Bupivacaine liposome

中文摘要脂质体是人工制备的纳米级球形囊泡状结构，由磷脂、胆固醇和表面活性剂等构成。脂质体因灵活的电荷、粒径调控以及表面修饰特性等优势在药物递送和疫苗开发等领域展现出广泛的应用潜力。在肿瘤治疗领域，脂质体通过增强药物的靶向性、改善药物的生物相容性和稳定性以及控制药物释放等方式成为提高治疗效果和减少不良反应的重要工具，是改善药物递送效率和增强抗肿瘤疗效的关键技术。此文对脂质体在医药方面的应用现状进行综述，为新型脂质体的开发提供参考。正文脂质体的概念最早由Bangham等在1965年提出，脂质体是以脂质为基础、类似生物膜结构的纳米级球形囊泡状结构，直径25～1 000 nm。脂质体自组装成具有脂质膜和水性核心的独特结构，与细胞膜的结构相似，可用于递送疏水性和亲水性分子，具有生物相容性和生物可降解性。脂质体具有可以提高包封物质的溶解度、减少游离药物的不良反应和毒性、灵活的电荷和尺寸调控以及可进行表面修饰等特性。脂质体被认为是目前最成功的药物载体系统之一，多项脂质体相关制剂、产品已获批上市或处于临床研究阶段。作为药物载体，脂质体发挥的作用与其粒径、表面电荷、包封率等因素有关，对其特性的深入研究及利用，将为脂质体在医药领域的应用创造更广阔的前景。1脂质体在药物递送载体中的应用全球已获批上市的纳米药物制剂有60多种，临床研究阶段超200种，其中脂质纳米颗粒制剂的应用最为广泛，包括小分子药物（如抗肿瘤药物、抗菌药物和镇痛药物）以及大分子药物（如核酸药物）。1.1小分子药物1.1.1　抗肿瘤药物　自脂质体制剂Doxil®问世以来，DaunoXome®、Depocyt®和Onivyde®等脂质体抗肿瘤药物陆续上市，上述药物已被证实可通过降低药物不良反应、延长药物循环时间提高抗肿瘤效应。Doxil®是FDA于1995年批准的首个聚乙二醇化长循环脂质体阿霉素，研发者将超过90%的阿霉素通过硫酸铵梯度主动加载到脂质体中，而聚乙二醇化可减少阿霉素的泄露，使其在血液中高度稳定存在约55 h，增加了阿霉素脂质体进入肿瘤细胞的机会，还可缓冲阿霉素的不良反应，显著降低心脏毒性。DaunoXome®是抗肿瘤蒽环类药物柔红霉素与脂质体系统的组合。柔红霉素存在于单层脂质体内部，治疗卡波西肉瘤时，与使用游离柔红霉素相比，使用DaunoXome®在肿瘤中获得的柔红霉素水平显著提高，且骨髓抑制毒性显著降低。Depocyt®是由美国SkyPharm公司研制的阿糖胞苷脂质体质剂，于1999年获FDA批准上市，主要用于治疗肿瘤性脑膜炎，与游离阿糖胞苷相比，该品给药次数从每2天1次减少为每2周1次，极大地改善了患者的依从性。Onivyde®为伊立替康脂质体注射剂，于2015年获FDA批准上市，次年被批准在欧盟上市，主要用于治疗转移性胰腺癌。Ⅲ期临床试验结果显示，使用了Onivyde®的患者总生存期和无进展生存期的改善均具有统计学意义和临床意义。1.1.2　抗菌药物　Arikayce®是阿米卡星脂质体吸入混悬液，2018年被FDA批准用于治疗选择有限或没有治疗选择的由鸟型分枝杆菌导致的非结核分枝杆菌肺病成人患者，是首个被批准通过吸入给药的脂质体制剂。与传统吸入式给药不同，Arikayce®在雾化过程中释放约30%的药物，其余药物被脂质体包裹，使药物容易在肺中扩散，有效渗透到巨噬细胞和生物膜中。在小鼠模型中，与静脉注射药物相比，Arikayce®暴露于肺组织、气道和肺巨噬细胞的药物含量分别增加约42倍、69倍和274倍。