楊蘇芳，韓萌，康榮榮，向大雄（1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院湖南省中藥制劑新技術(shù)重點(diǎn)研究室，湖南 長沙 410011；2.中南大學(xué)藥學(xué)院，湖南 長沙 410013）

微乳是由水相、油相、表面活性劑及助表面活性劑組成的一種透明的、穩(wěn)定的、各向同性的納米載藥系統(tǒng)，粒徑大小在0～100nm之間，一般分三類，即油包水（W／O）型、水包油（O／W）型及雙連續(xù)型微乳，親水性的藥物可以制備成 W／O的微乳，藥物包載在水相中，而親油性的藥物可以制備成O／W的微乳，藥物包載在油相中。作為新型載藥系統(tǒng)，微乳具有獨(dú)特的性質(zhì)，如增加藥物的溶解度，提高藥物的穩(wěn)定性，使藥物高度分散，避免首過效應(yīng)，黏度低等［1］，也正是這些特點(diǎn)，微乳作為藥物載體能夠提高口服藥物的生物利用度［2］；提高藥物經(jīng)皮給藥的滲透率［3］；提高口服多肽類藥物的穩(wěn)定性［4］；提高注射藥物的靶向性、緩釋性及減少注射疼痛［5］。

離子液體（ionic liquid，IL）是由陽離子和陰離子組成的有機(jī)鹽類，熔點(diǎn)通常低于100℃，甚至有些熔點(diǎn)低于室溫，因此也被稱為“室溫離子液體”（room temperature ionic liquid，RTIL）［6－7］。由于它具有低熔點(diǎn)、不易揮發(fā)、不易燃燒、熱穩(wěn)定、寬液程和低黏度等優(yōu)點(diǎn)被稱為“綠色溶劑 ”，廣泛應(yīng)用在電化學(xué)、聚合反應(yīng)及催化反應(yīng)中［8－10］。由于離子液體的理化性質(zhì)可以通過調(diào)節(jié)陽離子與陰離子組合來改變，因此又被稱為“可設(shè)計的溶液”，是目前研究比較熱門的新型溶劑。

基于離子液體的特點(diǎn)，近幾年有研究［11］用離子液體代替微乳中的油相、水相或表面活性劑，形成含離子液體的微乳，即離子液體微乳，它兼?zhèn)淞穗x子液體和微乳的優(yōu)點(diǎn)，作為一種新型體系在醫(yī)藥領(lǐng)域、化工等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值［12－13］。

1 離子液體微乳的類型

根據(jù)離子液體的水溶性可以分為親水性和親油性的離子液體。親水性的有［Bmim］BF4、［Emim］BF4、［Emim］Cl、［Bpy］BF4等，在微乳體系中可以取代水相；親油性的有［Bmim］PF6、［Omim］PF6、［Bmim］SbF6、［Bpy］PF6等，在微乳體系中可以取代油相。此外，有一類功能化的離子液體可以取代微乳中的表面活性劑［14］，如［C12mim］Br、［C12mim］BF4等。

1.1 離子液體／油／表面活性劑型微乳 以離子液體代替微乳中的水相，形成無水的離子液體微乳，主要類型有油包離子液體型（IL／O）、離子液體包油型（O／IL）及雙連續(xù)型。Harrar等［15］在研究表面活性劑兩親性對離子液體微乳相行為的影響中，制備了由［Emim］etSO4／limonene／Triton X－114（TX－114）組成的 O／IL微乳，且該課題組［16］之前也制備了由［Emim］etSO4／limonene／Triton X－100（TX－100）組成的 O／IL微乳，其中［Emim］etSO4是極性相，limonene是非極性相，TX－114及TX－100是表面活性劑。

