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浅谈脂质体体外释放方法的研究进展

作者:浙江微流纳米生物 日期:2024-09-20 点击:2878
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      脂质体是由磷脂双分子层组成的球形囊泡,最早由 Bangham 在20 世纪60 年代发现。近年来,脂质体作为一种药物传递载体得到了广泛关注和研究,有越来越多的脂质体产品被开发上市,并有更多的脂质体产品处于临床前或临床试验阶段。为了规范脂质体产品的开发和监管,FDA、EMA、日本厚生劳动省(MHLW)和NMPA 纷纷发布了一系 列关于脂质体的指导性原则(表1)。

  在这些指导原则中,体外释放度被认为是脂质体的关键质量属性,并对体外释放方法的开发提出了要求:①释放平台期需达到80%以上;②体外释 放方法的释放介质、释放条件、仪器设备需具有合理性;③体外释放方法需具有良好的重复性、可靠性和区分力。但截至目前,各国的药典仍缺少脂质体产品的规范化体外释放试验方法。因此,研究人员往往需要自行开发体外释放方法来评价脂质体的释放行为。这些自行开发的方法可能存在重复性差、针对性不强、规范性不佳等问题。

脂质体相关的指导原则及其对体外释放方法的要求

1 脂质体体外释放试验的研究目标

  对于脂质体药物来说,体外释放试验(IVRT)是表征脂质体药物中药物释放行为和预测脂质体临床治疗效果的重要手段。实施 IVRT 的意义在于:①在产品开发阶段评估剂型设计的合理性;②区分工艺、处方、辅料以及形态结构对产品的影响,指导工艺开发;③建立产品的体内外相关性 (IVIVC),确定可能影响药物生物利用度的关键因素;④作为生产批质量控制指标的放行检测方法,提供必要的过程控制和质量保证,确定产品相关释放特性的稳定性。

  体外释放方法往往会因为研究目的不一致而有所区别,评估剂型设计的IVRT 侧重于验证剂型设计达成的可行性;工艺开发过程中的IVRT 则需对制剂过程中处方、工艺等因素的变动具有良好的区分度,以此来指导工艺开发;当IVRT 作为生产批的放行检测方法时,则要求试验方法具有一定的耐用性和适宜的敏感性。

2 脂质体的体外释放方法

    脂质体体外释放测定方法的要素一般包括释放介质、温度、装置和药物测定方法等内容。Chp2020年版四部通则《9013 缓释、控释和迟释制剂指导原则》中指出,脂质体的体外释放介质一般采用与生理环境pH 值相当的缓冲盐体系,如磷酸盐或乙酸盐缓冲液;对于难溶性药物,可添加适量的表面活性剂(如SDS 等 );必要时可考虑加入酶等添加物。由于不同pH 值条件下药物的溶解度、辅料的性质 ( 如水化、溶胀、溶蚀速度等)可能不同, 建议对不同pH 值条件下的释放行为进行考察;释 放介质的体积一般应满足漏槽条件。

   脂质体的释放温度一般与生理环境的温度相同[(37±0.5)℃],但也会因为药物递送部位而有所差异,如透皮用脂质体的释放温度一般选用(32±0.5)℃ 。同时,释放温度与磷脂的相变温度(Tm) 也有关系。为了提高脂质体的体外释放速率,IVRT 通常在接近或高于产品的Tm 下进行。

2.1 取样分离法

   取样分离法是指将载药脂质体的悬浮液直接加至释放介质中,并在不同的时间间隔取样,使用超速离心、离心超滤、压力超滤或尺寸排阻色谱法等方法分离游离药物和脂质体,然后测定已释出的药物含量,计算药物的累积释放量,绘制体外释放曲线。该方法使用的装置较为简单,关键在于分离方法能否准确分离游离药物与载药脂质体,并避免分离方法、释放介质等影响因素所产生的误差。