抗真菌药物AmBisome®于1997年获FDA批准上市，活性成分为两性霉素B。AmBisome®由球形单室脂质体组成，平均粒径＜100 nm，可增加药物在真菌感染病变部位的浓度，提高抗真菌活性，同时降低对人体器官的损伤。1.1.3　镇痛药物　DepoDur®为含硫酸吗啡的脂质体制剂，用于单次硬膜外注射治疗术后疼痛。研究表明，该品可减少术后完全控制全身疼痛所需的镇痛药用量，与未封装给药相比，还可在术后1～2 d提供更好的疼痛控制。Exparel®（布比卡因脂质体注射液）由美国Pacira BioSciences公司生产并于2011年获FDA批准上市，具有超长的缓释效果，普通布比卡因注射液镇痛效果只有6～8 h，而脂质体制剂的镇痛效果可长达72 h，用于直接注射至手术部位以帮助控制术后疼痛。1.2核酸载体脂质体被批准作为小分子治疗药物的递送载体后，人们开始研究脂质体将大分子药物，如核酸类药物（质粒DNA、反义寡核苷酸和干扰小RNA）递送到疾病部位的能力。2018年10月，美国Alnylam Pharmaceuticals公司开发的全球首个干扰小RNA药物Patisiran（Onpattro™）获FDA批准上市，用于治疗成人遗传性甲状腺素介导的淀粉样变性的多发性神经病，其配方中含有的可电离化阳离子脂质4-（N，N-二甲基氨基）丁酸（二亚油基）甲酯有利于膜相互作用和内体逃逸。在Ⅲ期双盲随机临床试验中，服用Patisiran 12个月能够维持患者心脏功能、改善患者健康状况和生活质量。随着Patisiran的成功上市，负载干扰小RNA脂质体作为新的治疗方法引起广泛关注。2脂质体在疫苗佐剂递送系统的应用在过去的几十年里，脂质体作为疫苗佐剂的应用已得到广泛研究。脂质体已被证实是蛋白质和多肽抗原的有效佐剂，能够广泛引起针对传染病和肿瘤的体液和细胞免疫应答。不同于其他传统佐剂，脂质体允许多肽抗原从内体释放到细胞质中，使抗原与MHC Ⅰ类分子结合，诱导细胞毒性T细胞应答。将抗原包封在脂质体内部和对脂质体表面直接进行修饰均可引起免疫应答。2.1基于脂质体的甲型肝炎疫苗递送系统Epaxal®是首款基于病毒体Virosmes技术平台以及首款上市的脂质体剂型的疫苗产品，使用病毒体代替铝盐作为佐剂，由瑞士Crucell Berna Biotech公司开发，用于预防甲型肝炎。Epaxal®处方简单，使用磷脂酰胆碱和脑磷脂按一定比例混合制备脂质病毒体，粒径约150 nm，活性流感病毒糖蛋白血凝素和神经氨酸酶融合蛋白被嵌入磷脂双分子层，再将灭活后的甲型肝炎病毒粒子吸附到病毒体表面，形成的结构提供了固有的佐剂特性，注射Epaxal®可获得较好的免疫效果。2.2基于脂质体的流感疫苗递送系统基于Virosmes技术平台，瑞士Crucell Berna Biotech公司成功研制出灭活的三价流感疫苗Inflexal® V，由150 nm的单层病毒体-脂质体组成，其处方与Epaxal®相同。Inflexal® V是唯一获批适用于所有年龄组的病毒体佐剂流感疫苗，与其他类型的常规流感疫苗相比显示出更优的免疫原性和耐受性。在专门针对患有囊性纤维化的儿童和青少年的研究中，Inflexal® V成功诱导了对流感病毒株的有效免疫应答；在另1项对126名63～102岁受试者的随机对照试验中，使用病毒体制剂H1N1和B型流感病毒原始毒株B/Yamagata株进行免疫接种后，受试者达到保护性抗体水平的阳性率以及几何平均抗体滴度显著提高。