脂质体是一种理想的递药技术，由于它具有靶向性、较长的血液滞留时间和较高的器官分布选择性，能提高药物的疗效和减少毒副作用，所以成为药物制剂研究的热点。近年来脂质体研究的各个方面，包括磷脂提纯、载药方法、粒径控制、磷脂和脂质体药物稳定性的提高等方面都取得了长足的进步[1～8]。特别是通过聚乙二醇、甲基聚唑啉、聚乙烯吡咯酮和神经节苷脂（GM－1）修饰解决了普通脂质体易从体循环中被肝、脾巨噬细胞迅速清除的缺点，可以使脂质体在血液中保留较长时间，增加了药物的被动靶向功能。由于聚乙二醇价廉易得、可以大规模生产、分子量易于控制、良好的物理化学性质，同时可以事先将其制备成聚乙二醇－磷脂衍生物，制剂工艺相对简单等优点，成为目前高分子修饰脂质体的研究重点[9～12]。抗癌药物聚乙二醇－脂质体阿霉素(Doxil) 已经生产上市，多种聚乙二醇－脂质体药物也已进入临床Ⅱ/Ⅲ期实验，这都标志着聚乙二醇－脂质体药物制剂技术已趋成熟。这篇综述将集中讨论聚乙二醇修饰的脂质体的制备、性质及应用。

1　聚乙二醇修饰脂质体的方法

　　根据聚乙二醇在脂质体膜内外的分布不同可以将修饰的方法分为两种：即脂质体内外膜的双面修饰和仅仅修饰脂质体的外膜表面。脂质体内外膜的双面修饰是通过合成聚乙二醇的磷脂衍生物，然后将聚乙二醇磷脂衍生物作为包材的一部分用于脂质体的制备，其制剂生产工艺相对简单，但是分布于脂质体内的聚乙二醇会占用大量载药空间，同时脂质体内部的聚乙二醇对脂质体的长循环没有任何帮助。仅仅修饰脂质体的外表面的优点是应用面广，基本不影响原有的各种脂质体载药方法，聚乙二醇不占用脂质体的载药空间，可以最大限度地利用聚乙二醇对脂质体的长循环作用。但是外表面的修饰增加了工艺的难度，对制剂质量的重现性和稳定性也有一定的影响。两种修饰途径各有利弊，应该根据药物制剂研究的具体情况从综合效果全盘考虑来做出选择。

1.1　脂质体内外膜的双面修饰　聚乙二醇是水溶性、无生物活性、无毒及柔软的线性高分子，为了使其能稳定地与脂质体相连，就需要引入脂溶性的且与磷脂有很好匹配性的化合物。目前采取的方法多为事先合成聚乙二醇的脂类衍生物，然后用聚乙二醇衍生物作为脂质体包材的组分之一，按照不同的脂质体载药方法制备聚乙二醇脂质体。为了保证聚乙二醇分子结构的伸展和获得对脂质体表面的最大屏蔽保护效果，合成的聚乙二醇衍生物最好只在其一端连有脂溶性片段。研究报道较多的是甲氧基聚乙二醇－二－硬脂酰磷脂酰乙醇胺 (PEG－DSPE, MePEG－DSPE或MPEG－DSPE)，其他文献中报道的脂溶性片段包括鞘氨醇脂、胆固醇、二烷基甘油酯、二羧基甘油酯、脂肪酸、脂肪氨和其他脂溶性化合物。

　　聚乙二醇衍生物的脂溶性部分非常重要，它们最好是选自天然产物，无毒性，无免疫原性，并保证能使聚乙二醇稳固地附着在脂质体的表面。一般而论，双链的化合物比单链的化合物在脂质体膜中的附着力强；长链羧基比短链附着力强；在油水交界处有电荷比无电荷的衍生物对脂质体的附着力强。但是任何事物都有其两面性，并非聚乙二醇衍生物在脂质体双层膜上的附着力愈强愈好。因为，虽然脂质体表面的聚乙二醇增强了脂质体的溶剂化作用，阻碍了血浆蛋白与脂质体之间的相互作用，可以有效阻止脂质体表面的调理作用，从而降低了MPS对脂质体的亲和力，减缓了脂质体从血液中的清除。但也同时阻止了脂质体与细胞的相互作用，妨碍了脂质体进入细胞内的吞噬过程，也会影响脂质体药物的药效。所以最理想的选择是聚乙二醇衍生物在脂质体膜表面有适度的附着力，聚乙二醇脂质体在血液中有足够的保留时间（半衰期在几小时到几十小时之间）。在其循环过程中，聚乙二醇衍生物与血液中的蛋白相互作用而逐渐脱离脂质体表面，这时脂质体已经靶向到了病变部位，表面仅仅含有少量聚乙二醇的脂质体就可以与病变细胞结合、内吞，将药物送入细胞，起到选择性杀伤病变细胞的功效。

