王利媛 林華慶 陳靖文 李浩賢
摘 要 目的:為加強(qiáng)對新型陽離子脂質(zhì)體的開發(fā)與應(yīng)用提供參考。方法:以“基因傳遞”“新型陽離子脂質(zhì)體”“陽離子脂質(zhì)材料”“表面修飾”“Gene transfer”“New cationic liposomes”“Cationic lipid material”“Surface finish”等為關(guān)鍵詞,組合查詢2005年1月-2018年3月在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、ScienceDirect等數(shù)據(jù)庫中相關(guān)文獻(xiàn),對介導(dǎo)基因傳遞的新型陽離子脂質(zhì)體進(jìn)行論述。結(jié)果與結(jié)論:共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)429篇,其中有效文獻(xiàn)36篇。目前新型陽離子脂質(zhì)體主要通過采用新型陽離子脂質(zhì)材料、進(jìn)行表面修飾和改進(jìn)制備方法研制得到。近年來主要包括以酒石酸為骨架合成、基于膽固醇和其他新型陽離子脂質(zhì)材料如寡肽制備的新型陽離子脂質(zhì)材料。陽離子脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)表面易于修飾,其靶向特異性差導(dǎo)致基因傳遞率低,因此可使用不同物質(zhì)如非表面活性劑及聚乙二醇等多聚陽離子和其他物質(zhì)如聚乙二醇進(jìn)行表面修飾以提高基因傳遞率,也可通過對特定部位的抗體和蛋白等偶聯(lián)進(jìn)行表面修飾,從而提高靶向傳遞基因率;且經(jīng)表面修飾后的陽離子脂質(zhì)體還可解決對特定部位靶向特異性差的問題。目前陽離子脂質(zhì)體改進(jìn)的制備方法包括改進(jìn)的乙醇注入法、高壓均質(zhì)法、薄膜-凍融法、二氧化碳超臨界法、真空干燥-超聲法、薄膜-擠出法、薄膜-凍干法和小單室脂質(zhì)體融合法等,可制備不同粒徑陽離子脂質(zhì)體并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。目前新型陽離子脂質(zhì)體制備趨向于多種技術(shù)聯(lián)合,因此如何通過更深入的研究陽離子脂質(zhì)體基因傳遞機(jī)制和臨床治療要求等方面從而合成新型陽離子脂質(zhì)體以及怎樣進(jìn)一步用于臨床是今后的重點(diǎn)方向。
關(guān)鍵詞 陽離子脂質(zhì)體;基因傳遞;脂質(zhì)材料;表面修飾;制備方法
近年來,基因治療日趨興盛,基因治療傳遞基因是否有效取決于基因載體的傳遞能力[1]?;騻鬟f是通過載體或物理等方法傳遞基因并導(dǎo)入靶細(xì)胞發(fā)揮作用的過程。目前常用的基因載體為病毒載體和非病毒載體。與病毒載體比較,非病毒載體更易于制備、生產(chǎn)成本低、可重復(fù)轉(zhuǎn)染、低毒、免疫原性低;病毒載體雖仍在臨床使用,但其安全性較低、免疫原性高、容量小、生產(chǎn)成本高及有致瘤性等[2]。常見的非病毒載體包括裸DNA、陽離子脂質(zhì)體、陽離子聚合物、陽離子多聚物(聚乙烯亞胺及殼聚糖)和分子偶聯(lián)體等,其中發(fā)展最為成熟的為陽離子脂質(zhì)體[3]。在2005年美國基因治療方案中,有12項(xiàng)內(nèi)容涉及陽離子脂質(zhì)體作為載體介導(dǎo)基因傳遞[2]。為進(jìn)一步提高陽離子脂質(zhì)體傳遞基因效率和安全性,研發(fā)新型陽離子脂質(zhì)體非常重要。筆者以“基因傳遞”“新型陽離子脂質(zhì)體”“陽離子脂質(zhì)材料”“表面修飾”“Gene transfer”“New cationic liposomes”“Cationic lipid material”“Surface finish”等為關(guān)鍵詞,組合查詢2005年1月-2018年3月在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、ScienceDirect等數(shù)據(jù)庫中相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果,共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)429篇,其中有效文獻(xiàn)36篇。現(xiàn)對介導(dǎo)基因傳遞的新型陽離子脂質(zhì)體進(jìn)行論述,以期為加強(qiáng)對新型陽離子脂質(zhì)體的開發(fā)與應(yīng)用提供參考。