2.3基于脂质体的疟疾疫苗递送系统已成功上市的脂质体疫苗佐剂AS01属于英国葛兰素史克公司开发的AS系列人用疫苗佐剂之一，是1种包含免疫刺激剂单磷酸酰基脂质A（monophosphoryl lipid A，MPL）和皂树皂苷QS-21的脂质体佐剂。该佐剂是使用薄膜法工艺将MPL和其他脂质成分共同溶解在有机溶剂并旋蒸成膜，经水化并均质化减小粒径后，加入QS-21水溶液混合配制而成。目前，疟疾疫苗RTS，S/AS01（Mosquirix™）使用了该佐剂。RTS，S/AS01包含由恶性疟原虫环子孢子蛋白的19个天冬酰胺-丙氨酸-天冬酰胺-脯氨酸（NANP）重复区域及其C末端序列与乙型肝炎表面抗原融合而成的重组环子孢子蛋白重复区-T细胞表位-乙型肝炎表面抗原融合蛋白（RTS）杂合抗原，以及含有25 μg MPL和25 μg QS-21的AS01E佐剂，是首个进入Ⅲ期临床试验的疟疾候选疫苗。2011 年对5～17月龄儿童的Ⅲ期临床试验显示，在 12 个月内RTS，S/AS01预防临床疟疾的有效率为 55.8%，预防重症疟疾的有效率为 47.3% 。在18个月的后续研究中，疫苗保护作用显著减弱。RTS，S/AS01于2015年被欧洲药品管理局批准用于预防疟疾，是目前唯一被批准可在人体应用的疟疾疫苗，目前正在进一步优化以提高疫苗功效。2.4基于脂质体的重组带状疱疹疫苗递送系统重组带状疱疹疫苗Shingrix®含有水痘带状疱疹病毒糖蛋白E（glycoprotein E，gE）和AS01B佐剂（含50 μg MPL和50 μg QS-21），gE是被感染的神经细胞表面表达最多的病毒蛋白，AS01B佐剂系统可以提高机体对gE的免疫应答，从而诱导高水平的细胞免疫来预防带状疱疹的发生和复发。该疫苗于2017年获FDA批准上市。2021—2023年在中国对≥50岁人群进行的Ⅳ期临床研究（NCT04869982）显示，该重组带状疱疹疫苗对中国≥50岁人群预防带状疱疹具有良好的耐受性和有效性，该研究结果与全球年龄相似人群的疗效研究一致。2.5基于阳离子脂质体的疫苗递送系统阳离子脂质体作为疫苗递送系统和佐剂近年来得到广泛研究，通常需要与免疫刺激配体结合，以提高其免疫原性。阳离子脂质体是最有效的疫苗抗原脂质体递送系统之一，可将抗原带到免疫系统的APC。目前应用最广泛的阳离子脂质体包括（2，3-二油酰基丙基）三甲胺、3β-［N-（N'，N'-二甲胺基乙基）氨基甲酰基］胆固醇盐酸盐和双十八烷基二甲基溴化铵（dimethyldioctadecylammonium bromide，DDA）。为了进一步提高阳离子脂质体增强抗原免疫应答的能力，将其与病原体相关分子模式结合，激活模式识别受体，提高免疫效力，是开发疫苗佐剂的1种新型方式。阳离子佐剂配方CAF01是由DDA和海藻糖-6，6'-二苯甲酸酯组成的脂质体。海藻糖-6，6'-二苯甲酸酯是1种免疫增强剂，与单独DDA成分的脂质体相比，CAF01可同时诱导包括细胞免疫和体液免疫在内的多种免疫应答，从而介导对结核病、衣原体感染和疟疾等传染病的保护。此外，微流体制备的（2，3-二油酰基丙基）三甲胺纳米粒子添加A 型 CpG D35作为有前景的疫苗佐剂，可增强对T 细胞应答的诱导，从而有助于治疗肿瘤和传染病。3脂质体功能的影响因素脂质体制剂的粒径、表面电位、包封率、稳定性、药物释放和药代动力学等因素可影响脂质体的靶向性、生物相容性、生物降解性以及给药途径，进而影响药物的安全性和有效性。3.1粒径根据粒径大小和层状，脂质体可分为小单层囊泡（粒径20～100 nm）、大单层囊泡（粒径100～1 000 nm）、巨型单层囊泡（粒径>1 000 nm）、多层囊泡（粒径>500 nm）和多囊泡（粒径>1 000 nm）。