揭秘脂质颗粒形态:药物递送的奥秘
引言
脂质颗粒以其丰富的形态多样性而著称,这种多样性源于脂质本身的复杂结构。它们形成了脂质纳米颗粒(LNPs)、胶束和脂质体等不同形态,每一种都拥有其独特的特性和应用领域。深入理解这些形态——从小型的单层囊泡(SUVs)到复杂的多囊泡结构——对于提升它们在科研和制药领域的应用效果至关重要。让我们继续探索这些脂质颗粒形态背后的奥秘!
脂质,作为一类广泛的水不溶性化合物,拥有丰富的分子结构。正是这种结构的多样性赋予了脂质颗粒多变的形态。
LNP脂质纳米颗粒
LNPs,即脂质纳米颗粒,是一种专门用于包裹负电荷核酸物质的固体核心脂质囊泡。这种颗粒由多种脂质组成,但不可或缺的成分是阳离子脂质,它使得颗粒能够与阴离子核酸结合,形成稳定的固体核心。LNPs的典型尺寸约为80纳米,使其成为药物递送领域的理想选择。
Micelles胶束
胶束是由亲水性脂质头和疏水性脂质尾组成的单层结构颗粒。在水溶液中,胶束的亲水头部分与水接触,而疏水尾部则包裹内部的疏水性物质。在油相中,形成倒置胶束,其疏水尾部向外,亲水头部则包裹着水滴。通常,胶束的尺寸小于30纳米,而倒置胶束则较大,有时可达200纳米左右。这些颗粒能自我组装,但有时为了减小颗粒大小,特别是在制备油包水乳液时,可能需要额外的能量输入。
Liposomes脂质体
脂质体以其多样的尺寸和形态而著称,它们的基本单元是脂质双层构成的层状结构。每一层脂质体由两排脂质分子组成,其中脂肪酸尾部相互贴近,而亲水性头部则分别朝向内外两侧的水环境。正是这些脂质层的数量和排列方式,赋予了脂质体不同的分类和特性。
SUV 小型单层囊泡
小型单层囊泡(SUVs)是我们认为的传统脂质体形态,具有单层脂质膜包裹着一个水核,通常直径不超过200纳米。SUVs的制备可以通过乙醇注射或薄膜水合技术实现,并通过超声、高压挤出或匀质化等方法进一步减小颗粒尺寸。尽管这两种制备技术在形成颗粒的具体机制上有所不同,但脂质分子在接触水相时都会自发组装成SUVs结构。
LUV大型单层囊泡
大型单层囊泡(LUVs)与小型单层囊泡(SUVs)相似,但尺寸更大,范围在200纳米至1微米之间。LUVs可以通过挤出、反向蒸发或乙醇注射等不同技术制备而成。这种类型的脂质体常用于蛋白质融合等研究领域。
GUV 巨型单层囊泡
巨型单层囊泡(GUVs)在结构上与大型(LUVs)和小型(SUVs)单层囊泡相似,但尺寸显著增大,介于1到30微米之间。GUVs倾向于使用低曲率的脂质来形成。过去,GUV主要通过薄膜水合技术制备,然而,由于混合过程难以精确控制,这种方法的可重复性较差。目前,电铸法是生产GUVs的最常用方法。当然也有其他可选技术,包括凝胶辅助膨胀、去垢剂介导的重组以及滴液转移法。
在制备不同类型的脂质囊泡时,脂质的选择至关重要。对于形成胶束和小型单层囊泡(SUVs),应选用具有高曲率特性的脂质,以促进其形成。而对于大型单层囊泡(LUVs)和巨型单层囊泡(GUVs),则应减少或避免使用高曲率脂质,以适应它们较大的尺寸和结构需求。
其他
SUVs、LUVs和GUVs都属于单层脂质囊泡。除了这些单层结构,还有由多层脂质构成的囊泡,如多囊泡脂质体(MVLs)和多层囊泡(MLVs)。MLVs由多个同心脂质双层组成,每层之间含有水囊。而MVsL则是一种巨大的囊泡,内部包含许多小型脂质体。这些多层结构的囊泡在药物递送系统中发挥着重要作用,它们不仅可以携带大量的活性药物成分(API),还能实现对API释放的精确控制。
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Avanti Research, Croda禾大旗下品牌,在提供高纯度脂质、配方开发和服务方面,无论是在制药、基础研究还是诊断领域,都处于行业领先地位。我们的产品目录涵盖了超过2000种脂质,并且我们还提供定制化的脂质合成和配方开发服务,以满足客户的个性化需求。
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