2.2 透析法

  透析法是脂质体体外释药评价中较常用的方法这一释放系统由透析膜分割成2 个室,分别为脂质体悬浮液室和释放介质室。在试验过程中,定期取出释放介质室中的样品(同时补充同温、等量新鲜释放介质,以保持释放介质的体积不变),测定其中的药物含量。根据释放装置和脂质体放置位置的不同,透析法又可细分为正向透析法、反向透析法、分级透析法。

2.2.1 正向透析法

  如图1所示,正向透析法是将脂质体加至透析袋或透析管中,随后将透析袋或透析管密封后置释放介质中,在试验过程中定期取出释放介质室中的释放介质,并测定药物含量,绘制释放曲线。该方法有几点需要特别关注:①透析膜的材质应不吸附药物;②透析膜的截留分子量(MWCO) 应是原料药相对分子质量的100倍左右,以防止药物无法透过半透膜;③全新的透析膜可能含有甘油等成分,试验前应尽量洗净,以免影响药物渗出;④释放介质室的体积应比脂质体悬浮室大6-10倍,以维持漏槽条件。正向透析法操作简便,无需额外仪器,但也存在一些缺陷。如,由于透析室内的液体几乎无法扰动,脂质体颗粒可能聚集或沉降并阻塞透析膜孔,导致药物释放过慢。

正向透析法示意图

2.2.2 反向透析法

  反向透析法是对正向透析法的改进。如图2 所示,该法是将脂质体样品置大体积的释放介质中,在封闭的透析袋或透析管中进行采样。反向透析法使样品与大量释放介质直接接触,维持了漏槽条件,可以模拟脂质体进入体循环的稀释过程,更有利于阐明药物在不同环境中的释放行为。但由于纳米颗粒在介质中被高度稀释,导致反向透析法对产品质量的区分能力不足。

反向透析法示意图

2.2.3 分级透析法

  研究人员开发了一种分级透析法用于鉴别由不同脂质组成的脂质体的释药能力(快速释放还是缓慢释放)。该方法是一种改进的透析法。如图3所示,将脂质体样品置含释放介质的半室(样品室)中循环;将含有释放介质的另一个取样半室(透析室)与注射器连接,通过添加恒定体积的释放介质,以定量及间隔适当的时间移除恒定体积的透析液,以分析脂质体样品中释放出的药物。这种方法可使脂质体释放药物不受取样过程的影响,但可靠性方面还有待进一步验证。

分级透析示意图

2.3 切向流法

  中空纤维柱切向流过滤法是近年发展起来的用于纳米载体药物或蛋白类药物浓缩和纯化的方法,原理是以中空纤维柱为过滤工具,快速分离药物载体和游离药物(图4)。这种方法有效改善了透析法的二次透过问题。研究人员使用该方法研究了盐酸多柔比星脂质体的体外释放行为。在相同条件下,该方法较透析法更早地到达释放平台期,说明切向流过滤法能实时测定脂质体中的药物释放情况。

中空纤维切向流过滤装置示意图

2.4 原位法

  该法直接将脂质体投放到大体积释放介质中,在漏槽条件下测定释放的药物,而不将其与载体分离。这种方法只有当药物可以用极谱法或紫外-可见分光光度法分析时才可使用。采用光谱法检测需要药物中有生色基团,极谱法需要药物有可接受的氧化还原电位,并且检测方法不能受到溶液中脂质体的干扰。这些方法不会影响药物的释放、造成微粒的损失,可直接测定药物的体外释放度,但其局限性为药物释放的变化可能不会与响应值一一对应,响应灵敏度偏低。

3.总结

  通过开发可靠的体外释放方法,可建立脂质体的IVIVC 模型,从而帮助研究者评估处方、衡量生产工艺参数、预测临床研究结果。因此,IVIVC 将成为脂质体体外释放方法研究的重点关注方向。随着人们对脂质体的体内外药物释放机制认识的不断加深,未来相关体外释放方法应会不断完善,并对建立其他制剂的质量评价方法具有指导意义。

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