影响脂质体粒径大小的重要因素之一是制备方法。常用的实验室制备方法为薄膜水化法、反相蒸发法以及乙醇（乙醚）注入法。薄膜水化法操作简单，通过调整水合条件如温度和pH来影响脂质体的结构和大小，适合实验室规模生产，缺点是多形成多层囊泡悬浮液，对水溶性药物的包封率较低。反相蒸发法以及乙醇（乙醚）注入法适用于水溶性药物的包封，多形成大单层囊泡、多层囊泡混合物，可能存在溶剂残留问题，影响脂质体的稳定性和安全性。随着对脂质体研究的深入，多种新型脂质体制备方法，包括微流体动力聚焦法、pH跳变法、胶体颗粒堆积床中的水合作用以及冻融循环等被开发。通过特定孔径的聚碳酸酯膜挤压和超声波处理来均质化脂质体悬液，可使粒径高达500～5 000 nm的多层囊泡转化为20～100 nm的小单层囊泡或100～1 000 nm的大单层囊泡，获得更小、更均匀的脂质体颗粒。3.2表面电荷脂质体的表面电荷由脂质体成分决定，影响作为递送系统的囊泡的功效。根据表面电荷特性，脂质体可分为阴离子型、阳离子型和中性型。阴离子脂质体由带负电荷的头基脂质，如二油酰基磷脂酰丝氨酸和二油酰磷脂酰甘油组成。阴离子脂质体可增强心脏毒性药物的递送，降低全身毒性。阿霉素的平均毒性指数测定研究结果显示，脂质体包封组（0.99 ± 0.25）相比游离组（2.65 ± 0.81）显著降低。由于阴离子脂质体与细胞膜表面的静电斥力，非特异性的细胞摄取少于阳离子脂质体，因此在血液中的循环时间也更长。阴离子脂质体可与等电点>5.5的蛋白质，如IgG结合，导致其被肝脏中的特殊巨噬细胞库普弗细胞摄取。阴离子脂质体还可穿过血脑屏障向肝脏和大脑输送靶向药物。阳离子脂质体主要用于非病毒基因转染和核酸传递，可与DNA/RNA形成复合物有效缩合核酸，防止潜在的核酸内切酶影响，对核酸起到保护作用，而且有助于其与带负电荷的细胞膜表面相互作用提高转染效率。阳离子脂质体不仅能确保增加APC对疫苗抗原的摄取，还能将免疫刺激剂靶向作用于相同的细胞，对APC的靶向刺激可以减轻不良反应，多种阳离子脂质体作为疫苗佐剂已得到成功应用。此外，与阴离子或中性脂质体相比，阳离子脂质体有更强的腹膜潴留效应，是治疗胃肠道和妇科恶性肿瘤的理想药物载体。阳离子脂质体的缺点是细胞毒性强于其他电荷脂质体，通过微调阳离子脂质体成分，例如在配方中添加中性脂质体或者换成可电离阳离子脂质等方式，可以降低脂质复合物的毒性。中性脂质体通常由中性磷脂材料制备而成，如磷脂酰胆碱。中性脂质体可用于蛋白质、多肽等生物大分子的传递，在基因疗法和mRNA疗法中，其应用不如阳离子脂质体广泛。脂质体疫苗Epaxal®、Inflexal® V以及佐剂AS01均使用磷脂酰胆碱为重要组成成分，有助于提高制剂的稳定性、耐受性和免疫效果。3.3包封率包封效率是脂质体给药能否成功的关键参数。将药物封装至脂质体的方法通常分为被动装载法和主动装载法，被动装载法中脂质体的形成和药物的装载同步完成，主动装载法先制备空白脂质体再载入药物。被动装载法以薄膜水化法为代表，疏水性药物与脂质膜材一同溶于有机溶剂，在负压下蒸发形成脂质膜；亲水性药物与水化溶液混合参与水化过程。水化过程受温度、水溶液体积、水化速率等多种因素影响。缓冲液的温度需高于脂质的凝胶-液相转变温度，使脂质分子从有序的凝胶相转变为无序的液晶相，脂质分子的运动性增强，更容易与水分子相互作用，促进脂质体的形成。水溶液的体积影响脂质体的特性，体积过大会导致多层囊泡的形成。