1 采用新型陽離子脂質(zhì)材料制得的陽離子脂質(zhì)體
陽離子脂質(zhì)體通常由陽離子脂質(zhì)和輔助脂質(zhì)(或稱中性脂質(zhì))組成。常用陽離子脂質(zhì)有3β-[N-(N′ ,N′ -二甲基胺乙基)胺基甲?;鵠膽固醇(DC-Chol)、N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化銨(DOTMA)、 1,2-二油酰氧丙基-N,N,N-三甲基溴化銨(DOTAP)和2,3-二油酰氧-N-[2-(精胺羧基酰胺)乙基]-N,N-二甲基-1-丙基-三氯乙酸銨(DOSPA)等[4]。然而,這些陽離子脂質(zhì)有一定細(xì)胞毒性,不同分子結(jié)構(gòu)和所帶電荷不同的陽離子脂質(zhì)對基因傳遞有影響。近年來,包括以酒石酸為骨架的、基于膽固醇的和其他新型陽離子脂質(zhì)材料如寡肽制備的新型陽離子脂質(zhì)材料相繼出現(xiàn)。酒石酸廉價(jià)易得且結(jié)構(gòu)易于修飾,是制備新型陽離子脂質(zhì)材料的理想選擇;膽固醇是天然生物膜重要組成部分且骨架扁平親脂性良好,可降低合成的陽離子脂質(zhì)體細(xì)胞毒性并有助于其更易透過細(xì)胞膜;其他新型陽離子脂質(zhì)材料如陽離子寡肽脂質(zhì)材料也能合成更高效低毒的陽離子脂質(zhì)體。
1.1 以酒石酸為骨架的新型陽離子脂質(zhì)材料制得的陽離子脂質(zhì)體
陽離子脂質(zhì)是由陽離子頭部,連接鍵和疏水烴尾3部分組成,其中疏水基團(tuán)通常是由脂肪鏈(飽和或不飽和)或膽固醇組成[5]。高韓等[6]以天然酒石酸為骨架的新型陽離子脂質(zhì)材料T-C12-AH和T-C16-AH制得的陽離子脂質(zhì)體,與DC-Chol和DOTAP制得的陽離子脂質(zhì)體相比較等效但毒性降低。賈奕揚(yáng)[7]以L-(+)-酒石酸、6-氨基己酸、辛胺、十二胺、十六胺、辛醇、十二醇、十六醇等的單鏈(TS1-TS3)和雙鏈(TD1-TD3)兩類新型陽離子脂質(zhì)材料并以薄膜分散法得到陽離子脂質(zhì)體。在MTT細(xì)胞毒性試驗(yàn)中,以DOTAP/磷脂酰乙醇胺(DOPE)(物質(zhì)的量比為1 ∶ 1)為陽性對照,結(jié)果上述新型陽離子脂質(zhì)體毒性較低,生物相容性較好;人腎上皮細(xì)胞293T基因轉(zhuǎn)染活性測定結(jié)果表明,與陽性對照DOTAP比較,TD2和TD3的平均熒光強(qiáng)度與DOTAP無顯著性差異(P>0.05),但TD2與TD3的陽性轉(zhuǎn)染細(xì)胞百分?jǐn)?shù)均高于DOTAP(P<0.01),轉(zhuǎn)染活性更高。人宮頸癌細(xì)胞HeLa轉(zhuǎn)染試驗(yàn)結(jié)果表明,TD2的陽性轉(zhuǎn)染細(xì)胞百分?jǐn)?shù)仍優(yōu)于DOTAP(P<0.05),具有較強(qiáng)的基因轉(zhuǎn)染能力。
1.2 以膽固醇為基礎(chǔ)的新型陽離子脂質(zhì)材料制得的陽離子脂質(zhì)體
膽固醇為陽離子脂質(zhì)的疏水基團(tuán),膽固醇親脂性良好且人體能自身合成。巨佳[8]以膽固醇、1,6-己二醇、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、二甲胺鹽酸鹽、二乙胺、三乙胺、1,4-二溴乙醚、1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、1,12-二溴十二烷等為原料,合成了單胺基頭部(M1~M6)、堿性氨基酸頭部(A1~A6)和雙生脂質(zhì)(G1~G4)3個(gè)陽離子脂質(zhì)材料并制得陽離子脂質(zhì)體。