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相變溫度被定義為誘導(dǎo)脂質(zhì)物理狀態(tài)從有序凝膠相到無序液晶相的變化所需的溫度，其中烴鏈完全延伸并緊密堆積，其中烴鏈是隨機定向的和流動的[1,2]。有幾個因素直接影響相變溫度，包括烴鏈長度、不飽和度、電荷和頭基種類。隨著烴鏈長度的增加，范德華相互作用變得更強，需要更多的能量來破壞有序堆積，因此相變溫度增加。同樣，在?；幸腚p鍵會使鏈發(fā)生扭結(jié)，在更低的溫度下就能產(chǎn)生有序的堆積排列。
當(dāng)開發(fā)新產(chǎn)品、工藝或方法時，控制脂質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度可能是有用的。如果選擇高相變溫度脂質(zhì)，脂質(zhì)囊泡一直處于凝膠相，不會發(fā)生泄漏。相反，當(dāng)脂質(zhì)的相變溫度處于系統(tǒng)的起始溫度和結(jié)束溫度之間，脂質(zhì)在經(jīng)過相變的時候，囊泡變得容易滲漏，其包裹的物質(zhì)能夠釋放出來。此外，還應(yīng)考慮脂質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度如何影響加工步驟。當(dāng)需要過濾時，使用高相變溫度的脂質(zhì)可能會帶來一些技術(shù)問題。
含有脂質(zhì)的藥物的長期穩(wěn)定性或保質(zhì)期可能會明顯受到制劑中的脂質(zhì)種類的影響。通常，化合物不飽和度越高，產(chǎn)品越容易被氧化，產(chǎn)品的保質(zhì)期越短。來源自生物（如雞蛋、?；虼蠖梗┑闹|(zhì)通常含有大量的多不飽和脂肪酸，其內(nèi)在穩(wěn)定性不如飽和脂肪酸。雖然飽和脂質(zhì)在抗氧化方面穩(wěn)定性較強，但它們也具有高得多的相變溫度，導(dǎo)致在配方中存在其他困難。如果脂肪酸的不飽和度是必須的，那么盡可能使用較低的不飽和度的脂肪酸。在大多數(shù)情況下，油酸（18:1，順式D9）足以滿足不飽和的需要，并且由于油酸是單不飽和的，比多不飽和脂肪酸穩(wěn)定得多。
水解降解引起的穩(wěn)定性問題是脂質(zhì)產(chǎn)品的一個普遍問題。藥品的水性制劑往往不太穩(wěn)定，因為大量水的存在會導(dǎo)致脂質(zhì)制劑的快速水解降解[3,4,5]。這種水解取決于幾個因素，包括pH[3]、溫度[3,5]、緩沖物質(zhì)[5]、離子強度、?；滈L度、磷脂頭基[4]以及聚集狀態(tài)[4]。關(guān)于這些因素的探討總結(jié)也可以參考其他文獻[6]。有學(xué)者已經(jīng)表明，這種水解可能是由于水滲透到膜中。Simon和McIntosh[7]通過X射線衍射和比電容測量測定了由磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰乙醇胺（PE）/膽固醇構(gòu)建的膜中的水的滲透深度。在PE膜中，水滲透到更深的羰基附近，而在含有膽固醇的PE膜中的水只滲透到甘油主鏈。這表明膽固醇能在穩(wěn)定脂膜水解方面發(fā)揮作用。
多年來，讓膜維持穩(wěn)定一直是研究的主題。這項研究的主要目的是穩(wěn)定干粉形式的完整脂質(zhì)體，使其在重建時保留其捕獲的內(nèi)容物。最近，脂質(zhì)制劑已經(jīng)使用碳水化合物進行穩(wěn)定[8,9]。碳水化合物對脂質(zhì)膜具有穩(wěn)定作用的可能原因是碳水化合物可以插入膜/水界面附近的頭部區(qū)域，并將水從該區(qū)域排出。在干的脂質(zhì)制劑中，這將有助于維持“水合”脂質(zhì)膜并保持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的完整性。如果這是真的，那么在水性環(huán)境中，碳水化合物仍然可以進入這個區(qū)域并取代水。這將傾向于使膜穩(wěn)定以避免其水解。
許多生物膜的表面帶有凈負電荷，這通常是由陰離子磷脂賦予的。主要的天然陰離子磷脂是磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酸（PA）和心磷脂。一些細菌也含有磷脂酰甘油（PG）。電荷可以為膜提供特殊的功能。例如，凝血級聯(lián)的幾個步驟需要脂質(zhì)膜。蛋白質(zhì)聚集體在血小板表面的組裝需要帶負電的膜表面。對于凝血酶原轉(zhuǎn)化為凝血酶，它不僅需要負電荷的表面，而且對脂質(zhì)有一定的特異性要求，僅限于磷脂酰絲氨酸（PS）和磷脂酸（PA）[10]。雖然，凝血蛋白與PG或PI的結(jié)合跟其與PS或PA的結(jié)合一樣緊密，但活性卻下降很多。因此，在某些體系中，不僅需要滿足電荷的要求，還必須要求特定的脂質(zhì)。
