脂质体及其应用-上学期高中生物人教版必修1

脂质体及其应用

2019版高中生物学必修一P46拓展应用提到了“脂质体〃：

一、概念检测二、拓展应用

।菇于对细胞膜结构和功能的理解,判断1.在解林不容易理解的陌生事物时,人们常

下列相关表述是否正确用类比的方法.将陌生的事物与熟悉的事物作比

(|)构成细胞原的磷脂分子具有流动性,而较行人在解释细胞膜时.把它与窗纱进行类

蛋白质是固定不动的：()比：窗纱能把昆虫挡在外面.同时窗纱的小洞又

(2)细胞膜是细胞的一道屏障.只有细胞需陆让空气进出你认为这种类比有什么合理之

要的物质才能进入,而对细胞有害的物质则不能处,有没有不妥当的地方？

进入。()2.右可滤由曲旃分千构槌体，它

可以吵药赢运我体.将其运送到渝鹏跑

(3)向细胞内注射物质后,细胞膜上会留F

发/储在肮皮体中.能在水中结晶的药选

一个空洞.()

好双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂

2.细胞膜的特性和功能是由其结为决定的

下列相关叙述错误的是()二间一…

A.细胞膜的脂质结构使溶于腑质的勒质.(।)为什么两类药.•、:

容易通过细胞膜需包盘位置各不相由Al

B.由于磁脂双分子层内部是疏水的,因此

\<2,请椎测：^.

水分子不能通过细胞膜

却沙达细版r「.为

C细胞腰的俎白质分子有物质运场功能

物检蝴人细胞内发驾以JJ

D.细胞的生长现象不支持细胞膜的伸态结

挥作用?'