在基因轉(zhuǎn)染試驗(yàn)中,除M3、M5和G1外,其余13種陽離子脂質(zhì)材料所得陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染活性良好。M1、M6和A1~A6的轉(zhuǎn)染活性優(yōu)于DC-Chol(P<0.05或P<0.01),其中M6、A4和A6的轉(zhuǎn)染活性最好,M6和A4轉(zhuǎn)染率與Lipofectamine 2000相當(dāng)(P<0.05)。趙軼男等[9]用陽離子類脂與膽固醇以 1 ∶ 1、 1 ∶ 2、1 ∶ 4物質(zhì)的量比混合制備膽固醇嵌入式脂質(zhì)體,采用MTT法測定不同物質(zhì)的量比脂質(zhì)體對人喉癌細(xì)胞Hep-2毒性并進(jìn)行體外細(xì)胞轉(zhuǎn)染。結(jié)果表明,陽離子類脂與膽固醇以 1 ∶ 1、 1 ∶ 2、1 ∶ 4物質(zhì)的量比混合制備的脂質(zhì)體存活率均能達(dá)到80%以上且體外細(xì)胞轉(zhuǎn)染率高。
1.3 基于其他新型陽離子脂質(zhì)材料制得的陽離子脂質(zhì)體
其他如陽離子寡肽脂質(zhì)材料、N-[1-(2,3-含氧十二烷基氨基甲酰)丙基]-N,N,N-三甲基色氨酸銨碘化物(DDCTMA)等新型陽離子脂質(zhì)材料也可制得高效低毒的陽離子脂質(zhì)體。崔燁等[10]以實(shí)驗(yàn)室自制的賴氨?;劝彼犭p十四醇酯為陽離子寡肽脂質(zhì)材料,混合大豆磷脂S100制備得到基于寡肽的陽離子脂質(zhì)體,與增強(qiáng)型綠色熒光蛋白質(zhì)粒(pEGFP)靜電結(jié)合成復(fù)合物(CL/pDNA),當(dāng)CL與pDNA的N/P之比為3、質(zhì)粒用量為4 μg時(shí),CL/pDNA的轉(zhuǎn)染率最佳;通過MTT法測人源非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549存活率,與Lipofectamine 2000/pDNA組比較,脂質(zhì)質(zhì)量濃度增大至100 μg/mL時(shí),CL/pDNA組細(xì)胞存活率接近60%,Lipofectamine 2000/pDNA組細(xì)胞存活率低于5%,表明此膽固醇嵌入式脂質(zhì)體更高效、低毒。關(guān)迪等[11]以合成的新型陽離子類脂DDCTMA制得傳遞基因率較高的陽離子脂質(zhì)體,但加大其質(zhì)量濃度,細(xì)胞的存活率下降,表明DDCTMA陽離子脂質(zhì)體濃度與細(xì)胞毒性成正比關(guān)系。錢佳[5]以豆甾醇、丁二酸酐、馬來酸酐等為原料,設(shè)計(jì)合成5個(gè)豆甾醇衍生物系陽離子脂質(zhì)材料。Obata Y等[12]制備由1,5-dihexadecyl N-arginyl-L-glutamate(Arg-Glu 2C(16))組成的陽離子脂質(zhì)材料的陽離子脂質(zhì)體,用人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y研究其轉(zhuǎn)染率和細(xì)胞毒性。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染率更高且細(xì)胞毒性降低。此外,還可添加其他輔助材料,以提高陽離子脂質(zhì)體基因傳遞率。Igarashi S等[13]通過添加糖酯生物表面活性劑甘露糖赤蘚糖醇脂-A(MEL-A)以及DC-Chol輔助材料和DOPE(物質(zhì)的量比為2 ∶ 3 ∶ 2)制備MEL-脂質(zhì)體,MEL-A能增強(qiáng)脂質(zhì)體與靶細(xì)胞的相互作用,并且與細(xì)胞相關(guān)的DNA的數(shù)量迅速增加。
2 進(jìn)行表面修飾制得的陽離子脂質(zhì)體
陽離子脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)表面易于修飾,且因其靶向特異性差致基因傳遞率低,因此可使用非表面活性劑、聚乙烯亞胺(PEI)等多聚陽離子以及如聚乙二醇(PEG)等的不同物質(zhì)進(jìn)行表面修飾以提高基因傳遞率,也可通過對特定部位的抗體和蛋白等偶聯(lián)進(jìn)行表面修飾增加靶向傳遞基因率。
