引言

脂質體微粒從其被發現之日起一直被看作是一種理想的遞藥技術, 其主要原因在于，雖然脂質體技術研究面對著臨床精確給藥這些問題的挑戰, 但是多種不同特性的脂質體不斷出現, 從而保證了脂質體技術不斷的進步。目前已有數種脂質體藥物制劑產品已經上市銷售, 多種脂質體技術及制劑也廣泛用于臨床前和臨床試驗。大量驗的實驗數據顯示脂質體可以選擇性地富集在腫瘤發生、感染及發炎部位, 因而具有被動靶向性。

脂質體研究的各個方面, 包括磷脂制備、藥物包裹、粒徑控制、磷脂及脂質體藥物穩定性的提高等方面都取得了長足的進步。特別是采用抗體或其他配體修飾脂質體, 將藥物靶向病灶，以及通過聚乙二醇修飾脂質體表面, 提高脂質體在血液中的保留時間, 增加脂質體藥物的生物利用度。但是, 許多常規脂質體仍然不能響應細胞水平的微環境變化, 不能在細胞內釋放被包裹的藥物, 因此不能充分發揮藥效，其原因是：常規脂質體制劑被細胞攝取后, 在很多情況下都完好地逗留在細胞內的微器官中, 不能釋放所包裹的藥物或脂質體藥物被溶酶體分解后排出了細胞外。

近年來, “ 智能型脂質體” 的構建是人們關注的熱點之一。所謂“ 智能型脂質體” 是指這種脂質體在正常的體內環境中穩定, 當遇到特定的生理微環境（如酸度、溫度 及離子強度等）變化時, 脂質體便會破裂或融合而釋放其包裹的藥物。有資料指出，在病灶處的某些理化參數往往不同于正常情況。像腫瘤和感染部位的較低, 發 炎處的溫度較高。“智能型脂質體” 選擇性地在這些部位破裂或融合, 就可以定位釋放藥物, 起到只殺傷病變細胞而不傷害正常細胞的理想選擇。一般來說, 脂質體到達病灶后是以吞噬機制進人細胞內, 細胞通常會將含有脂質體的吞噬體選擇性地送入溶酶體分解消除。正常的血液酸度為pH7.4左右, 而溶酶體內的酸度為PH4.0。

從吞噬體進入溶酶體的過程, 吞噬體本身的內部酸度需要從pH7.4逐漸降低到pH4.0。這一可觀的酸度變化, 為酸敏脂質體的設計提供了實現的可能和構建的基礎。總之, “ 酸敏智能型脂質體” 不僅利用了病灶處酸度的變化, 還可以巧妙地將脂質體的被動靶向性和細胞內的酸度變化結合在一起, 實現定向、定位、定點給藥。本文試圖對酸敏脂質體的國內外研發進展做些初步探討。

 酸敏性化合物與腦磷脂組成的酸敏脂質體

早期酸敏脂質體研究多數集中在選擇不同的磷脂包材配方來實現脂質體的酸敏性。這類酸敏脂質體的最基本組分是不飽和腦磷脂（PE,unsaturated  phos-phatidylethanolamine）和酸敏性化合物。文獻報道說, 不飽和腦磷脂的立體形狀呈圓錐體, 其頭小身子大, 即親水端小而親油端大。不飽和腦磷脂單獨不能形成脂質體雙層膜結構。但是, 如果將不飽和腦磷脂的含量控制在一定的比例之內, 它也可以與其他易形成雙層膜的磷脂或脂質化合物一同構成脂質體結構。如果所選擇的其他磷脂或化合物恰好有酸敏性, 那么就可以獲得酸敏脂質體。

