01 研究背景

1.1 脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是一種微型泡囊體，能將藥物包封于脂質(zhì)雙分子層內，具有靶向、緩釋、降低藥物毒性等諸多優(yōu)點(diǎn)，迄今已經(jīng)在制藥、醫療、生物化學(xué)、食品科學(xué)、化妝品等多領(lǐng)域廣泛應用。評價(jià)脂質(zhì)體質(zhì)量的指標有外觀(guān)、粒徑分布和包封率等，制備方法不同，脂質(zhì)體的粒徑、結構都不盡相同。脂質(zhì)體在不同領(lǐng)域應用，粒徑是衡量脂質(zhì)體內在質(zhì)量的一個(gè)重要指標，探頭式超聲由于操作簡(jiǎn)便，已成為制備脂質(zhì)體主要制備方法之一，但是由于超聲條件的不同，制備的脂質(zhì)體沒(méi)有很好的重現性。影響超聲效果因素包括輸入功率、作用時(shí)間、超聲頻率等，通過(guò)控制這些因素，可以控制脂質(zhì)體粒徑的變化，從而得到理想大小的脂質(zhì)體。

02 實(shí)驗方法

2.1 脂質(zhì)體的制備

采用逆向蒸發(fā)法制備脂質(zhì)體，精密稱(chēng)取一定量的卵磷脂、膽固醇、α-生育酚適量混合溶于一定量氯仿中，將脂質(zhì)溶液移入250mL圓底瓶中，氮氣中45℃恒溫水浴減壓去除有機溶劑，直至形成干燥脂質(zhì)薄膜，待有機溶劑去除，停止旋轉，從水浴中提起圓底瓶，加入一定濃度的PBS（pH6.5）溶液旋轉洗膜，在45℃水浴中水合2h即形成乳白色脂質(zhì)體混懸液。

2.2 脂質(zhì)體溶液的超聲方法

圖1為本實(shí)驗所用超聲裝置，鈦探針直徑為1.5cm，反應池為一個(gè)開(kāi)放的玻璃燒杯（直徑3cm，高度7.5cm），冰水浴超聲。實(shí)驗設置20%、30%和40%三個(gè)功率百分比，超聲處理脂質(zhì)體，超聲儀探針距杯底深度分別設置為1.5和3.0cm。15ml脂質(zhì)體按上述條件針式冰水浴超聲，超聲5次，每次時(shí)間為4mim（單次超聲30s，間隔30s）。超聲完成后，關(guān)閉超聲使容器冷卻，用0.22μm微孔濾膜過(guò)濾除去鈦顆粒雜質(zhì)。激光粒度儀分析超聲對脂質(zhì)體粒徑分布及對分散系數的影響。

圖1

a：鈦探針（直徑1.50cm）；b：燒杯（直徑3cm，高7.5cm）；

c：大燒杯（直徑7cm，高90cm）；d：脂質(zhì)體混懸液；

e：冰水??；x：探針與燒杯底部距離

03 實(shí)驗結果

3.1 超聲功率對脂質(zhì)體粒徑的影響

不同輸入功率，超聲時(shí)間為20min，脂質(zhì)體超聲后平均粒徑及粒徑范圍分布見(jiàn)附表。結果表明，隨著(zhù)超聲功率的增加，脂質(zhì)體粒徑變小，粒徑分布范圍變窄，說(shuō)明高功率超聲得到的脂質(zhì)體粒徑更均勻。圖2為磷脂含量為10mmol/L脂質(zhì)體超聲前后粒徑圖，超聲之前（圖2A）脂質(zhì)體粒徑呈單峰分布，平均粒徑為300nm左右，隨著(zhù)超聲時(shí)間的增加，超聲20min后能明顯觀(guān)察到粒徑變小，粒徑分布變窄，見(jiàn)圖2B，超聲功率為40%時(shí)，20min后獲得粒徑約為70nm左右的單峰分布的脂質(zhì)體。