2.1 不同物質(zhì)進(jìn)行表面修飾的陽離子脂質(zhì)體
2.1.1 以非離子表面活性劑進(jìn)行表面修飾的陽離子脂質(zhì)體 非離子表面活性劑是用于修飾陽離子脂質(zhì)體常見物質(zhì),可通過影響其物理化學(xué)性質(zhì)而提高基因傳遞率。黃永焯等[14]采用失水山梨醇脂肪酸酯系列表面活性劑修飾陽離子脂質(zhì)體,分別選用失水山梨醇脂肪酸酯85、80、40和20修飾陽離子脂質(zhì)體,在體外培養(yǎng)COS-7和RKO細(xì)胞并考察細(xì)胞攝取率。結(jié)果表明,與普通陽離子脂質(zhì)體比較,失水山梨醇脂肪酸酯陽離子脂質(zhì)體尤其是失水山梨醇脂肪酸酯80和40可提高細(xì)胞對反義寡核苷酸的攝取。
2.1.2 以PEI等多聚陽離子進(jìn)行表面修飾的陽離子脂質(zhì)體 多聚陽離子包括魚精蛋白、殼聚糖、PEI等,其中PEI最常用于陽離子脂質(zhì)體的表面修飾。黃學(xué)勤[15]設(shè)計(jì)兩種微流控芯片(MF1、MF2)制備陽離子脂質(zhì)與PEI復(fù)合得到納米載體P/LNPs-MF。Chen JL等[16]用PEI和膽固醇修飾多聚陽離子脂質(zhì)體(PCLs)。對PCLs進(jìn)行轉(zhuǎn)染試驗(yàn),結(jié)果表明PEI可提高PCLs的穩(wěn)定性,提高其轉(zhuǎn)染率;利用硫丹?。⊿RB)蛋白染色方法研究PCLs的細(xì)胞毒性,結(jié)果顯示與Lipofectamine 2000比較,隨著脂質(zhì)濃度增加,PCLs的細(xì)胞毒性明顯降低。因PEI有明顯的細(xì)胞毒性,可采用與其他物質(zhì)如聚天冬氨酸偶聯(lián)或合成交聯(lián)聚乙烯亞胺等降低其毒性。
2.1.3 以其他物質(zhì)進(jìn)行表面修飾的陽離子脂質(zhì)體 目前主要有PEG、精氨酸八肽、透明質(zhì)酸及多肽類如精氨酸等可進(jìn)行表面修飾。與未修飾的陽離子脂質(zhì)體比較,PEG修飾陽離子脂質(zhì)體免疫原性較低。裴希為等[17]利用PEG修飾得到共包載和厚樸酚與siRNA的陽離子脂質(zhì)體,實(shí)現(xiàn)和厚樸酚與siRNA的共遞送從而增強(qiáng)腫瘤治療的效應(yīng)。有時(shí)針對某一特定的疾病也會采用2種或2種以上的物質(zhì)修飾陽離子脂質(zhì)體提高治療效果。Maeda T等[18]用精氨酸八肽和PEG修飾制得PEG-S-S-DOPE-脂質(zhì)體,通過添加L-半胱氨酸等減縮劑,更增強(qiáng)其與細(xì)胞間的相互作用,并以可控的方式釋放藥物到特定的靶部位。透明質(zhì)酸(HA)在體內(nèi)廣泛存在,劉婷先等[19]制備HA修飾的載基因陽離子脂質(zhì)體三元復(fù)合物,體外細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)HA修飾后的脂質(zhì)體/DNA細(xì)胞毒性明顯降低。此外,多肽類修飾的陽離子脂質(zhì)體也可提高基因傳遞率。Jiang Q等[20]將含精氨酸的陽離子脂質(zhì)體與Lipofectamine 2000進(jìn)行體外基因轉(zhuǎn)染,結(jié)果在有血清條件下,含精氨酸的陽離子脂質(zhì)體體外基因轉(zhuǎn)染提高到190倍。
2.2 對不同部位進(jìn)行靶向表面修飾的陽離子脂質(zhì)體
2.2.1 腫瘤靶向表面修飾型陽離子脂質(zhì)體 陽離子脂質(zhì)體對特定的腫瘤部位無靶向性,通常用具有特異性的基團(tuán)如抗體或配體等與脂質(zhì)體表面偶聯(lián)。Yoshizawa T等[21]以葉酸-PEG2000-DSPE為原料制備了siRNA陽離子脂質(zhì)體復(fù)合物,考察其對人口腔表皮癌細(xì)胞KB異種移植的腫瘤生長情況。結(jié)果表明,葉酸修飾的陽離子脂質(zhì)體對其能選擇性抑制且對腫瘤細(xì)胞的靶向性明顯增加。李學(xué)濤等[22]以長春堿親水基修飾陽離子脂質(zhì)體,以荷瘤小鼠生存時(shí)間、瘤體積、瘤質(zhì)量及組織病理切片等指標(biāo)考察其抗腫瘤作用。結(jié)果表明,與長春堿陽離子脂質(zhì)體組比較,長春堿親水基修飾陽離子脂質(zhì)體組小鼠生存時(shí)間更長、瘤體積更小、瘤質(zhì)量更輕,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),組織病理切片中小鼠腫瘤細(xì)胞核凝固壞死、核破碎溶解。表明長春堿親水基修飾陽離子脂質(zhì)體有明顯的抗腫瘤作用。