水化速率影响药物包封效率，水化速率越慢，包封效率越高。通常亲水性药物被动装载的效率较低，还可能导致包埋物的快速释放。主动装载法包括pH梯度法、硫酸铵梯度法、醋酸钙梯度法等，推动了脂质体在商业上的应用。脂质体通过主动装载法可包封弱碱性或弱酸性药物，如阿霉素、柔红霉素和长春新碱。pH梯度法引入跨膜梯度，通过pH梯度将药物分子驱动到空脂质体囊泡中，使用硫酸铵或柠檬酸缓冲液产生pH梯度可以提高两亲性药物（如Doxil®、MyocetTM和DuanoXome®）的包封效率。然而大部分高度疏水或缺乏电离基团的药物（如紫杉醇、环丙沙星）不能主动装载到脂质体中。为解决此问题，Sur等采用了1种表面带有可电离基团的改性环糊精，环糊精因具有疏水性内腔和亲水性外表面的截锥形状，可将疏水性分子包裹在内腔内并利用pH梯度运送到脂质体的双层膜上，该方法获得的药脂比为被动装载的1 000倍左右。3.4稳定性脂质体稳定性可分为物理、化学和生物稳定性，是评价脂质体潜在疗效和临床应用价值的重要指标。物理和化学稳定性通常是指脂质体在不同时间、温度下的粒径、电荷变化情况以及随时间发生化学降解反应（酯键水解和不饱和酰基链过氧化）的程度。为了完善脂质体作为药物递送载体的功能，可以使用冷冻保护剂来防止成分泄漏和脂质体不稳定。冷冻保护剂通过在特定温度下玻璃化形成玻璃状基质，来保护脂质体免受冰的机械应力。生物稳定性指脂质体在血清蛋白存在下的完整性。脂质体进入血液后，与血清蛋白结合，导致脂质体快速清除，通过在脂质体中加入聚乙二醇可以延长其血液循环时间。3.5药物释放脂质体的作用效果通常取决于脂质体递送药物到靶组织之前对药物的保护效率，以及脂质体向靶组织递送足够浓度药物、维持足够时间的能力。刺激响应脂质体和靶向脂质体能够实现药物在特定环境或病灶中的控制释放，提高药物在靶部位的浓度，从而实现药物的靶向递送。3.5.1　刺激响应脂质体　主要的刺激响应脂质体触发因素为热、超声波以及光等远程触发因素和疾病部位或细胞器固有的局部触发因素，如酶和pH值的变化。温度响应性脂质体和pH响应性脂质体是最具代表性的刺激响应性脂质体。温度响应性脂质体有效利用了脂质体和热疗的双重优势以提高治疗效果，降低不良反应。研究表明，在加热肿瘤中甲氨蝶呤脂质体的递送量是未加热对照肿瘤的4倍。pH响应性脂质体在pH降低时，脂质体发生脂肪酯羧基质子化，形成六角晶相，脂质体膜结构改变，促使脂质体膜与核内体膜的融合，将包封的物质导入胞浆，避免被网状内皮系统清除。刺激响应脂质体被用于多种酶，包括磷脂酶C、磷脂酶A2、碱性磷酸酶和基质金属蛋白酶。利用特定的酶可实现药物在体内的精准递送，这些酶在病变组织（如肿瘤）中的活性高于正常组织，设计脂质体遇到特定酶时释放药物，可提高药物在病变部位的浓度并减少对正常组织的影响，提高治疗效果。在某些情况下，酶触发释放也是免疫测定的基础。部分远程触发释放系统的研究包括使用超声波、光照以及磁性等。超声波能够引起脂质体的振动和变形，导致脂质体膜的通透性增加或结构破坏，从而促进药物的释放。已有研究将声动力疗法与免疫疗法或纳米粒子结合，采用纳米结构的声动力疗法试剂二氧化钛、声敏剂二氢卟酚e6和免疫佐剂CpG寡聚脱氧核苷酸构建多功能纳米声敏剂（TiO2-Ce6-CpG），体外和小鼠实验结果显示TiO2-Ce6-CpG不仅可以有效抑制肿瘤生长，还可以刺激免疫系统激活适应性免疫应答，为治疗恶性肿瘤提供了新策略。光照，特别是近红外光可以穿透组织并被光敏剂吸收，转换成热能或其他形式的能量，引起脂质体的破坏或形态改变，实现药物的控制释放。