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

I.珞于对细胞膜结构和功能的理解，判断1.在解悌不容易理髀的陌生事物时,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

（1）构成细胞蟆的破脂分子具有流动性，而较・仃人在解降细胞膜时.把它与窗纱进行类

蛋内质是固定不动的:（）比：窗处能把昆虫挡在外面,同时窗纱的小洞又

（2）细胭骥是细胞的一道屏障，只有细胞需能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,而对细胞有害的物赏则不能处,有没有不妥当的地方？

进人：（）2.行个艮由/折体,它

可以空少药施运栽体,将其运送到葡附即胞

（3）向细胞内注射物质后.细抱膜上会用F

发哪1在版硬体中.能在水中结品的药源谈

一个空洞.（）

妁双分子层中，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构决定的

台子之间二

下列相关叙述错误的是（）

A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质.11

容易通过细胞膜物的包提位置各不相:修*二〜

B.由于璘脂双分子层内部是硫水的，因此

水分子不能通过细胞膜[2）请推测：腑

C细胞腴的很白质分子有物质运输功能到达细胞后,药

加良进入细胞内发

D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结物将如

构模型挥作用？

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，是根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。当两性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

（liposome）: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：包括天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钱盐基组成的亲水性基团，以及由两个较长的燃

基组成的亲脂性基团。

天然磷脂以卵磷脂（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（二棕桐酰磷脂酰胆碱）、DPPE（二棕檎酰

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基础物

质。胆固醇具有调节膜流动性的作用，故可称为脂质体“流动性缓冲

剂”。

脂质体的分类

1.脂质体按照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0.02〜0.08um；大单室脂质体

(LUV)为单层大泡囊，粒径在0.1〜1um。

多层双分子层的泡囊称为多室脂质体(MIV),粒径在1〜5Hm之

间。

2.按照结构分：单室脂质体，多室脂质体，多囊脂质体

3.按照电荷分：中性脂质体，负电荷脂质体，正电荷脂质体

4.按照性能分：一般脂质体，特殊功效脂质体

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，其肝中浓度比普通制剂提高了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：如两性霉素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：阿霉素脂质体和顺伯脂质体已在国外上市。

2、抗寄生虫药物载体：苯硫咪唾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，减少用量，降低

毒副作用。

3、抗菌药物载体：庆大霉素脂质体和两性霉素B,可减少药物的

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，并改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、减

少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

大小和均匀性。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，减少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（long-circulating

liposome）o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：脂质体表面联接抗体，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

表面抗原的单克隆抗体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。例如将二棕桐酸磷脂(DPPC)和二硬脂酸磷脂

(DSPC)按一定比例混合，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照组。5、pH敏感性脂质

体：由于肿瘤间质的pH比周围正常组织细胞低，选用对pH敏感性的

类脂材料，如二棕根］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的降低导致脂肪酸竣基脂质

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，发展最为成熟的一

类新型靶向制剂。美国FDA批准上市的脂质体产品有两性霉素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。

未来脂质体的研究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、在体外培养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较容易；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可得到保护，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

都表明，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转染过程方便易行，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经验，理想的用于

转运基因的脂质体，对于质粒DNA具有高包封率，保护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，故采用具有广泛的结合潜力脂类，

这种特殊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，人们可控制其体外行为，但不能

控制其体内行为，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)，由于聚合物包封于表面的立体稳定性而抑制其

相互作用；第3种脂质体表面结合抗原、凝集素或其他基团，由于表

面结合的特定配基，也可特定地相互作用；第4种为反应活性脂质体,

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

反应活性类，但特殊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实验，其原理是脂质体增强细胞体

的聚集，即加速大分子、荷电多的分子透过膜，该过程相当复杂，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。

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。

(2)脂质体还需要加入哪种膜成分以调节膜的流动性？

胆固醇具有调节膜流动性的作用，是脂质体的“流动性缓冲

剂”，故脂质体应加入胆固醇。

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。

(4)结合脂质体的结构特点，推测脂质体到达细胞后，药物将如何

进入细胞内发挥作用？

脂质体与细胞膜结构相似，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

细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔

洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用

该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关判断不合理的是

（）

A.红细胞在甲溶液中会吸水膨胀

B.药物进入细胞的方式属于胞吞

C.水溶性药物更适合使用该方法运送

D.红细胞膜蛋白应能特异性识别靶细胞

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，合成人工透析膜，将尿毒症患者

血液中的代谢废物透析掉。关于脂质体下列叙述错误的是（）

心、代蛋白