上篇講到脂質(zhì)體輔料總覽,磷脂類的輔料種類很多,我們將在后面的篇章具體描述。實(shí)際上脂質(zhì)體的關(guān)鍵輔料只有兩類,磷脂類和膽固醇。制備脂質(zhì)體,膽固醇是不可少的輔料,除了溫敏脂質(zhì)體,為了降低相變溫度時(shí)脂質(zhì)體的穩(wěn)定性,迅速釋放藥物,可不添加膽固醇。本篇主要介紹膽固醇的理化性質(zhì),制造及應(yīng)用。
1.脂質(zhì)體制劑,為什么膽固醇不可少
膽固醇屬于兩親物質(zhì),同時(shí)具有親油和親水兩種基團(tuán),但是其親油性較親水性強(qiáng),與磷脂相互作用形成脂質(zhì)體時(shí)可嵌入到磷脂分子之間,調(diào)節(jié)膜結(jié)構(gòu)及性質(zhì),提高脂質(zhì)體功能性。此外,還可調(diào)節(jié)磷脂雙分子層膜的流動性,使膜通透性降低,減少藥物滲漏;可使脂膜維持一定柔韌性,增強(qiáng)脂質(zhì)體囊泡抗擊外部條件變化的能力;還能對磷脂的氧化有一定保護(hù)作用。膽固醇對磷脂的相變具有雙相調(diào)節(jié)作用。在相變溫度以上時(shí),膽固醇可抑制磷脂分子中脂肪酸烴鏈的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動,減少歪扭構(gòu)象數(shù)量,從而降低膜的流動性;在相變溫度以下時(shí),膽固醇又可誘發(fā)磷脂分子的脂肪酸烴鏈產(chǎn)生歪扭構(gòu)象變化,從而阻止膠晶態(tài)出現(xiàn),減少剛性,增加柔韌性。膽固醇又有類似增塑劑樣作用。在脂質(zhì)體載體中提高膽固醇的比例可增加脂質(zhì)體的穩(wěn)定性,降低滲漏率。有報(bào)道,在制備脂質(zhì)體時(shí)添加30-50%的膽固醇,可以提高脂質(zhì)體的載藥量和穩(wěn)定性。所以在脂質(zhì)體中膽固醇不可少。
2.膽固醇的理化性質(zhì)
早在18世紀(jì)人們已從膽石中發(fā)現(xiàn)了膽固醇,1816年化學(xué)家本歇爾將這種具脂類性質(zhì)的物質(zhì)命名為膽固醇。膽固醇是一種環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。膽固醇為白色粉末狀固體,室溫下穩(wěn)定性較好,但對光敏感,因此應(yīng)該避光、密封保存,保存得當(dāng),有效期可達(dá)5年。在三lv甲烷中易溶(1g/4.5ml),在yi醚中溶解(1g/2.8ml),在丙酮、乙酸乙酯或石油醚中略溶,在乙醇中微溶,在水中不溶(0.2mg/100ml)。
3.膽固醇的制造工藝
3.1動物組織提取
動物組織提取法是以新鮮動物內(nèi)臟、骨髓及腦為原料,工藝為(1)濃縮提取:將豬牛羊腦子曬干粉碎放入浸泡罐提取,回收罐中回收,循環(huán)浸泡提??;(2)酸化:丙酮提取液濾出放入到反應(yīng)罐中加入乙醇和硫酸加溫酸化;(3)皂化:酸化的膽固醇過濾放入反應(yīng)罐內(nèi)加入乙醇和氫氧化鈉加溫皂化; (4)清洗:皂化后的膽固醇放入反應(yīng)罐中加熱,過濾,冷卻結(jié)晶。此類工藝簡單可行,是目前國內(nèi)膽固醇的主要生產(chǎn)工藝,然而易受到原料供應(yīng)的限制,且有殘留致病基因的可能。
3.2羊毛脂提取
羊毛油脂是羊毛工業(yè)的副產(chǎn)品,羊毛油脂中膽固醇含量較高,約10%至15%,且成品低廉來源豐富,穩(wěn)定性及安全性高,國外大部分膽固醇都是以羊毛脂為原料。但羊毛脂中的膽固醇多與羊毛脂酸結(jié)合以酯的形式存在,而且膽固醇類似物很多,所以要得到純品,對技術(shù)要求很高。通過皂化工藝使膽固醇游離出來,皂化得到的膽固醇還含有大量的脫氫膽固醇、二氫膽固醇等類似物,因分子結(jié)構(gòu)相似,性質(zhì)相近,給分離帶來困難,成為工藝難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。但是,隨著對藥品安全性的重視,羊毛脂來源的膽固醇必定會逐漸取代動物內(nèi)臟來源的膽固醇。江西天新藥業(yè)最新申請制備工藝如下:
(1)將羊毛脂、氧化鈣、稀釋劑、水及相轉(zhuǎn)移催化劑混合,升溫進(jìn)行皂化反應(yīng),獲得羊毛脂皂化產(chǎn)物;
(2)從羊毛脂皂化產(chǎn)物中分離獲得羊毛脂醇;
(3)在水、乙醇、有機(jī)溶劑的存在下,使羊毛脂醇與氯化鈣接觸獲得膽固醇氯化鈣絡(luò)合物;
(4)將膽固醇氯化鈣絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò),固液分離獲得膽固醇粗品;
(5)將膽固醇粗品與低級有機(jī)酸和低級醇混合溶劑混合,重結(jié)晶獲得膽固醇成品。
4.膽固醇應(yīng)該怎么選擇
