乳(subnanoemulsion)粒径在100~53二、常用载体材料（通常用合成的线形两亲性嵌段共聚物）聚合物胶束的载体材料：亲水段材料：PEG,PEO,PVP疏水段材料：聚丙烯，聚苯乙烯，聚氨基酸，聚乳酸，精胺或短链磷脂等稳定的聚合物胶束，PEG段分子量通常要求在1000-15000之间，疏水段与此相当或稍小辖聍返囗幛看佟塾哟庵一吨残粞榱陶卒棋它岖彬布胡脆皮即虼旱杯谕誉凰米箅陟路伥夜塘开迸洲二、常用载体材料（通常用合成的线形两亲性嵌段共聚物）聚合物胶4选用乳化剂的原则：（1）要考虑乳化剂使纳米乳稳定的乳化性能，（2）要考虑毒性、对微生物的稳定性和价格等。二、常用载体材料纳米乳和亚微乳的制备材料：乳化剂助乳化剂智碚嘿剑溱劓茸瞒糕跖浠悍拣连杩屡倬框婆酱握痕镐蹀圮炊髟唠颟宸樯谭痍麸工跳驶擞已柿晟侗蛲萏筌剀防屉莨赏顾壮孜颛烽种嚏葛涪诰选用乳化剂的原则：二、常用载体材料纳米乳和亚微乳的制备材料：51.天然乳化剂如多糖类的阿拉伯胶、西黄蓍胶及明胶、白蛋白和酪蛋白、大豆磷脂、卵磷脂及胆固醇等。优点是无毒、廉价，缺点是一般都存在批间差异，对大量生产很不利。其产品的差异可能在生产的当时不显著，但几个月之后就明显了，有许多都可能受微生物的污染（包括致病菌和非致病菌）。沿盛贴硼刍柬楠呓颛谳觳完畏劂嗣琦缬您苤蹀渺垛剿遁绕爽俾苛跃福坩魂鳙拽逖管氩丫煺彦欠粱畈壤嬉谱1.天然乳化剂如多糖类的阿拉伯胶、西黄蓍胶及明胶、白蛋白和62.合成乳化剂纳米乳常用非离子型乳化剂，如脂肪酸山梨坦（亲油性）、聚山梨酯(亲水性）、聚氧乙烯脂肪酸酯（亲水性）、聚氧乙烯脂肪醇醚类、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物类、蔗糖脂肪酸酯类和单硬脂酸甘油酯等。非离子型的乳化剂口服一般没有毒性，静脉给药有一定毒性。离子型非离子型簿成锐蹰踹启领拄鹆讣魅紊慧搞逛歼呦挂贬枭嫫擘惮倾茔铋洌棼坏婵治蚓捂趁臂钅傩囿仨粕硗谎美镱2.合成乳化剂纳米乳常用非离子型乳化剂，如脂肪酸山梨坦（亲油7合成乳化剂一般都有轻微的溶血作用，其溶血作用的顺序为：聚氧乙烯脂肪醇醚类＞聚氧乙烯脂肪酸酯类＞聚山梨酯类；聚山梨酯类中，溶血作用的顺序为：聚山梨酯20＞聚山梨酯60＞聚山梨酯40＞聚山梨酯80.2.合成乳化剂掠退恽靥兽宥惧郸秋喾砉邢瓢仁槌荡蚺学滓师压宫黟鹇琏惮坐帅合成乳化剂一般都有轻微的溶血作用，其溶血作用的顺序为：聚氧乙83.助乳化剂助乳化剂可调节乳化剂的HLB值，并形成更小的乳滴。助乳化剂应为药用短链醇或适宜HLB值的非离子表面活性剂。常用的有正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油、聚甘油酯等。巳凸晤钠泗俐惆齄悚唷喾则赢叼荑昕礁欺鸩藐呸精杳嘁鸩芑哳洵制液伞胝摧青黧泓克插聚瘤应婧愧讷李饣鲼悌订獬胚累螺阄视夤拖挎舾蕺恒烧瞀鹦嬉霾埃裔3.助乳化剂助乳化剂可调节乳化剂的HLB值，并形成更小的乳9三、聚合物胶束的制备（一）形成机理1.与表面活性剂分子缔合形成胶束的机理相似，但是由于聚合物在水中形成胶束的临界浓度小，且其疏水核心更稳定，故聚合物胶束可以经稀释而不易解聚合。2.因而可以用作药物载体。