1.2 離子液體／水／表面活性劑型微乳 以離子液體代替微乳中的油相，形成的離子液體微乳主要有水包離子液體型（IL／W）、離子液體包水型（W／IL）及雙連續(xù)型。Pavlidis等［17］制備了由［Bmim］PF6／Tween 20／H2O 組成的離子液體包水型（W／IL）微乳，［Bmim］PF6是油相，Tween 20是表面活性劑，并且研究了脂肪酶在該體系中的活性及穩(wěn)定性。此外，Xue等［18］在研究離子液體微乳對脂肪酶催化作用的影響中，所用的是由［Bmim］PF6／TX100、AOT／H2O 形成的W／IL微乳，［Bmim］PF6是油相，TX100、AOT是表面活性劑。

1.3 其他類型的離子液體微乳 其他類型的有表面活性劑被離子液體取代的離子液體微乳、離子液體包離子液體（IL／IL）等。Safavi等人［12］制備了由［Bmim］PF6／［Omim］Cl／水組成的IL／W 微乳，［Omim］Cl是表面活性劑，［Bmim］PF6是油相。此外，Rojas等人［19］制備了不含鹵素的離子液體微乳，該體系是由［Emim］etOSO3／［Bmim］octOSO3／甲苯組成的，［Emim］etOSO3作為極性相，［Bmim］octOSO3是表面活性劑，甲苯作為油相，微結(jié)構(gòu)可以由IL／O經(jīng)雙連續(xù)相轉(zhuǎn)變成O／IL，相對前兩種類型，這類微乳體系研究較少。

2 離子液體微乳在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 離子液體微乳作為藥物載體的應(yīng)用 Moniruzzaman等［20］研究了IL／O微乳對難溶性藥物的增溶作用，處方篩選中通過考察不同的離子液體在油相與表面活性劑混合物中的溶解度來選擇離子液體，由于［C1mim］（MeO）2PO2在油和表面活性劑混合物中的溶解性最好，所以選取它為微乳中的極性相，最終確定的微乳是由［C1mim］（MeO）2PO2／Tween－80、Span－20／IPM組成，同時篩選過程中也發(fā)現(xiàn)陰離子具有較強(qiáng)氫鍵接受能力的離子液體易形成微乳。微乳質(zhì)量評價表明離子液體含量在較寬范圍內(nèi)都能形成光學(xué)透明及熱力學(xué)穩(wěn)定的微乳、粒徑范圍在8～34nm之間、穩(wěn)定性較好；對模型藥物（阿昔洛韋、甲氨蝶呤和丹曲林鈉）的增溶作用比W／O、IL、油的增溶作用要大，且存在顯著性差異，這就表明離子液體微乳在難溶性藥物增溶方面比傳統(tǒng)的微乳有更大的優(yōu)勢。

此外，該課題組還專門研究了［21］了阿昔洛韋IL／O微乳的特點(diǎn)及毒性，微乳的處方組成也是［C1mim］（MeO）2PO2／Tween－80、Span－20／IPM，載藥量測定表明Tween－80與Span－20的質(zhì)量比是3∶2時，載藥量最大；DLS測定表明微乳的粒徑范圍在8～34nm之間，同時發(fā)現(xiàn)阿昔洛韋含量較低時，藥物含量對離微乳的粒徑大小及分布都無顯著影響，而阿昔洛韋含量較高時，隨著藥物含量增加，微乳的粒徑減小，且粒徑分布區(qū)域變窄；經(jīng)穩(wěn)定性評價表明該體系有較好的物理化學(xué)穩(wěn)定性；而在皮膚滲透性研究中顯示離子液體微乳組的阿昔洛韋經(jīng)皮滲透率比W／O微乳組及其他組的都要高，表明以離子液體微乳作為藥物載體可以提高藥物的經(jīng)皮滲透量。