2.2.2 肝靶向表面修飾型陽離子脂質(zhì)體 肝靶向性載體是眾多靶向性基因載體中研究最多的。趙娜[23]將普通陽離子脂質(zhì)體與載脂蛋白E(apo E)偶聯(lián),得到具有與肝(癌)細(xì)胞結(jié)合特異性的apo E修飾脂質(zhì)體,并考察與普通陽離子脂質(zhì)體比較二者對人正常肝細(xì)胞HL-7702和人肝癌細(xì)胞HepG2、HuH-7和Li-7的轉(zhuǎn)染率,結(jié)果表明apo E修飾脂質(zhì)體較普通陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染率更高。孟凡秀[24]將普通陽離子脂質(zhì)體與GP73抗體偶聯(lián),構(gòu)建由GP73抗體修飾后能特異性結(jié)合肝癌細(xì)胞并靶向治療的新型陽離子脂質(zhì)體。大豆糖苷是有肝靶向作用的配體。石靖等[25]以大豆糖苷(SG)、SG/卞澤-35(Brij-35)修飾陽離子脂質(zhì)體,分別用SD大鼠和人肝癌細(xì)胞HepG2進(jìn)行肝灌流和細(xì)胞轉(zhuǎn)染。結(jié)果表明,與未修飾的陽離子脂質(zhì)體比較,SG單獨(dú)修飾的陽離子脂質(zhì)體細(xì)胞轉(zhuǎn)染率顯著提高(P<0.05),且SG/Brij-35修飾的陽離子脂質(zhì)體在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞聚集多于非實(shí)質(zhì)細(xì)胞,表明其具有肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞靶向性。
2.2.3 肺靶向表面修飾型陽離子脂質(zhì)體 D-甘露糖能被肺泡表面的活性蛋白A和D識別使藥物向肺部聚集。趙廣波[26]通過D-甘露糖修飾肺靶向鹽酸伊立替康陽離子脂質(zhì)體,以相對攝取量和綜合靶向率為指標(biāo)考察鹽酸伊立替康陽離子脂質(zhì)體在小鼠體內(nèi)的分布。結(jié)果表明其在小鼠體內(nèi)有明顯的肺靶向趨勢。楊振磊[27]以硬脂胺修飾制備磷酸特地唑胺陽離子脂質(zhì)體(SA-TDZA-Lips),采用高效液相色譜(HPLC)法測定其在小鼠肺的濃度。結(jié)果,經(jīng)硬脂胺修飾后的SA-TDZA-Lips組在肺部的AUC增加了0.72倍,表明肺靶向性增強(qiáng)。
3 改進(jìn)制備方法制得的陽離子脂質(zhì)體
傳統(tǒng)的陽離子脂質(zhì)體制備方法有薄膜分散法、逆相蒸發(fā)法、凍融法、鈣融合法、去污劑法和擠出法等[2,28],如任翔等[29]采用薄膜分散法制備積雪草苷陽離子脂質(zhì)體等等。由于制備過程中使用的有機(jī)溶劑或表面活性劑殘留對陽離子脂質(zhì)體有影響,且這些技術(shù)難以大量制備陽離子脂質(zhì)體。目前新型制備方法包括改進(jìn)的乙醇注入法、高壓均質(zhì)法、薄膜-凍融法、二氧化碳(CO2)超臨界法、真空干燥-超聲法、薄膜-擠出法、薄膜-凍干法和小單室脂質(zhì)體(SUV)融合法等[28]。
3.1 以改進(jìn)的乙醇注入法制得的陽離子脂質(zhì)體
杜琳等[30]使用乙醇注入法制備人參果皂苷陽離子脂質(zhì)體,并用冷凍干燥法制備人參果皂苷前體陽離子脂質(zhì)體。乙醇注入法存在脂質(zhì)體在乙醇中溶解量不高問題。Maitani Y等[31]使用改進(jìn)的乙醇注入法制備陽離子脂質(zhì)體(DC-Chol/DOPE物質(zhì)的量比1 ∶ 2),通過改變水相和有機(jī)相混合方式,增加脂質(zhì)體在乙醇中的溶解,在體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)染試驗(yàn)中,與薄膜分散法比較,使用改進(jìn)的乙醇注入法制備陽離子脂質(zhì)體在體內(nèi)血清和體外轉(zhuǎn)染時(shí)對人宮頸癌細(xì)胞HeLa基因傳遞率更高且毒性不增。