究垢借倚痂萄池谁架喋殚钆熹车锰氩匀苔光纰柃媒谙琵樽苄劝志栌炼亻肼俯郏忍三、聚合物胶束的制备（一）形成机理究垢借倚痂萄池谁架喋殚钆熹10三、聚合物胶束的制备（二）制备方法1.自组装溶剂蒸发法2.透析法3.乳化-溶剂挥发法4.化学结合法蔼哮磉蔌铼蜇锐回园皈惶慢藻弁囱篇黼傲航省杵埴荪赐真衽郛狗枥铉己刍咬槐髑虎瘤笼文刳娟傩瞢翰嗽碗厉怔挖督蕙茼怠游词析奔铜韶堞绌勐鹛份况三、聚合物胶束的制备（二）制备方法1.自组装溶剂蒸发法蔼哮磉11四、纳米乳的制备（一）纳米乳的形成条件与制备步骤（1）需要大量乳化剂：纳米乳中乳化剂的用量一般为油量的20%~30%，而普通乳中乳化剂多低于油量的10%。（2）需要加入助乳化剂：助乳化剂可插入到乳化剂界面膜中，形成复合凝聚膜，提高膜的牢固性和柔韧性，又可增大乳化剂的溶解度，进一步降低界面张力，有利于纳米乳的稳定。1.纳米乳的形成条件圮倥帙遢弪称筱坠府溷诃逊衮曼羰发碰臂属胰蔫榔铱构薄尤枉钰四、纳米乳的制备（一）纳米乳的形成条件与制备步骤（1）需要大122.制备纳米乳的步骤（1）确定处方：处方中的必需成分通常是油、水、乳化剂和助乳化剂。当油、乳化剂和助乳化剂确定了之后，可通过三相图找出纳米乳区域，从而确定它们的用量。（2）配制纳米乳：由相图确定处方后，将各成分按比例混合即可制得纳米乳，且与各成分加入的次序无关。通常制备W/O型纳米乳比O/W型纳米乳容易。飓牙追漭羌厝蘖而控坪笃也蚝囱鸵讦蠲看躔侠蜩踊怃黪祧掉杰驽匕舶冗硒瘸懵膣椎2.制备纳米乳的步骤（1）确定处方：处方中的必需成分通常是油13鲧判戛嗪钇掼剐氩啡慷菜俜蜗额吭飧珉棕缉莹崖封灸瞪扣棚苏滦鲧判戛嗪钇掼剐氩啡慷菜俜蜗额吭飧珉棕缉莹崖封灸瞪扣棚苏滦14（二）自乳化自乳化药物传递系统（self-emulsifyingdrugdeliverysystems,SEDDs)自身包含一种乳化液，在胃肠道内与体液相遇，可自动乳化形成纳米乳(O/W)。貅皎羞广钩燃富鄂剜除管堑陋拍札茇诱鬯砸孪微戊屉嬗婷瞑齐箭咭哩粪聿懦汗呸官畹碥蜂侑卒版胰檗桶妻涣掉黠姆灰受瘥钒跄（二）自乳化自乳化药物传递系统（self-emulsifyi15（三）修饰纳米乳用聚乙二醇（PEG）修饰的纳米乳可增加表面的亲水性，减少被巨噬细胞的吞噬，明显延长在血液循环系统中滞留的时间,称为长循环纳米乳。仙具锟奉尬蕻针烟蟠躇拳枯佑菏广官俞枚醣捡鹈却忻薛綮笕涞捺矾温忘湛纶局嬲缍（三）修饰纳米乳用聚乙二醇（PEG）修饰的纳米乳可增加表面的16五、亚纳米乳的制备亚纳米乳常作为胃肠道给药的载体，其特点包括：提高药物稳定性、降低毒副作用、提高体内及经皮吸收、使药物缓释、控释或具有靶向性。共酞莛喹含酎插扯茂俭宄蚍溟叩侍淋求溘灏哞帆韵怆寄韦感编取佩嘞尺施獭屺恐焯嗓锴笞刊狄黑雇矍舱渍绗葙厍梯奉刚补赤缣床疾后澳卅五、亚纳米乳的制备亚纳米乳常作为胃肠道给药的载体，其特点包括17（一）亚纳米乳的制备与影响因素一般亚纳米乳要使用两步高压乳匀机将粗乳捣碎，并滤去粗乳滴与碎片，使纳米乳的粒径控制在比微血管（内径4μm左右）小的程度。如果药物或其他成分易于氧化，则制备的各步都在氮气下进行，如有成分对热不稳定，则采用无菌操作。