2.2 離子液體微乳在生物酶催化中的應(yīng)用 離子液體微乳可以作為生物酶催化反應(yīng)的良好介質(zhì)。Pavlidis等［17］研究了脂肪酶在W／IL微乳中的結(jié)構(gòu)及活性，結(jié)果顯示，脂肪酶的催化活性在很大程度上取決于表面活性劑的濃度及水的含量，與其他介質(zhì)相比，脂肪酶在離子液體微乳中穩(wěn)定性更好，如孵化溫度高達(dá)50℃、水含量較低時生存時間最長（大于100h），通過結(jié)構(gòu)分析可能的原因是：包裹在W／IL微乳中的酶可保持原有的結(jié)構(gòu)甚至變成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且酶在反應(yīng)后仍保持較大的活性。Xue等［18］也研究了離子液體微乳對脂肪酶催化作用的影響，該研究中所用的是由［Bmim］PF6／TX100、AOT／H2O形成的 W／IL微乳，以脂肪酶催化水解4－硝基苯基丁酸鹽作用作為催化活性評價指標(biāo)，結(jié)果顯示，相對于離子液體飽和水溶液，脂肪酶在離子液體微乳液中的催化活性要高得多，甚至能達(dá)到14.3倍，可能的原因是：它有較大的油水界面、脂肪酶的高度分散和咪唑啉酮陽離子的活化影響。除了脂肪酶以外，也有人研究真菌氧化酶［22］、辣根過氧化物酶［23］及漆酶［24］在離子液體微乳中的催化特性。以離子液體微乳作為催化反應(yīng)介質(zhì)，酶的活性及穩(wěn)定性提高、且可重復(fù)利用、產(chǎn)物更易分離，因此離子液體微乳將會是前景很好的生物催化反應(yīng)介質(zhì)。

2.3 離子液體微乳在藥物分析中的應(yīng)用 離子液體微乳還應(yīng)用于萃取分離。Shu等［25］研究了［Bmim］PF6／AOT／H2O形成的W／IL微乳對血紅蛋白選擇性提取的特性，結(jié)果顯示100ng·μL－1，pH 6.3的血紅蛋白水溶液，用等體積的微乳液進(jìn)行萃取，萃取率達(dá)到96%，然后再用6mol·L－1的尿素對微乳液中的血紅蛋白進(jìn)行反萃取，萃取率達(dá)到73%，血紅蛋白可能在離子液體中，也可能在水相中，研究者推斷萃取率如此高的主要原因是離子液體的靜電作用使血紅蛋白轉(zhuǎn)入到離子液體微乳液中，同時這項(xiàng)研究成功證明了離子液體微乳在樣本的預(yù)處理中具有潛在的應(yīng)用價值。

3 離子液體微乳的安全性研究

離子液體參與形成的微乳應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域時，我們首先要考慮離子液體的安全性，包括其毒性和降解性，同時還要從整體上考察離子液體微乳的安全性。

3.1 離子液體的毒性研究 毒性研究主要有離子液體對生物個體（植物，動物，細(xì)菌等）的毒性實(shí)驗(yàn)，并有少量分子、細(xì)胞水平的毒性研究，如離子液體對乙酰膽堿酯酶、AMP脫氨基酶和大鼠肝臟抗氧酶系統(tǒng)的抑制研究，離子液體對非白血病大鼠IPC－81細(xì)胞株的毒性［26］等。Viboud等［27］研究了54種離子液體對弧菌的毒性，發(fā)現(xiàn)陽離子結(jié)構(gòu)中含雜原子的離子液體毒性要低，且［Bmmor］Br的毒性最低，與溴化鉀的毒性相當(dāng)。此外，在烷基鏈相等的情況下，結(jié)構(gòu)中含平面不飽和環(huán)的離子液體比含非平面飽和環(huán)的毒性要大，吡啶環(huán)上的脂肪碳數(shù)及總含碳量與半數(shù)致死濃度線性關(guān)系良好。再者，有研究［28］表明，一些常見離子液體對Caco－2細(xì)胞的毒性較小甚至可以忽略。目前多數(shù)研究表明離子液體的毒性主要跟離子液體的組成有關(guān)，即陽離子核、陽離子上的取代側(cè)鏈及陰離子，但這三部分對離子液體的毒性影響不同，陽離子部分對離子液體的毒性影響較大，一般隨著陽離子烷基碳鏈長度的增加，離子液體的毒性增強(qiáng)，這可能與離子液體的脂溶性有關(guān)，即脂溶性越高毒性越大［29－30］。但隨著研究越來越多，也有報道隨著陽離子烷基碳鏈長度的增加，離子液體的毒性減弱，陰離子對離子液體的毒性影響在增大，具體毒性機(jī)理還不清楚。