3.2 以高壓均質(zhì)法制得的陽離子脂質(zhì)體
高壓均質(zhì)法使脂質(zhì)體微?;⒕鶆蚧?,并可制備不同粒徑的脂質(zhì)體,操作也比傳統(tǒng)制備方法更簡便,因此廣泛用于工業(yè)化生產(chǎn)。Pupo E等[32]將陽離子脂質(zhì)體先用傳統(tǒng)脫水-水合法再采用高壓均質(zhì)技術(shù)得到粒徑在27~76 nm的小單室脂質(zhì)體,且此法制得的小單室脂質(zhì)體能保留大多數(shù)的質(zhì)粒。劉鳳等[33]采用薄膜分散和高壓均質(zhì)法制得負(fù)載基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)siRNA的陽離子脂質(zhì)體,在體外轉(zhuǎn)染肝星狀細(xì)胞(HSC)-T6,結(jié)果細(xì)胞毒性低,轉(zhuǎn)染率達(dá)到72.4%。
3.3 以薄膜-凍融法制得的陽離子脂質(zhì)體
張偉光等[34]使用大豆粉狀磷脂,采用薄膜-凍融法制備的阿奇霉素陽離子脂質(zhì)體,在體外可緩慢釋藥,達(dá)到長效緩釋作用。在小鼠體內(nèi)心、肝、脾、肺、腎組織中分布良好。宋金春等[35]采用薄膜-凍融法,用D-甘露糖修飾并添加十八胺修飾制得平均粒徑為2.286 μm,包封率大于65%的羥基喜樹堿陽離子脂質(zhì)體,其體外釋藥行為符合Higuchi方程,此法所制的陽離子脂質(zhì)體能提高羥基喜樹堿的肺靶向性和基因傳遞率。
3.4 以其他制備方法制得的陽離子脂質(zhì)體
CO2超臨界法以CO2為溶劑,環(huán)保、無毒和安全,是制備陽離子脂質(zhì)體較為理想的選擇;真空干燥-超聲法可在陽離子脂質(zhì)體制備過程中除去有機(jī)溶劑,有效避免被包封有效成分的損失;薄膜-擠出法是由薄膜分散法發(fā)展而來的新型制備方法,與單用薄膜法比較,可制備出粒徑較小且更均勻的單層陽離子脂質(zhì)體;薄膜-凍干法可用于熱不穩(wěn)定性材料的陽離子脂質(zhì)體的制備;SUV融合法即能將各種功能的小單室脂質(zhì)體組裝成完整的脂質(zhì)體并在特定時(shí)間和部位發(fā)揮作用。由于單一制備技術(shù)有缺陷,今后陽離子脂質(zhì)體趨向多種技術(shù)聯(lián)合制備[28]。
4 結(jié)語
陽離子脂質(zhì)體作為發(fā)展成熟的非病毒基因載體,雖然有種種優(yōu)勢,但目前在基因治療過程中大都還處于臨床前研究階段,如徐佳茗等[36]研究的紫杉醇陽離子脂質(zhì)體雖然目前已完成對胰腺癌、頭頸部鱗癌和三陰型乳腺癌的Ⅰ/Ⅱ期臨床研究,但臨床研究時(shí)發(fā)現(xiàn)給藥前仍要進(jìn)行脫敏預(yù)處理如給予抗組胺藥等。因此為使陽離子脂質(zhì)體進(jìn)一步用于臨床仍需繼續(xù)研究。
采用新型脂質(zhì)材料進(jìn)行表面修飾和改進(jìn)制備方法研制得到的新型陽離子脂質(zhì)體有助于更高效、低毒地傳遞基因,并可克服陽離子脂質(zhì)體靶向特異性差和易受多種因素影響等問題。但如何設(shè)計(jì)傳遞基因率更高、靶向性更好的陽離子脂質(zhì)體載體和進(jìn)一步用于臨床需繼續(xù)研究,制備過程的復(fù)雜性及成本問題也需考慮;通過其他方法如深入探究陽離子脂質(zhì)體基因傳遞機(jī)制和臨床治療要求設(shè)計(jì)合成新型陽離子脂質(zhì)體也是今后研究的重點(diǎn)方向。隨著分子生物和基因工程等學(xué)科的不斷發(fā)展,加上各學(xué)科的交叉滲透,相信陽離子脂質(zhì)體未來具有更廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 楊碩曄,陳西敬.陽離子脂質(zhì)體用做基因傳遞載體的研究進(jìn)展[J].中國新藥雜志,2010,19(20):1866-1870.