附表 超聲輸入功率對脂質(zhì)體粒徑及粒徑分布影響

B

A：超聲前脂質(zhì)體粒徑分布圖；B：超聲20min后脂質(zhì)體粒徑分布圖，輸入功率40%；超聲時(shí)間20min；磷脂含量10mmol/L

3.2 超聲時(shí)間對脂質(zhì)體粒徑的影響

如圖3所示，超聲功率分別為20%、25%、30%、35%、40%，增加超聲時(shí)間，磷脂含量為10mmol/L的脂質(zhì)體粒徑變化，結果顯示，隨著(zhù)超聲時(shí)間的增加，脂質(zhì)體粒徑減小，直到20min時(shí)得到一個(gè)穩定的脂質(zhì)體粒徑，不再發(fā)生變化。為了證實(shí)超聲時(shí)間足夠形成穩定的脂質(zhì)體粒徑，增加超聲時(shí)間到25min，考察脂質(zhì)體的粒徑分布。

圖3

3.3 超聲時(shí)間對脂質(zhì)體粒徑的影響

設定中高低三個(gè)超聲輸入功率20%、30%和40%，燒杯底部和探頭的距離分別為10和15mm。在不同的超聲功率和深度下，超聲時(shí)間不同，得到不同粒徑的脂質(zhì)體。圖4顯示的是磷脂含量為10mmol/L的脂質(zhì)體，應用超聲功率分別為20%、30%和40%，粒徑隨超聲時(shí)間的變化圖，結果表明，隨著(zhù)超聲時(shí)間的延長(cháng)，脂質(zhì)體粒徑降低，直到超聲時(shí)間為20min，脂質(zhì)體粒徑不在變化，從圖中還可以看出，隨著(zhù)超聲功率的增加，脂質(zhì)體粒徑降低。應用不同的超聲時(shí)間和不同的深度，獲得的脂質(zhì)體粒徑也不同?？紤]到連續的超聲時(shí)間和功率，深度為15mm時(shí)，獲得的脂質(zhì)體粒徑更佳。15mm與10mm探針深度獲得的脂質(zhì)體粒徑并沒(méi)有明顯區別，然而在10mm時(shí)，脂質(zhì)體空化現象更為明顯，促進(jìn)羥基自由基的形成，造成脂質(zhì)體成分中磷脂的氧化。15mm深度時(shí)磷脂發(fā)生氧化的機率更低。這點(diǎn)在應用不飽和磷脂制備脂質(zhì)體時(shí)尤其重要，因為不飽和磷脂容易氧化。從圖中可以看出，功率越高，超聲得到的脂質(zhì)體分散系分散得越均勻，隨著(zhù)功率的增加，粒徑和分散率降低，但超聲時(shí)間過(guò)長(cháng)，超聲探頭會(huì )釋放更多鈦顆粒雜質(zhì)，造成污染。因此，超聲條件為探針深度為15mm、超聲功率為40%，超聲時(shí)間為20min時(shí)，得到的脂質(zhì)體粒徑和分散度最好。

A：磷脂含量為10mmol/L，超聲功率分別為20%、30%和40%時(shí)粒徑及分散性隨超聲時(shí)間的變化（探頭深度10mm）

B：磷脂含量為10mmol/L，超聲功率分別為20%、30%和40%時(shí)粒徑及分散性隨超聲時(shí)間的變化（探頭深度15mm）

04 討論

4.1 新芝生物·全球樣品制備專(zhuān)家

超聲波是由一系列疏密相間的縱波構成的，并通過(guò)液體介質(zhì)向四周傳播。通過(guò)研究脂質(zhì)體制備過(guò)程中超聲對其影響，來(lái)達到控制脂質(zhì)體性質(zhì)的目的，實(shí)驗結果表明，影響脂質(zhì)體粒徑分布范圍和zeta電位的三個(gè)超聲參數分別為：超聲深度、功率輸入和超聲時(shí)間。因此，為獲得的均一性較好的脂質(zhì)體應該從此三方面進(jìn)行探索。

新芝生物作為全球樣品制備專(zhuān)家，深耕超聲技術(shù)多年，產(chǎn)品功能齊全，超聲產(chǎn)品具有功率調控、時(shí)間調控和超聲深度調控等多方面功能。從用戶(hù)實(shí)際需求出發(fā)，能夠為用戶(hù)提供高效率、高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品和解決方案。