在許多情況下，單個類型脂質(zhì)不能產(chǎn)生特定系統(tǒng)所需的理化性質(zhì)，或不能充分模擬其擬替代或復(fù)制的自然系統(tǒng)。對于這些問題，考慮由兩種或多種脂質(zhì)組成的復(fù)雜脂質(zhì)混合物，該組合物設(shè)計用于產(chǎn)生或再現(xiàn)特定的電荷比、不飽和度、相變溫度或生物功能。為了重現(xiàn)天然腦組織提取物的功能，發(fā)現(xiàn)合成脂質(zhì)PE:PS:PC的比例為5:3:2（wt%）時，可以達到令人滿意的效果[11]——這一結(jié)果也展示出大多數(shù)腦組織中的普遍磷脂組成。此外，許多過去含有粗制腦提取物的市售凝血試劑正在被合成脂質(zhì)混合物所取代。這種替代混合物具有諸多的優(yōu)點：由于缺乏生物提取物中的多不飽和脂肪酸，穩(wěn)定性得到提高；另外，脂質(zhì)混合物的可重復(fù)性也得到提高。在樣品制備的時候，多種類型脂質(zhì)的混合也不需要太多的精力。如果脂質(zhì)試劑的量足夠多，脂質(zhì)供應(yīng)商根據(jù)用戶的規(guī)格進行預(yù)混合，并提供現(xiàn)成的產(chǎn)品。
膽固醇是一種廣泛存在于生物系統(tǒng)中的膜成分，具有調(diào)節(jié)膜流動性、彈性和滲透性的獨特作用。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)嵌入膜中時，它實際上填補了其他脂質(zhì)物質(zhì)不完美組裝造成的缺口。膽固醇在模型膜中的作用基本相同。不幸的是，膽固醇在用于人體藥物時會出現(xiàn)某些問題。適用于臨床應(yīng)用的高純度膽固醇來源并不廣泛。市面上可買到的大多數(shù)膽固醇來源于雞蛋或羊毛油脂（綿羊來源）。由于潛在的病毒污染，這些動物來源可能不適合用于人類藥物。此外，膽固醇很容易被氧化，這給脂質(zhì)類藥物產(chǎn)品帶來了穩(wěn)定性問題[12]。其中一些氧化副產(chǎn)物在生物系統(tǒng)中往往相當(dāng)有毒。氧化產(chǎn)物有25-羥基膽固醇、7-羰基膽固醇、7a-和7β-羥基膽固醇、膽甾烷-3β、5a、6β-三醇以及5-和7-氫過氧化物[13]。這表明，動脈粥樣硬化研究的結(jié)果可能是不明確的，因為可能存在大量氧化甾醇。
磷脂有兩種基本來源：化學(xué)合成和動物組織提取。動物組織提取的磷脂通常來源于雞蛋或牛。對于臨床應(yīng)用，考慮到穩(wěn)定性問題和病毒或蛋白質(zhì)污染的可能性，這種動物來源的磷脂都不適合。美國食品和藥物管理局發(fā)布一則公告，將牛組織的來源限制在被證明沒有“瘋牛病”（BSE，牛海綿狀腦病）的國家和動物。美國的牛沒有被證明是無瘋牛病的，不能用來生產(chǎn)藥品。雞蛋來源目前不受限制，但藥品可能需要額外的病毒污染檢測。不管監(jiān)管問題如何，動物組織提取的磷脂相對于合成磷脂而言，已經(jīng)喪失了優(yōu)勢。況且，由于多不飽和脂肪酸的存在，它們本質(zhì)上不太穩(wěn)定。另外，在大多數(shù)情況下，合成磷脂的生產(chǎn)成本與動物組織提取的磷脂相差不大，甚至更低。
此外，合成脂質(zhì)因為原料的來源不同，也不一定完全相等。合成脂質(zhì)可以由甘油制備，也可以由甘油-3-磷酸膽堿（GPC）制備。而后一種情況因為GPC來源于植物或動物，有時被稱為半合成磷脂。甘油衍生的磷脂需要合成手性中心，這可能導(dǎo)致最終產(chǎn)物中存在手性異構(gòu)體雜質(zhì)。使用來源于動物的GPC制備的脂質(zhì)可能遭受與上述相同的病毒和蛋白質(zhì)污染問題，不過GPC的典型植物來源是大豆卵磷脂，當(dāng)然它也可以化學(xué)合成。
參考文獻：
1. Small, D.M., Handbook of Lipid Research: The Physical Chemistry of Lipids, From Alkanes to Phospholipids, Vol. 4, Plenum Press, New York, 1986.
2. Ellens, H., Bentz, J., and Szoka, F.C., Destabilization of phosphatidylethanolamine liposomes at the hexagonal phase transition temperature, Biochemistry, 25, 285, 1986.