光敏剂IR780和糖酵解抑制剂氯尼达明封装的脂质体被用于肝细胞癌的光动力和光热治疗，体外和小鼠实验均证实了IR780和氯尼达明共载脂质体的抗肿瘤作用。磁性脂质体含有磁性纳米颗粒，可以在外部磁场的作用下发生定向移动和定位，同时磁场也可以引起磁性脂质体的加热，导致脂质体破裂并释放药物。3.5.2　靶向脂质体　有效的靶向是促进脂质体制剂药物释放的关键因素，双层脂质体可将各种类型的配体，例如抗体、糖、凝集素和蛋白质缀合到脂质体表面。双层脂质体也可将抗体及其片段和其他配体附着到脂质体表面的聚乙二醇分子末端。研究表明，将聚乙二醇链连接到二硬脂酰磷脂酰乙醇胺的细胞穿透蛋白，可以增加细胞摄取；将转铁蛋白移植到脂质体表面，能够与表面高表达转铁蛋白受体的肿瘤细胞特异性结合，该研究向制备多功能纳米载体迈出了一大步。目前靶向纳米药物的临床研究虽进展缓慢，这与高昂的开发成本、配体来源、质量控制等有关，但仍然有许多研究成果提示其可能取得良好的治疗效果，未来市场应用前景广阔。3.6药代动力学脂质体的药代动力学可以用血液循环时间和在体内的生物分布来描述。由于传统脂质体在进入血液循环后，容易被单核吞噬细胞系统的细胞（主要在肝脏和脾脏）摄取而迅速从循环中清除，因此，尽管一些脂质体制剂在体外实验中表现出了很好的作用效果，但在体内免疫效果不佳。使用高剂量不含药物的空脂质体阻断单核吞噬细胞系统，可以增加传统脂质体的循环半衰期。最普遍的方法是采用表面修饰策略，在传统脂质体的表面添加惰性的、生物相容性好的亲水聚合物，如神经节苷脂、聚乙二醇，使脂质体表面具有空间稳定性，减缓脂质体的识别与清除。聚乙二醇化脂质体制剂阿霉素的半衰期为3～4 d，而传统阿霉素的半衰期为30 h。聚乙二醇化脂质体推动了临床脂质体制剂的发展，如用于治疗癌症的Doxil®。由于重复注射聚乙二醇可能会使机体产生抗聚乙二醇抗体，导致后续注射聚乙二醇药物后被迅速识别并清除，产生加速血液清除现象。因此，对于聚乙二醇的替代品，包括两性离子聚合物、多糖和亲水性聚合物等也处于研究中，而将这些候选材料的临床前研究转为临床研究仍存在较大的挑战。4展望脂质体的独特性允许研究者在脂质体表面开展各种合理的设计修饰以达到临床治疗目的，包括运用不同方法制备不同粒径的脂质体，改进装载方式提高药物包封率，添加带电磷脂成分、配体以及聚乙二醇等提高药物的递送以及佐剂免疫效应。在对经典的疫苗佐剂进行配方优化与改进的同时，也将基于脂质体的理化属性（粒径大小和表面电荷）和免疫原性（与其他佐剂和靶向配体的结合）开发新型的脂质体复合佐剂，以达到更精准、个性化的免疫接种效果，将脂质体技术应用于更多类型的药物和疾病治疗，如抗癌、抗炎、疫苗递送等。目前脂质体虽已是较为成熟的技术平台，具有较高的临床接受度，但也存在一些挑战，比如包封率低、不稳定、长期贮存时药物易发生泄漏以及生产成本较高等问题。多功能、多组分的脂质体正在被广泛研究，将提供基于新型脂质体的有效治疗方案。作者任琎综述  李计来  李树香审校国药中生生物技术研究院有限公司第三研究室，北京 101111通信作者：李树香，Email：lishuxiang@sinopharm.com引用本文：任琎, 李计来, 李树香. 脂质体作为药物递送载体的研究进展 [J]. 国际生物制品学杂志, 2025, 48(3): 198-205.  DOI: 10.3760/cma.j.cn311962-20240530-00038识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观不本站。