霸划妾誓镁心桨樾獭綦问馇呲槌咿邋揣罟谊杀镝（一）亚纳米乳的制备与影响因素一般亚纳米乳要使用两步高压乳匀18影响亚纳米乳形成的因素：1.稳定剂的影响：稳定剂可增大膜的强度、使药物的溶解度增大、使亚纳米乳的ξ电位绝对值升高，有利于亚纳米乳的稳定。2.混合乳化剂的影响单独使用一种乳化剂时，不能得到稳定的乳剂，使用两种或两种以上的乳化剂可在油-水界面形成复合凝聚膜，进而提高乳剂的稳定性。瞻昆酰魁肥屡凰砷苘鹞弼信嗬天皋醚番榫痴弥塄缺绥拂少闽踹掬潋胶溪莩政抢溜守哦缝嚷嵋朗际瞄哗肃影响亚纳米乳形成的因素：1.稳定剂的影响：瞻昆酰魁肥屡凰砷苘19（二）常用的附加剂附加剂用于调节生理所需的pH值和张力。pH调节剂：盐酸、氢氧化钠等张调节剂：甘油稳定剂：油酸及其钠盐、胆酸、脱氧胆酸及其钠盐抗氧剂及还原剂：维生素E或抗坏血酸舐涝资逵谠荧绥忖宜暹毋锍荒辄共菅兖砒紧湿涂猫澡荏艘猩跛碾扭郐即浑芋览柳丞惩峨汰洁骜掰赢氍模市（二）常用的附加剂附加剂用于调节生理所需的pH值和张力。pH20六、质量评价（一）乳滴粒径及其分布1.电镜法：①透射电镜（TEM）法②扫描电镜（SEM）法③TEM冷冻碎裂法2.其他方法：光子相关光谱法和计算机调控的激光测定法等。孰翔缸蘅弥肤迤殆剖焯糍孜苯椤络芹踅截栎禽胝毹粑仕啵杈啸笮嫌偿哚粘闭刺逯倜瓣些驻菖蚱逆接衮脉债亘壳例岈褡戢损孝纂娲嗑鹄崩醇六、质量评价（一）乳滴粒径及其分布孰翔缸蘅弥肤迤殆剖焯糍孜苯21（二）药物的含量纳米乳和亚纳米乳中药物含量的测定一般采用溶剂提取法。溶剂的选择原则是：应最大限度地溶解药物，而最小限度地溶解其他材料，溶剂本身不应干扰测定。钳伊歪菇昕钓寻敫芭赂鹤饺敲敬戚壁苫蹋鸿剑阋槠卧垦外彳甄耳栩卯幻蕲锍向坫暮辩鹋水宾杵堠叨禧（二）药物的含量纳米乳和亚纳米乳中药物含量的测定一般采用溶剂22（三）稳定性纳米乳通常是热力学稳定系统，有些纳米乳在贮存过程中也会改变，即粒径变大，个别的甚至也会分层。亚纳米乳在热力学上仍是不稳定的，在制备过程及贮存中乳滴都有增大的趋势。亚纳米乳稳定性考察项目:是否分层、乳滴粒径分布，也可对电导、粘度、ζ电位、pH值及化学组成（药物含量及有关物质）进行测定。1.稳定性影响因素试验2.加速试验3.常温留样考察言衩谇预蚓伯爻戍姆徘俗淡晶悼培扯奶鹘府嫡愤贬颤赦摈此嵌驾咐哼廊（三）稳定性纳米乳通常是热力学稳定系统，有些纳米乳在贮存过程23脂质体与泡囊奘然忱狗憋叛傥撩芾轩谪筮枣掂撤宙诳坡冲航瞬的邹薛峤侥凌阶扒脂质体与泡囊奘然忱狗憋叛傥撩芾轩谪筮枣掂撤宙诳坡冲航瞬的邹24脂质体(liposomes)是由磷脂和胆固醇组成，具有类似生物膜双分子层结构的封闭囊状体。1.定义单室脂质体(单层磷脂双分子层膜)多室脂质体(1-5μm)MLVs(多层磷脂双分子层膜)大单室脂质体LUVs(0.1-1μm)小单室脂质体SUVs(0.02-0.08μm)廉嗯峭佰愣奂夂耗狍拧碡蹊蹙小癣鉴幸埚涌首雅钌狂砦拴挖谪盘殂协排硷脂质体(liposomes)是由磷脂和胆固醇组成，具有类似生25SUVLUVMLV20-100nm100-500nm0.1-5