酸敏脂質化合物的親水部分含有酸敏性基團（多數為羧基）。在中性條件時, 羧酸基離子化, 其立體形狀呈倒置圓錐體, 也就是頭大身子小, 即親水端大而親油端小 ，這樣就彌補了不飽和腦磷脂的立體缺陷,共同形成穩定的脂質體雙層膜。酸性條件下, 羧酸基質子化, 親水端立體體積相對變小了, 也就失去了對不飽和腦磷脂的補缺作用, 因而失去了對脂質體的穩定性。不穩定的磷脂膜驅使脂質體通過其本身或與相鄰脂質體的互動從而形成新的穩定結構。這種結構的變化最終體現為脂質體的破裂或與其他脂質體的融合。細胞膜的基本構成也是磷脂雙層膜結構, 酸敏脂質體在酸性條件下也能與之相互融合。所以酸敏脂質體可以通過融合作用成功地將藥物送入細胞漿內, 達到細胞靶向給藥。

油酸（OA，oleic acid）因其廣泛存在于自然界、低熔點以及與腦磷脂的不飽和羧酸長鏈的良好相溶性而被廣泛用來與不飽和腦磷脂相匹配, 用于制備酸敏脂質體。在中性條件下, 油酸和腦磷脂以小于30％摩爾比混合, 可以形成穩定的脂質體。當溶液pH小6.5時, 油酸質子化破壞了脂質體的穩定性, 其內容物從脂質體中泄露出來并相互融合。僅含油酸 （油酸/卵磷脂體系）或僅含腦磷脂（phorsphatudylserin）的對照組脂質體在非常低的酸度pH4.0仍然沒有觀察到脂質體聚合和融合現象發生。實驗結果提示油酸和腦磷脂兩者都是該類型酸敏脂質體所必備的主要物質。在腦磷脂和油酸的脂質體體系中加入膽固醇（Chol，Cholesterol）可以增加其在血清中的穩定性 , 所以OA/PE/Chol三組分酸敏脂質體被用來研究外源DNA的細胞內表達和反義核糖核酸的導入。與常規脂質體相比較，這種三組分酸敏脂質體可以明顯提高基因表達和基因阻斷效果。除了油酸外，也有用其他脂肪酸與腦磷脂一起制備酸敏脂質體的報道。

脂肪酸修飾氨基酸生成的氨基酸脂肪酞胺（如半胱氨酸單棕擱酰胺, palmitoylhomocysteine）與不飽和腦磷脂也可以形成穩定的酸敏脂質體。酸性磷脂、腦磷脂的二元酸化衍生物、膽固醇的丁二酸衍生物以及其他酸敏性化合物都可以與不飽和腦磷脂生成酸敏脂質體。酸敏性化合物可以細分成五類, 其代表化合物以及其化學結構見表1。

酸敏性化合物與腦磷脂組成的脂質體實現了人們對酸敏智能型脂質體的初步設想。由于這種脂質體都需要高含量的不飽和腦磷脂來增強其不穩定性, 幫助酸敏性化合物在酸性條件下對脂質體的破壞。所以這類脂質體存在著先天缺陷, 使得酸敏性磷脂組成的脂質體在正常情況下的穩定性不易解決。

酸敏性蛋白和多肽修飾的脂質體

病毒的融合蛋白, 比如血凝素（HA，hemagglutinin）, 是病毒進人并與細胞融合的關鍵因子。在酸性環境中, 病毒蛋白發生結構變化, 誘導催化病毒外殼和細胞膜間的融合, 幫助病毒DNA進入細胞內, 引起病變。基于對病毒蛋白的結構解析、對其融合機理的研究以及酸敏性的了解, Stegamnn和Bron分別將血凝素與磷脂進行了重組, 制備了酸敏脂質體。他們將這種蛋白酸敏脂質體稱之為“人工病毒體”（virosmes）。“ 人工病毒體”不僅可以與脂質體融合, 也可以與細胞膜、質粒膜及吞噬體膜融合, 并已經用在了體外基因轉染研究中。