膽固醇可提高脂質(zhì)體的穩(wěn)定性,是制備脂質(zhì)體*的物質(zhì)。膽固醇輔料如何挑選,必須是已通過關(guān)聯(lián)審評,注射級和高純度。
艾偉拓代理的膽固醇,為日本進(jìn)口,純度高達(dá)99%,在國際上多個(gè)上市脂質(zhì)體產(chǎn)品中長期應(yīng)用。不同于大多數(shù)從動物內(nèi)臟中提取膽固醇的工藝,艾偉拓供應(yīng)的膽固醇采用的原料為羊毛脂,因此產(chǎn)品雜質(zhì)相對較少,是脂質(zhì)體研發(fā)和生產(chǎn)的*。DMF號:24780, EINECS號:200-353-2,備案登記號:F20170000106。
5.膽固醇在上市脂質(zhì)體及工藝中的用法用量舉例
制備普通載藥脂質(zhì)體,膽固醇(供注射用)是必須的添加物,用量一般為CHO:PC=0.3:1(摩爾比)。因PC和藥物的不同,存在膽固醇的最佳用量。在一定范圍內(nèi),脂質(zhì)體的粒徑、氧化穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性與膽固醇添加量成正相關(guān),超出范圍時(shí),超過膜負(fù)荷,會造成部分脂質(zhì)體破裂。另外,膽固醇的添加會對膜相變溫度有一定影響,臨界值以內(nèi)使相變溫度降低,臨界值以上,使相變溫度升高。形成脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)時(shí),膽固醇嵌插在磷脂雙分子層上,因此可調(diào)節(jié)膜的流動性,作用隨溫度的不同而改變。在相變溫度以上,它能使磷脂的脂肪酸鏈運(yùn)動性減弱,從而降低磷脂分子的流動性;而在相變溫度以下時(shí),則可通過阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用,緩解低溫引起的磷脂分子流動性劇烈下降。
膽固醇已廣范應(yīng)用于上市脂質(zhì)體產(chǎn)品處方,并在多個(gè)臨床階段的脂質(zhì)體項(xiàng)目中得以應(yīng)用,如順鉑脂質(zhì)體Lipoplatino ,多柔比星Doxil,兩性霉素 AmBisome,柔紅霉素DaunoXome,布卡因EXPAREL,維替泊芬Visudyne等。
膽固醇用法用量舉例如下:
5.1兩性霉素脂質(zhì)體注射液(Ambisome,1990)
膽固醇用法:與磷脂和藥物一起溶于有機(jī)溶劑,旋蒸、抽真空制膜。用量:52mg/瓶
5.2多柔比星脂質(zhì)體注射液(Doxil, 1995)
膽固醇用法:注入法,與磷脂一起溶于有機(jī)溶劑,快速攪拌條件下緩慢勻速注入適當(dāng)濃度的硫酸銨溶液。用量:3.19 mg/mL
5.3布卡因脂質(zhì)體注射液(Exparel, 2011)
膽固醇用法:與磷脂--起溶于有機(jī)溶劑,快速剪切條件下與含有布卡因的水溶液混合、乳化形成初乳。用量:8.2mg/ml
6.在近期國內(nèi)脂質(zhì)體研發(fā)中的磷脂與膽固醇比例
查閱了近期國內(nèi)脂質(zhì)體研發(fā)報(bào)道,摘錄制備工藝中磷脂與膽固醇比例舉例如下:
譚李玉等制備了杜鵑蘭酮脂質(zhì)體,確定膽固醇與大豆磷脂質(zhì)量比為1:8。
嵇晶等制備丹參總酚酸復(fù)合磷脂脂質(zhì)體,磷脂與膽固醇質(zhì)量比為3∶1。
屈曉梅等制備了舒馬普坦脂質(zhì)體,卵磷脂/膽固醇比5.4:1,。
張璐等制備了紫杉醇五味子乙素脂質(zhì)體,磷脂44 mg、膽固醇8 mg。
王溪淼制備卡培他濱與奧沙利鉑復(fù)方脂質(zhì)體,磷脂與膽固醇之比為3:1。
邢宇等制備了銀杏內(nèi)酯B脂質(zhì)體, 160 mg蛋黃卵磷脂、40 mg膽固醇。
王成祥等制備了鹽酸阿霉素-黃芪甲苷脂質(zhì)體,磷脂濃度為8 mg/mL,磷脂與膽固醇比為10∶1,藥脂比為1∶5。
呂佳佳等制備紫杉醇/姜黃素雙載藥脂質(zhì)體,磷脂濃度40 mg/mL,磷脂-膽固醇比4∶1,藥脂比1∶40,水化介質(zhì)為pH 6.5的PBS緩沖液。
膽固醇是脂質(zhì)體制劑中的主要成分之一,對維持脂質(zhì)體膜結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性等起重要作用。制備脂質(zhì)體,必須選擇通過關(guān)聯(lián)審評,注射級和高純度的膽固醇?,F(xiàn)在膽固醇在脂質(zhì)體制造中不可少,但即將部分替代或全部替代。已有報(bào)道采用與膽固醇結(jié)構(gòu)相似且具一定藥理活性的甾醇、皂苷類化合物替代脂質(zhì)體處方中膽固醇,同樣能形成性質(zhì)良好的脂質(zhì)體。
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