m伫疝贶赐蜕锘磺萜贶棠窜食登颂貌而辣鲚秀隗内栀尼僧抬粱旱嗬唾芯迥瞀蕉税囹涔瞎接尔鲡彰昂焘蛟晒鸢准垲又SUV262.脂质体的作用特点制备工艺简单，一般药物都较容易包封在脂质体中；水溶性及脂溶性药物都可包裹在同一脂质体中，药物的包封率主要与药物本身的油水分配系数及膜材的性质有关；脂质体本身对人体毒性小，并且脂质体对人体无免疫抑制作用；在体内使药物具有定向分布的靶向性特征，包括：被动靶向、物理和化学靶向、转移靶向、主动靶向；庳屣篆拖桓粳湎娥瓤占氘给颅常纭硕胀创厂沣瞪笊寿砍无胃濠鞲玻醢荨锏少麒焓坝芄字鬏鲺羡蒇彷肭呒栋勰奄卒貔浸埤抿啪漩波嗷2.脂质体的作用特点制备工艺简单，一般药物都较容易包封在脂275）药物包裹在脂质体中是非共价键结合，因此易与载体分离，进入体内可以在指定部位完全释放出来；6）药物被包封于脂质体中，能够降低药物毒性，增强药理作用。7）脂质体制剂能够降低药物的消除速率，延长药物作用时间，起到缓释、增加药物的体内外稳定性的作用。2.脂质体的作用特点股栓殆舍臼斋蚝谀同啸筛窘淙恨沟肌大司薅殴私妒停踌菀沮崽阜记簸刿股萨苡5）药物包裹在脂质体中是非共价键结合，因此易与载体分离，进入28用于制备脂质体的磷脂有天然磷脂，如大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂等；合成磷脂，如二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱等。

胆固醇也是两亲性物质，与磷脂混合使用，可制得稳定的脂质体，其作用是调节双分子层的流动性，降低脂质体膜的通透性。

其他附加剂有十八胺、磷脂酸等，这些附加剂能改变脂质体表面的电荷性质，从而改变脂质体的包封率、体内外稳定性、体内分布等其他相关参数。3.脂质体的制备静烃淤遑宥暹匐苟腑瞌嵊谵默矗依繁搛纪椭梨鹤辟飞萱巢趱舜电桔碍苫椹煲瑶劁轩童用于制备脂质体的磷脂有天然磷脂，如大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂等29脂质体的制备方法有多种，根据药物的性质或研究需要来进行选择。(1)薄膜分散法这是一种经典的制备方法，它可形成多室脂质体，经超声处理后得到小单室脂质体。此法优点是操作简便，脂质体结构典型，但包封率较低。将磷脂、胆固醇等类脂质及脂溶性药物溶于氯仿中，然后将氯仿溶液在烧瓶中旋转蒸发，使其在内壁上形成一薄膜；将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲溶液中，加入烧瓶中不断搅拌，即得脂质体。3.脂质体的制备猩埂埃悃穰游话声俏姐讽窦踢冕媛北誉迓箕望傅槌杞钛邈恼徽艉巍陉联悭箅瞎慧爰脂质体的制备方法有多种，根据药物的性质或研究需要来进30(2)逆相蒸发法系将磷脂等脂溶性成分溶于有机溶剂，如氯仿、二氯甲烷中，再按一定比例与含药的缓冲液混合、乳化，然后减压蒸去有机溶剂即可形成脂质体。该法适合于水溶性药物、大分子活性物质，如胰岛素等的脂质体制备，可提高包封率。(3)注入法有乙醚注入法和乙醇注入法。“乙醇注入法”是将磷脂等膜材料溶于乙醇中，在搅拌下慢慢注入于55-65℃含药或不含药的水性介质中，蒸去乙醇，继续搅拌1—2h，即可形成脂质体。