借助于疏水性、螺旋性以及膜間的相互作用的邏輯分析, 人們合成篩選了一批在酸性條件有融合性的多肽。比如Szoka設計并合成了30個氨基酸的多肽（GALA)。該人工全合成多肽在正常生理pH下溶于水, 同時可以鑲嵌在磷脂雙層膜中。更為重要的是GALA肽鏈能從pH7.5的無規卷曲狀態變為酸性條件的兩性α-螺旋體。酸敏性多肽的人工合成拓寬了酸敏脂質體的設計角度和制備方法。酸敏多肽修飾的脂質體保留了蛋白的酸敏融合特性, 有利于生產工藝的優化。但是,無論是酸敏蛋白還是酸敏性多肽都仍有免疫活性。有文獻報道, 當抗原與脂質體共用時, 脂質體顯示出很強的免疫佐劑特性, 能強化抗體的產生和記憶力。所以, 酸敏蛋白或多肽與脂質體表面連接后, 如何去掉或減輕免疫原性, 成為今后研究必須面對的重要問題。

酸敏性高分子材料修飾的脂質體 

酸敏性高分子是近來酸敏脂質體研究工作中的重點之一。與前面提及的酸敏脂質體的不同處是構建這類脂質體的磷脂不需要限制為腦磷脂。由于酸敏高分子脂質體的酸敏作用和融合性非常高, 它們可以破壞多種脂質體, 包括由卵磷脂/膽固醇形成的最穩定的脂質體雙層膜, 并使其相互融合。高分子可以通過不同的方法鑲 嵌在脂質體雙層膜內或選擇性地修飾脂質體外表面。酸敏高分子可以分為兩類：含氨基的高分子和含羧酸基的高分子。含氨基的高分子, 如蜂毒素、多粘菌素B、聚賴氨酸、聚組氨酸及其他高分子正電荷材料在酸性條件下質子化成為多電荷聚合物, 這些高分子能有效地進入細胞, 并已證明在吞噬體的酸性環境下能與吞噬體膜融合。高分子氨基材料制備的脂質體的融合對象僅僅局限于負電荷脂質體。含有多個羧酸基分子化合物也可用來構建酸敏脂質體。聚乙二醇是人們熟知的促細胞融合劑。通過化學修飾在聚乙二醇高分子中引入羧酸基側鏈和親油基團后，就可以制備成酸敏高分子脂質體。實驗證實這種設計和制備的脂質體具有酸敏融合性能。

Tirrell報道聚2- 乙基丙烯酸高聚物（PEAA）在中性水溶液中呈伸展的親水卷曲狀；在酸性水溶液中分子構象變為緊縮的球狀體。PEAA在酸性條件下, 可以破壞脂質體的穩定性并引發脂質體的融合。用PEAA修飾的卵磷脂小單室脂質體（SUVs，small unilamellar vesicles） 或卵磷脂/膽固醇大單室脂質體（LUVs，large unilamellar vesicles）都呈現出優良的酸敏脂質體應該具有的綜合性質, 即在正常酸性pH5.0左右水溶液中穩定, 在低pH時釋放脂質體內容物并產生融合。在模擬細胞吞噬體的酸性環境pH5.0左右的實驗中, 以熒光染料鈣黃綠素(calcein)為模型物,PEAA修飾的卵磷脂/膽固醇大單室脂質體幾乎定量釋放出了其內容物, 可以達到80％-90％的脂質體融合并觀察到脂質體粒徑的明顯增大（從原先的100nm變為融合后的400nm以上）。酸敏PEAA脂質體不僅能很好地與其他脂質體融合, 同時也能與紅血細胞融合。化學合成的聚2- 乙基丙烯酸脂肪酰氨含有親油基團, 可以在制備脂質體時定量地按一定比例和其他磷脂混合使用, 使得聚2-乙基丙烯酸通過脂肪酸鏈與磷脂長鏈的親合作用, 穩定地固定在脂質體膜內外表面, 從而簡化了PEAA脂質體的制備工藝。為了節省脂質體的內容體積, 也可以用鑲嵌的方法將聚2-乙基丙烯酸脂肪酰胺嵌入預先制成的包埋了藥物的脂質體外膜中。實驗證明嵌入法為高分子酸敏脂質體的制備的又一新方法。