3. Frrkjaer, S., Hjorth, E.L., and Wrrts, O., Stability and storage of liposomes, in Optimization of Drug Delivery, Bundgaard, H., Bagger Hansen, A., and Kofod, H., Eds., Munksgaard, Copenhagen, 1982, 384.
4. Kensil, C.R. and Dennis, E.A., Alkaline hydrolysis of phospholipids in model membranes and the dependence on their state of aggregation, Biochemistry, 20, 6079, 1981.
5. Grit, M., de Smidt, J.H., Struijke, A., and Crommelin, D.J.A., Hydrolysis of phosphatidylcholine in aqueous liposome dispersions, Int. J. Pharm., 50, 1, 1989.
6. Grit, M., Zuidam, N.J., and Crommelin, D.J.A, Analysis and hydrolysis kinetics of phospholipids in aqueous liposome dispersions, in Liposome Technology: Liposome Preparation and Related Techniques, Vol. 1, 2nd edn, Gregoriadis, G., Ed., CRC Press, Ann Arbor, 1993, 527.
7. Simon, S.A. and McIntosh, T.J., Depth of water penetration into lipid bilayers, Meth. Enzymol., 127, 511, 1986.
8. Crowe, J.H. and Crowe, L.M., Factors affecting the stability of dry liposomes, Biochim. Biophys. Acta, 939, 327, 1988.
9. Crowe, J.H., Crowe, L.M., Carpenter, J.F., and Aurell Winstrom, C., Stabilization of dry phospholipid bilayers and proteins by sugars, Biochem. J., 242, 1 1987.
10. Jones, M.E., Lentz, B.R., Dombrose, F.A., and Sandberg, H., Comparison of the abilities of synthetic and platelet-derived membranes to enhance thrombin formation, Thromb. Res., 39, 711, 1985.
11. van den Besselaar, A.M.H.P., Neuteboom, J., and Bertina, R.M., Effect of synthetic phospholipids on the response of the activated partial thromboplastin time to heparin, Blood Coag. Fibrinol., 4, 895, 1993.
12. Smith, L.L., Cholesterol Autoxidation, Plenum Press, New York, 1981.
13. Taylor, C.B., Peng, S.K., Werthesen, N.T., Than, P., and Lee, K.T., Spontaneously occurring angiotoxic derivatives of cholesterol, Am. J. Clin. Nutri., 32, 40, 1979.
本文翻譯自 Burgess, SW, Moore, JD, and Shaw, WA, Handbook of Nonmedical Applications of Liposome: From Design to Microreactors, Vol. 3, Y. Barenholz & D. Lasic, Eds., CRC Press, Ann Arbor, 1996, 5.