3.2 離子液體微乳的安全性研究 Moniruzzaman等［20］在研究IL／O微乳對難溶性藥物的增溶作用中，利用人工表皮模型比較了離子液體微乳與 W／O微乳和IPM（該成分被認(rèn)為是安全的并廣泛應(yīng)用的藥用成分）的細(xì)胞毒性大小，結(jié)果表明離子液體微乳中離子液體的質(zhì)量濃度在2%～5%范圍內(nèi)，細(xì)胞的生存率與 W／O微乳和IPM相當(dāng)，這表明用離子液體取代水之后，微乳體系的毒性沒有顯著增加，具體的結(jié)果還在整理中。此外，該課題組［21］研究阿昔洛韋IL／O微乳的特點(diǎn)及毒性，經(jīng)組織學(xué)初步評價了IL／O微乳作為經(jīng)皮給藥載體的安全性，結(jié)果顯示：IL／O微乳組與空白組、PBS組和W／O微乳組相比，皮膚結(jié)構(gòu)沒有顯著的差異；而毒性評價中，以IL組、PBS組、W／O微乳組作為對照組，IL／O微乳組的細(xì)胞生存率達(dá)到了PBS組和W／O微乳組的80%以上，但在純離子液體中，細(xì)胞的生存率很低，與IL／O微乳組相比存在顯著性差異，這就表明IL／O微乳的毒性較低，且比離子液體的毒性要低。

4 離子液體微乳在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用前景

盡管離子液體被稱為“綠色溶劑”，但是它的安全性仍然存在爭議，因此離子液體微乳應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域面臨著挑戰(zhàn)。為解決該問題，研究者們正嘗試通過選擇生物相容的、無毒的、藥用陽離子和無機(jī)陰離子來合成無毒離子液體，如目前有人合成的氨基酸類離子液體，該類離子液體可生物降解、低毒及生物相容性好；Petkovic等［31］用內(nèi)源性化合物來合成的氯化膽堿，也是一種低毒的離子液體；此外，有研究者［32］已經(jīng)合成了生物相容性較好的離子液體?？傊覀兛梢酝ㄟ^改變陰陽離子來改變離子液體的毒性，完全有望合成安全性較好的離子液體，并且離子液體和許多藥用輔料（如非離子表面活性劑）一樣，在濃度較低時不會對人體產(chǎn)生毒性。除了毒性低，有些離子液體作為藥用溶劑具有更好的生物降解能力［33］，因此離子液體的安全性問題不會阻礙其在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用。

盡管現(xiàn)在離子液體微乳在醫(yī)藥領(lǐng)域中的研究非常有限，但Moniruzzaman課題組的研究表明離子液體微乳增溶作用比傳統(tǒng)微乳要更好，尤其是對在水和藥用有機(jī)溶劑中都不能溶解的藥物，在促進(jìn)藥物經(jīng)皮滲透中的效果也是最好的，并且這類微乳在更寬的溫度范圍都能穩(wěn)定，這就顯示了離子液體微乳作為藥物載體是存在優(yōu)勢的。此外，Pavlidis課題組研究表明脂肪酶在離子液體微乳中的催化活性比在離子液體中要高，穩(wěn)定性也更好；而Shu課題組研究顯示離子液體微乳對血紅蛋白的提取率高達(dá)96%，這就表明離子液體微乳在酶催化、萃取分離中也顯示了非常大優(yōu)勢?？傊?，隨著科技的發(fā)展，一定能夠開發(fā)出低毒甚至無毒的離子液體，而這些離子液體形成的微乳體系在構(gòu)建新型的載藥系統(tǒng)或者藥物合成及藥物分析等方面將有很大的潛力。

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