河北师范大学耿丽娜副教授课题组：纳米白藜芦醇脂质体的制备及分配系数测定

第一作者：张茹

通讯作者：耿丽娜

通讯单位：河北师范大学化学与材料科学学院

相关特刊：《热分析动力学和热动力学特刊》（点击即可访问）

注：此文章是“热分析动力学和热动力学”特刊邀请稿，客座编辑：河南师范大学王键吉教授，河北师范大学张建军研究员。

引用信息

张茹, 元琳琳, 孙凯玥, 王珊, 耿丽娜, 张建军. 纳米白藜芦醇脂质体的制备及分配系数测定. 物理化学学报, 2020, 36 (6), 1905090. 

doi: 10.3866/PKU.WHXB201905090

Zhang, R.; Yuan, L. L.; Sun, K. Y.; Wang, S.; Geng, L. N.; Zhang, J. J. Preparation and Partition Coefficient Determination of Nano-Resveratrol Liposomes. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36 (6), 1905090. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905090

主要亮点：

采用薄膜旋转蒸发-超声法制备了纳米白藜芦醇脂质体(RES-Lip)，并用透射电子显微镜(TEM)和动态光散射技术(DLS)对产物进行表征；测定了膜材比(卵磷脂与胆固醇质量比)和药脂比(药物与卵磷脂质量比对RES-Lip脂质体-水分配系数的影响，以及油-水分配系数和脂质体-水分配系数随pH值的变化趋势，计算了RES-Lip中药物与磷脂双分子膜之间的吉布斯自由能。

研究背景：意义、现状

白藜芦醇(3,4’,5-三羟基-1,2二苯乙烯)是一种天然存在的多酚和植物抗毒素，广泛存在于葡萄、浆果、花生等植物中，具有抗炎、抗氧化、抗癌和神经保护等作用。然而，白藜芦醇难以通过高选择性的血脑屏障(blood brain barrier,BBB)，在中枢神经系统疾病中的生物效率不太理想，脑内生物利用度低。脂质体作为近几年新出现的一种药物载体，主要由磷脂双层膜组成，具有类细胞结构，双层膜中含有亲水分子和亲脂分子，具有靶向性、低毒性、生物相容性和长效缓释性等诸多优点。研究发现，经脂质体包封，可改善药物的理化性质，提高其稳定性和生物利用度。本文中我们制备了纳米白藜芦醇脂质体(RES-Lip)，测定RES-Lip的油-水分配系数(P_o/w)和脂质体-水分配系数(P_lip/w)，观察药物在生物膜表面分配情况并分析药物与脂质体膜的作用力类型及吉布斯自由能。

核心内容

1.    膜材比和药脂比对RES-Lip脂质体-水分配系数的影响

脂质体-水分配系数(P_lip/w)能模拟生物膜的结构，预测药物在生物膜中的的分配情况，反映在体内药物与生物膜(磷脂双分子层)间的作用情况，如疏水性、静电力和氢键等药物与生物膜之间的综合作用。因此，国内外学者在研究中也同样使用脂质体-水分配系数来表征药物在生物膜中的分配情况。

图1 (a)膜材比对RES-Lip 脂质体-水分配系数的影响, (b)药脂比对RES-Lip 脂质体-水分配系数的影响

图1(a)为膜材比不同时RES-Lip的lgP_lip/w，从图中可以看出，随着膜材比的增加lgP_lip/w值呈现先增大后减小的趋势，这是由于加入适量的胆固醇提高了RES-Lip的稳定性，减少药物的泄露；但胆固醇的含量过高，会使脂膜刚性增加，排列紧密，药物难以进入脂质体磷脂双分子层中，因此lgP_lip/w会减小。从图上可以看出，当膜材比分别为10 : 1，RES-Lip的lgP_lip/w最大，说明此时药物与磷脂膜之间的作用力也最大。图1(b)为药脂比不同时RES-Lip的脂质体-水分配系数lgP_lip/w。从图中可以看出，随着药脂比的增加lgP_lip/w呈现先增大后减小趋势。这是因为在其他条件固定的情况下，随着药物的增加，可以进入脂质体双分子层的药物也随之增加了；当药物量达到一定时，脂质膜层的包封量达到最大，药物不能继续分配进入脂质体膜层中。药脂比为1 : 40时，lgP_lip/w最大，说明此时药物与磷脂膜间的作用力最大。

2.    pH对RES-Lip脂质体-水分配系数和油-水分配系数的影响

脂质体研究过程中，经常使用油-水(正辛醇-水)分配系数(P_o/w)来预测药物的包封率以及载药量。这种方法以研究药物的亲脂性为主，反映药物的疏水作用而忽略生物膜的生物学特性。

图2 RES-Lip 的脂质体-水分配系数lgP_lip/w (a)和油-水分配系数lgP_o/w(b)随pH 的变化趋势

图2(a)为RES-Lip在不同pH缓冲溶液中的脂质体-水分配系数lgP_lip/w，从图中可以看出，lgP_lip/w随体系pH的增加而减小，即RES在脂质体中的分配减小，当体系的pH在5–7.5之间时lgP_lip/w变化比较缓慢，说明这个范围有利于制备RES-Lip。图6(b)为RES的油-水分配系数随lgP_o/w随pH的变化趋势，由图可知，RES的lgP_o/w随pH的增加而减小，即lgP_o/w和lgP_lip/w变化趋势相同，由于lgP_o/w主要反映的是疏水-疏水相互作用，与文献结果一致，所以可以说明RES与磷脂双分子层的作用力以疏水作用为主，而氢键和静电作用等其他作用为辅。

结论与展望

本实验采用薄膜旋转蒸发法-超声法成功制备了纳米白藜芦醇脂质体(RES-Lip)，并对产物进行表征，探究了体系pH值、膜材比和药脂比对RES-Lip脂质体-水分配系数的影响、药物与脂质体膜之间的作用力类型和吉布斯自由能。结果发现，随着膜材比和药脂比例的增加，lgP_lip/w均呈现先增大后减小的趋势；而随着pH的增加lgP_o/w和lgP_lip/w均呈减小趋势，说明RES与磷脂膜之间的作用力以疏水作用为主。并且当膜材比为10 : 1，药脂比为1 : 40时，lgP_lip/w最大，说明此时RES与磷脂膜间的疏水作用力最大。通过计算得到RES-Lip中RES 与磷脂膜之间的吉布斯自由能为−17.07kJ·mol−1，这表明RES容易包封到脂质体中。本实验可为载药脂质体的制备、体外释放及药物在生物体的药代动力学研究提供参考。

☎作者介绍

耿 丽 娜

1976年生，副教授，硕导。2006年于南开大学获理学博士学位。主要从事脂质体载药、量子点（碳点）标记方面的研究。

相关拓展

扫码关注我们吧！

物理化学学报

给你更多物理化学前沿资讯

原文链接（点击左下角“阅读原文”即可访问）：

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201905090