[ 2 ] 曹詠梅.用于基因轉(zhuǎn)染的陽離子脂質(zhì)體研究進(jìn)展[J].化學(xué)試劑,2015,37(6):515-518.
[ 3 ] 楊雪琴,李雁.基因治療中非病毒載體研究進(jìn)展[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2008,29(2):279-282.
[ 4 ] 錢佳.豆甾醇衍生物系新型陽離子脂質(zhì)的合成與表征[D].南昌:南昌大學(xué),2007.
[ 5 ] LEE TW,MATTHEWS DA,BLAIR GE. Novel molecular approaches to cystic fibrosis gene therapy[J]. Biochem J,2005,387(1):1-15.
[ 6 ] 高韓,巨佳,馬茜茜,等.陽離子脂質(zhì)材料及其在基因轉(zhuǎn)染中的應(yīng)用[J].西北藥學(xué)雜志,2017,32(6):813-817.
[ 7 ] 賈奕揚(yáng).酒石酸衍生的陽離子脂質(zhì)材料的制備及其基因轉(zhuǎn)染活性研究[D].西安:第四軍醫(yī)大學(xué),2016.
[ 8 ] 巨佳.基于膽固醇的陽離子脂質(zhì)材料的設(shè)計(jì)合成及其在基因轉(zhuǎn)染中的應(yīng)用研究[D].西安:第四軍醫(yī)大學(xué),2015.
[ 9 ] 趙軼男,張樹彪,崔韶暉,等.膽固醇嵌入式陽離子脂質(zhì)體運(yùn)載基因研究[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2014,36(9):1257-1261.
[10] 崔燁,王璐,孫瓊,等.寡肽陽離子脂質(zhì)體作為基因載體的體外研究[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,44(4):328-333.
[11] 關(guān)迪,崔韶暉,楊珺,等. DDCTMA陽離子脂質(zhì)體對人喉癌細(xì)胞的毒性作用機(jī)制[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2015,32(2):135-140.
[12] OBATA Y,CIOFANI G,RAFFA V,et al. Evaluation of cationic liposomes composed of an amino acid-based lipid for neuronal transfection[J]. Nanomedicine,2010,6(1):70-77.
[13] IGARASHI S,HATTORI Y,MAITANI Y. Biosurfactant MEL-A enhance cellular association and gene transfection by cationic liposome[J]. J Control Release,2006,112(3):362-368.
[14] 黃永焯,陳海靚,陳金亮,等.反義寡核苷酸/司盤修飾陽離子脂質(zhì)體復(fù)合物的制備和特性[J].中國藥學(xué)雜志,2005,39(24):1880-1883.
[15] 黃學(xué)勤.微流控技術(shù)制備siRNA納米載體的研究[D].長春:吉林大學(xué),2017.
[16] CHEN JL,WANG H,GAO JQ,et al. Liposomes modified with polycation used for gene delivery:preparation,characterization and transfection in vitro[J]. Int J Pharm,2007,343(1/2):255-261.