构梅里

那么，什么是脂质体？有哪些应用？

脂质体是类似细胞膜的微球体，是依据磷脂分子可在水相中

形成稳定的脂双层的现象而制备的人工膜。在水中磷脂分子亲水头

部插入水中，脂质体疏水尾部伸向空气，搅动后形成双层脂分子的球

形脂质体，直径25〜lOOOnm不等。当分子如磷脂和鞘脂分散于水相时,

分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水

相，形成具有双分子层结构的的封闭囊泡。药剂学上脂质体(lipos

ome):系指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊体。

脂质体的组成与结构

脂质体的组成：类脂质（磷脂）及附加剂。

1、磷脂类：包括自然?磷脂和合成磷脂二类。磷脂的结构特点为

一个磷酸基和一个季镀盐基组成的亲水性基团，以及由两个较长的垃

基组成的亲脂性基团。

自然?磷脂以卵磷脂〔磷脂酰胆碱，PC）为主，来源于蛋黄和大

豆，显中性。

合成磷脂主要有DPPC（二棕楣酰磷脂酰胆碱）、DPPE（二棕桐酰

磷脂酰乙醇胺）、DSPC（二硬脂酰磷脂酰胆碱）等，其均属氢化磷脂

类，具有性质稳定，抗氧化性强，成品稳定等特点，是国外首选的辅

料。

2、胆固醇：胆固醇与磷脂是共同构成细胞膜和脂质体的根底物

质。胆固醇具有调整膜流淌性的作用，故可称为脂质体“流淌性缓冲

剂〃。

脂质体的分类

1.脂质体依据所包含类脂质双分子层的层数不同，分为单室脂质

体和多室脂质体。

小单室脂质体(SUV)：粒径约0.02〜0.08IXm；大单室脂质体

(LUV)为单层大泡囊，粒径在0.1〜lum。

多层双分子层的泡囊称为多室脂质体(MIV),粒径在1〜5um之

间。

2.依据结构分：单室脂质体，多室脂质体，多囊脂质体

3.依据电荷分：中性脂质体，负电荷脂质体，正电荷脂质体

4.依据性能分：一般脂质体，特别成效脂质体

脂质体特点

1、靶向性和淋巴定向性：肝、脾网状内皮系统的被动靶向性。

用于肝寄生虫病、利什曼病等单核巨噬细胞系统疾病的防治。如肝利

什曼原虫药睇酸葡胺脂质体，其肝中浓度比一般制剂提高了200〜700

倍。

2、缓释作用：缓慢释放，延缓肾排泄和代谢，从而延长作用时

间。

3、降低药物毒性：如霉素B脂质体可降低心脏毒性。

4、提高稳定性：如胰岛素脂质体、疫苗等可提高主药的稳定性。

制备方法：注入法、薄膜分散法、超声波分散法、逆向蒸发法。

脂质体作为药物载体的临床应用

1、抗肿瘤药物载体：阿霉素脂质体和顺柏脂质体已在国外上市。

2、抗寄生虫药物载体：苯硫咪嗖脂质体和阿苯达睫脂质体等。

利用脂质体的被动靶向性，提高药物的生物利用度，削减用量，降低

毒副作用。

3、抗菌药物载体：庆大霉素脂质体和霉素B,可削减药物的耐药

性，降低心脏毒性。

4、激素类药物载体。

给药途径

脂质体的给药途径主要包括［1）静脉注射；（2）肌内和皮下注射;