1.2　脂质体外膜表面的修饰　脂质体外膜表面的修饰分为两种：化学方法和物理方法。化学方法是利用化学反应将分别含有活性基团磷脂的脂质体与聚乙二醇连接在一起；而物理方法是用镶嵌法在脂质体外膜层嵌入聚乙二醇磷脂衍生物。

1.2.1化学方法　可以用来连接脂质体和聚乙二醇的化学反应可分为：①含有活化羧酸的聚乙二醇与脑磷脂的反应；②含巯基的聚乙二醇与含有马来酰亚胺磷脂衍生物的反应；③含巯基聚乙二醇与含有活化巯基的磷脂衍生物的反应。由于其反应相对较充分，反应条件温和，第二种反应在脂质体外膜表面的聚乙二醇修饰中使用较多[13]。为了有利于巯基和马来酰亚胺的接触，保证反应能充分进行，也可以在马来酰亚胺与脑磷脂之间嵌入间隔臂（spacer）短链，使得马来酰亚胺从脂质体磷脂膜表面暴露出来。

1.2.2物理方法　也称之为镶嵌法。聚乙二醇磷脂衍生物PEG－DSPE是两性高分子化合物，既含有亲水的聚乙二醇又含有疏水的脑磷脂，其在水中的性质近似于表面活性剂，以胶束的形式存在。当PEG－DSPE与脂质体混合在一起，其疏水端插入双分子膜，使得PEG－DSPE亲油的羧基嵌入脂质体形成稳定的聚乙二醇保护层[14]。PEG－DSPE嵌入的快慢和多少取决于脂质体的磷脂组成、PEG－DSPE的最小乳化浓度(CMC值)、PEG－DSPE的羧基片段与磷脂的亲合度、嵌入时混合液的温度等。一般而论，嵌入的聚乙二醇磷脂衍生物很难高于起始的总PEG－DSPE的90％。未嵌入脂质体的聚乙二醇磷脂衍生物可以用凝胶色谱柱或层析柱加以分离。