[17] 裴希為,馮強(qiáng),王堅(jiān)成.和厚樸酚與siRNA共遞送的陽離子脂質(zhì)體研究[J].中國藥學(xué)雜志,2015,50(18):1613- 1618.
[18] MAEDA T, FUJIMOTO K. A reduction-triggered delivery by a liposomal carrier possessing membrane-permeable ligands and a detachable coating[J]. Colloids Surf B Biointerfaces,2006,49(1):15-21.
[19] 劉婷先,馮立霞,劉鳳喜,等.透明質(zhì)酸修飾陽離子脂質(zhì)體的制備及初步評價(jià)[J].藥物生物技術(shù),2013,20(5):400-404.
[20] JIANG Q,YUE D,NIE Y,et al. Specially-made lipid- based assemblies for improving transmembrane gene delivery:comparison of basic amino acid residues-rich periphery[J]. Mol Pharm,2016,13(6):1809-1821.
[21] YOSHIZAWA T,HATTORI Y,HAKOSHIMA M,et al. Folate-linked lipid-based nanoparticles for synthetic siRNA delivery in KB tumor xenografts[J]. Eur J Pharm Biopharm,2008,70(3):718-725.
[22] 李學(xué)濤,程嵐,姜英,等.長春堿親水基修飾陽離子脂質(zhì)體對荷瘤小鼠的抗腫瘤作用研究[J].中國藥房,2015,26(31):4339-4341.
[23] 趙娜. ApoE修飾陽離子脂質(zhì)體的制備及其功能的初步研究[D].太原:山西醫(yī)科大學(xué),2016.
[24] 孟凡秀. GP73抗體修飾陽離子脂質(zhì)體介導(dǎo)HSV-tk基因?qū)Ω伟┘?xì)胞的選擇性殺傷作用研究[D].太原:山西醫(yī)科大學(xué),2017.
[25] 石靖,齊憲榮,楊莉,等.大豆糖苷修飾陽離子脂質(zhì)體的體外肝細(xì)胞靶向性[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2006,41(1):19-23.
[26] 趙廣波. D-甘露糖修飾的肺靶向鹽酸伊立替康陽離子脂質(zhì)體的研制[D].石家莊:河北醫(yī)科大學(xué),2011.
[27] 楊振磊.肺靶向的磷酸特地唑胺陽離子脂質(zhì)體的構(gòu)建及體內(nèi)外評價(jià)[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2017.
[28] 周育丹,李娟.用作基因載體的陽離子脂質(zhì)體及其相關(guān)材料與制備技術(shù)[J].藥學(xué)進(jìn)展,2009,33(7):297-304.
[29] 任翔,劉琨,張莉.星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化積雪草苷陽離子脂質(zhì)體的處方[J].中國藥房,2016,27(16):2272-2275.
[30] 杜琳,劉知源,趙凌志.人參果皂苷前體陽離子脂質(zhì)體的制備及體外釋放研究[J].吉林中醫(yī)藥,2017,37(10):1041-1045.
[31] MAITANI Y,IGARASHI S,SATO M,et al. Cationic liposome (DC-Chol/DOPE=1 ∶ 2) and a modified ethanol injection method to prepare liposomes,increased gene expression[J]. Int J Pharm,2007,342(1/2):33-39.
[32] PUPO E,PADR?N A,SANTANA E,et al. Preparation of plasmid DNA-containing liposomes using a high-pressure homogenization-extrusion technique[J]. J Control Release,2005,104(2):379-396.
[33] 劉鳳,陳平圣.負(fù)載MMP-2 siRNA陽離子脂質(zhì)體的制備及體外轉(zhuǎn)染肝星狀細(xì)胞的研究[EB/OL]. (2012-03-31)[2018-03-15].http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201203-857.
[34] 張偉光,梁繼宏,肖英慧,等.大豆磷脂阿奇霉素陽離子脂質(zhì)體的制備及性質(zhì)研究[J].中國釀造,2009,28(4):153-156.
[35] 宋金春,黃嶺,陳佳麗.肺靶向羥基喜樹堿脂質(zhì)體的制備及體外釋藥性質(zhì)研究[J].中國藥學(xué)雜志,2008,43(20):1564-1568.
[36] 徐佳茗,夏學(xué)軍,劉玉玲.紫杉醇新型制劑及臨床研究進(jìn)展[J].實(shí)用藥物與臨床,2016,19(4):510-517.
(收稿日期:2018-03-15 修回日期:2018-06-08)
(編輯:余慶華)