（3）口服给药；（4）眼部给药；（5）肺部给药；（6）经皮给药；（7）

鼻腔给药。

体内过程：

脂质体与细胞之间作用的主要形式包括膜间转运（细胞膜的脂质

交换）、接触释药、吸附、融合和内吞。

脂质体具有类细胞结构，进入体内主要被网状内皮系统吞噬而激

活机体自身的免疫功能，并转变包封药物的体内分布，使药物主要在

肝、脾.、肺和骨髓等组织器官中积蓄，从而提高药物的治疗指数、削

减药物的治疗剂量和降低药物的毒性。

新型靶向脂质体：

1、前体脂质体：将脂质吸附在极细的水溶性载体如氯化钠、山

梨醇等聚合糖类（增加脂质分散面积）制成前体脂质体，遇水时脂质

溶胀，载体溶解形成多层脂质体，其中载体的大小直接影响脂质体的

大小和匀称性。前体脂质体可预防脂质体之间相互聚集，且更适合包

封脂溶性药物。

2、长循环脂质体：经过PEG修饰，以增加脂质体的柔顺性和亲

水性，通过单核巨噬细胞系统吞噬，削减脂质体脂膜与血浆蛋白的相

互作用，延长循环时间，称为长循环脂质体(longcirculating

liposome)。长循环脂质体有利于肝脾以外的组织或器官的靶向作用。

同时，将抗体或配体结合在PEG的末端，既可保持长循环，又可保持

对靶体的识别。

3、免疫脂质体：脂质体外表联接抗体，对靶细胞进行识别，提

高脂质体的靶向性。如在丝裂霉素(MMC)脂质体上结合抗胃癌细胞

外表抗原的单克隆抗体3G制成免疫脂质，在体内该免疫脂质体对胃

癌靶细胞的M85杀伤作用比游离MMC提高4倍。

4、热敏脂质体：利用在相变温度时，脂质体的类脂质双分子层

膜从胶态过渡到液晶态，脂质膜的通透性增加，药物释放速度增大的

原理制成热敏脂质体。例如将二棕檎酸磷脂(DPPC)和二硬脂酸磷脂

(DSPC)按肯定比例混合，制成的3H甲氨喋吟热敏脂质体，再注入荷

Lewis肺癌小鼠的尾静脉后，再用微波加热肿瘤部位至42℃,病灶部

位的放射性强度明显的高于非热敏脂质体对比组。5、pH敏感性脂质

体：由于肿瘤间质的pH比四周正常组织细胞低，选用对pH敏感性的

类脂材料，如二棕桐酸磷脂或十七烷酸磷脂为膜材制备成载药脂质

体。当脂质体进入肿瘤部位时，由于pH的降低导致脂肪酸较基脂质

化成六方晶相的非相层结构，从而使膜融合，加速释药。

总之，脂质体作为药物载体是临床应用较早，开展最为成熟的一

类新型靶向制剂。FDA批准上市的脂质体产品有霉素B、阿霉素脂质

体。批准进入临床试验的脂质体有丁胺卡钠霉素。

将来脂质体的讨论主要集中在以下三个方面：

1、膜结构与载药性质之间的关系；

2、脂质体在体内的靶向特性；

3、在体外培育中将基因和其他物质导入细胞内有望成为基因药

物载体。

脂质体是由脂双分子层组成的颗粒，可介导基因穿过细胞膜。通

过脂质体介导比利用病毒转导进行基因转移具有以下明显的优势：①

脂质体与基因的复合过程比拟简单；②易于大量生产；③脂质体是非

病毒性载体，与细胞膜融合将目的基因导入细胞后，脂质即被降解，

无毒，无免疫原性；④DNA或RNA可得到爱护，不被灭活或被核酸酶

降解；⑤脂质体携带的基因可能转运至特定部位；⑥体外和体内试验

都说明，接近染色体大小的DNA片段也能被转运至宿主基因组中并增

长；⑦转染过程便利易行，重现性好。

脂质体是具有双层膜的封闭式粒子，自身聚集性脂类分子包封内

水相介质，可分为大、小多层，寡多层和单室脂质体，医学应用较多

为小单室脂质体。基于脂质体作为药物载体系统的阅历，抱负的用于

转运基因的脂质体，对于质粒DNA具有高包封率，爱护DNA不被血浆

核酶降解的特点，它们粒径分布范围窄，粒径平均为100nm或者更

小。为使脂质体接近血管外区域，故采纳具有广泛的结合潜力脂类，

这种特别脂类可促进与细胞膜融合和/或提高脂质体在循环系统中的

稳定性。第1种为传统上的脂质体，人们可掌握其体外行为，但不能

掌握其体内行为，它们很快被灭活或被固定；第2种为无活性脂质体

（即不与外界作用），由于聚合物包封于外表的立体稳定性而抑制其

相互作用；第3种脂质体外表结合抗原、凝集素或其他基团，由于外

表结合的特定配基，也可特定地相互作用；第4种为反响活性脂质体,

如离子型、靶敏感型和融合性脂质体，这种脂质体有时指相转变的多

孔脂质体，脂质体内有离子敏感亚基，Ca2+其他金属离子敏感性脂

质体，也包括阳离子脂质体，阴离子脂质体。阴离子脂质体不属于有

反响活性类，但特别的试验如试管内与相反电荷（多）离子相互作用

例子除外。

常规脂质体进入细胞转运DNA试验，其原理是脂质体增加细胞体

的聚集，即加速大分子、荷电多的分子透过膜，该过程相当简单，尤

其在包封较大片段时，在实践中这种技术只在体外使用且要用融合

剂，荷电越多用途越少。

B

问题探究:

(1)脂溶性药物和能在水中结晶的药物分别被包裹在图中什么位

置？

A处为脂质体内的水溶液环境，可包裹能在水中结晶的药物

甲；B处为两层磷脂分子之间的疏水区，可包裹脂溶性药物乙。

⑵脂质体还需要参加哪种膜成分以调整膜的流淌性？

胆固醇具有调整膜流淌性的作用，是脂质体的“流淌性缓冲

剂"，故脂质体应参加胆固醇。

⑶在脂质体上镶嵌什么物质，可将药物定向运送到靶细胞？

在脂质体上镶嵌特异性抗体，可实现脂质体的高度靶向性。

⑷结合脂质体的结构特点，推想脂质体到达细胞后，药物将如何

进入细胞内发挥作用？

脂质体与细胞膜结构相像，到达细胞后，可能会与细胞膜融合,

也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。

例1.科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红

细胞置于肯定浓度的甲溶液中，使其膜上消失孔洞，待药物通过孔

洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜外表孔洞闭合，利用

该红细胞可将药物运送至靶细胞。以下相关推断不合理的是

答案B

例2.如图是由磷脂分子构成的脂质体，可以作为药物的运载

体，将其运送到特定的细胞，发生膜融合，并释放药物执行功能。脂

质体中还可以嵌入不同的蛋白质，合成人工