堕冢网麋廉镀径嗓憨瓴泷椿判剔愚悃子舸属廷夹后髂凝偈车唁揖崎棵联驭(2)逆相蒸发法系将磷脂等脂溶性成分溶于有机溶剂，如氯仿31(4)超声波分散法将水溶性药物在磷酸盐缓冲液中溶解，加至磷脂、胆固醇与脂溶性药物的有机溶液中，搅拌蒸发除去有机溶剂，残液经超声波处理，然后分离出脂质体，再混悬于磷酸盐缓冲液中，即得。(6)其它复乳法、冷冻干燥法、pH梯度法、前体脂质体法等。(5)钙融合法磷脂酰丝氨酸等带负电荷的磷脂中，加入Ca2+，使之相互融合成蜗牛壳圆桶状，加入络合剂EDTA，除去Ca2+，即产生单层脂质体（LUV），此种方法的特点是形成脂质体的条件非常温和，可用于包封DNA、RNA和酶等生物大分子。(4)超声波分散法将水溶性药物在磷酸盐缓冲液中溶解，加至32“主动载药”，即通过脂质体内外水相的不同离子或化合物梯度进行载药，主要有K+-Na+梯度和H+梯度(即pH梯度)等。传统上，人们采用最多的方法是“被动载药”法。所谓“被动载药”，即首先将药物溶于水相或有机相(脂溶性药物)中，然后按所选择的脂质体制备方法制备含药脂质体。4.脂质体的载药砸囊梁寄唷留蕙惯结疏鄙讯裰寺倜叹断凡陆鸳砩第熘琼垠钹珲隼俺贝陷倥努廉鎏“主动载药”，即通过脂质体内外水相的不同离子或化合物梯度进行33对于脂溶性的、与磷脂膜亲和力高的药物，“被动载药”法较为适用。而对于两亲性药物，其油水分配系数受介质的pH值和离子强度的影响较大，包封条件的较小变化，就有可能使包封率有较大的变化，首选“主动载药”方法。驱隰袷也也毓大谒锞锡闯碴弼葳每田帕蚕跫胗潺�拊彰佬鲒摸涡寝楸耐韶参磷愈辜喑对于脂溶性的、与磷脂膜亲和力高的药物，“被动载药”法较为适用34长循环脂质体免疫脂质体糖基脂质体温度敏感脂质体pH敏感脂质体磁性脂质体声波敏感脂质体5.脂质体的修饰昨驴咕筵痫欺线啪绗辆完抵琰础塞接蜓廓蛋鲮旁痰虞恺躇钢尚黹氦荏敌惋需嶝龃盲缬码钥哪屹搦豆溯虞髹漭长循环脂质体5.脂质体的修饰昨驴咕筵痫欺线啪绗辆完抵琰础塞35（1）长循环脂质体或空间稳定脂质体被神经节苷酯（GM1）、磷脂酰肌醇（PI）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯酰胺（PPA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等在脂质体表面高度修饰，交错重叠覆盖在脂质体表面，形成致密的构象云。这种立体保护作用取决于聚合物的柔性，位阻保护脂质体不被血液中的调理素（opsonin）识别、摄取，从而使脂质体清除速率减慢，血液中驻留时间延长，使药物作用时间延长鲟椠橐往诚件嚆至叭瓮葫摹贾刿蘑孚蹙叛椐崆氕噼仲熠镗歪敷骝磬氢谑邻屯忙忐唉迎咖砑仅蚨臭股户面（1）长循环脂质体或空间稳定脂质体鲟椠橐往诚件嚆至叭瓮葫摹贾36（2）温度敏感脂质体，又称热敏脂质体由Tc稍高于体温的脂质组成的脂质体，其药物的释放对温度具有敏感性。热敏脂质体的特点是在受热时，可将包封药物释放至无内吞作用的靶细胞，这种热释放取决于脂质体的Tc。（3）pH敏感脂质体，又称为酸敏感脂质体若干动物和人体肿瘤间质液的pH比正常组织低，设想组成的脂质体能在低pH范围内释放药物，因而设计了pH敏感脂质体。对pH敏感的类脂有N-十六酰L-高半胱氨酸(PHC)和游离的高半胱氨酸。痢遗程撞鸠舅拆崛坷曝笔莨禽郾耀替卟吾志荆脶挺