2　聚乙二醇脂质体的作用机制

　　聚乙二醇修饰的脂质体在体内代谢的许多方面与常规脂质体有着根本的区别[15]。比如常规脂质体的药代动力学与剂量有关，而聚乙二醇脂质体的药代动力学与剂量无关。大量研究发现，聚乙二醇脂质体的血液存留时间与脂质体含有的磷脂的相变温度无关，比如固相磷脂,如,二－硬脂酰磷脂酰胆碱 (DSPC)或流动相磷脂如蛋黄卵磷脂的聚乙二醇脂质体的血液存留时间基本相同；与脂质体是否含有胆固醇无关；分子量在1ku的聚乙二醇脂质体一般都能显著延长脂质体在血液中的存留时间，但是以2ku的效果最好；就内外膜双面修饰法制备聚乙二醇脂质体而言，PEG－DSPE在脂质体包材中的含量在3～10摩尔百分比的区间都能有效延长脂质体在血液中的存留时间，以5～7摩尔百分比最常用。带有电荷的磷脂对聚乙二醇脂质体的血液存留时间的影响较复杂，其影响机制还不清楚。实验发现，脂肪酰磷脂酰肌醇（PI）能增加聚乙二醇脂质体的血液存留时间，脂肪酰磷脂酰甘油(PG)与聚乙二醇脂质体的血液存留时间无关；但是脂肪酰磷脂酰丝氨酸(PS)（即便非常少量，比如3％摩尔）显著加快了聚乙二醇脂质体从体内的清除。据推测含有PS的脂质体的清除机制可能与衰亡的红血球在体内的代谢机制相似。PS选择性地分布在衰亡的红血球的外膜表面，而正常红血球的PS磷脂基本上都分布在内膜。外膜表面含有PS的衰亡的红血球或脂质体可以激活某种识别因子，从而加快了从体内的清除。虽然有关聚乙二醇延长脂质体在血液中存留时间的作用机制仍然不是完全清楚，但是基本上可以认为主要是3种作用：①聚乙二醇在脂质体表面形成有效的高分子隔离带，其空间位阻阻断或延缓了血中的脂蛋白或血蛋白与脂质体的相互作用，这种相互作用被认为会引起磷脂交换、脂质体泄露、脂质体膜的破坏和溶解；②高分子隔离带隔断了脂质体与细胞的直接相互作用；③聚乙二醇隔离带阻断或延缓了血浆蛋白在脂质体表面的吸附，有效阻止了其表面的调理作用，降低MPS对脂质体的亲和力，从而达到延长脂质体在血液中的存留时间的效果。无论那一种作用机制，其最终效果都取决于聚乙二醇在脂质体表面的空间位阻和有效屏蔽作用。许多学者利用X－光衍射、差热分析及表面张力等不同仪器对聚乙二醇在脂质体表面的构像进行了分析。DeGennes 认为聚乙二醇在脂质体表面的最有代表性的构像有两种[16]：“蘑菇云”或“毛刷状”。如图1所示，当聚乙二醇在脂质体表面的密度较低时，相邻的聚乙二醇高分子链相互间不发生作用，这时高分子链形成“蘑菇云”构像。随着聚乙二醇在脂质体表面的密度增加，相邻的高分子链间的相互排斥力加大，高分子链倾向于“毛刷状”排列。两种不同构像的形成受相邻的聚乙二醇高分子链在脂质体表面的镶嵌点间的距离（D）和聚乙二醇高分子链在空间的有效体积（Rf）的控制,而聚乙二醇的空间有效体积与高分子的聚合度(N) 和单体的体积(a)有关，可用公式Rf=aN3/5 计算。当D<Rf 时，聚乙二醇的空间构像为“毛刷状”；而当D>Rf时，空间构像为“蘑菇云”形状。Kenworthy 等以两组脂质体相互间的作用为模型，对聚乙二醇空间构像进行了研究，得出了不同分子量的聚乙二醇在脂质体中的不同摩尔含量所呈现的构像[17]。如图2所示，PEG－750由于分子量小，在非常高的摩尔浓度（14％）仍然是蘑菇云状。而大分子量聚乙二醇如PEG－2000和PEG－5000，4％摩尔浓度以上都呈毛刷状。聚乙二醇在脂质体表面的空间构像直接决定着高分子保护层的厚度，也就是阻断血蛋白在脂质体表面吸附的能力。显然毛刷状空间构像的聚乙二醇脂质体的屏蔽效果要更好些，在血液中的存留时间较长。实验测得的5％摩尔的2ku聚乙二醇脂质体的高分子有效保护层的厚度大约为5nm，与脂质体双层膜的厚度相当，同以上的计算结果非常吻合。其血液中的半衰期可以达到几十个小时，被称之为长循环脂质体。

3　聚乙二醇脂质体药物制剂的研究

　　脂质体是目前转运各种药物进入细胞的最有效的载体之一,这些药物可以是化学合成药、天然提取物、蛋白质、多肽和基因药物。但是常规脂质体由于在血液中的循环半衰期短，易于被清除，限制了其发展。聚乙二醇修饰的长循环脂质体，增加了脂质体的血液循环时间，不但能够逃避网状内皮系统的捕获，还能提高脂质体的被动靶向性。已经被广泛用于脂质体药物制剂。其中Alza公司研制的聚乙二醇修饰的脂质体阿霉素（doxorubicin）已于1995年在美国上市，商品名为Doxil，用于治疗与AIDS相关的Kaposi肉瘤(KS)，针对晚期乳腺癌、子宫癌、头颈部恶性肿瘤、小细胞肺癌和其他癌症的临床研究也获得了很好的结果。同其他脂质体制剂一样，聚乙二醇修饰的脂质体药物制剂进入临床使用也必须达到安全、有效、可控的基本质量要求。目前聚乙二醇修饰的脂质体药物制剂的主要技术难点都已基本得到了解决，笔者的实验结果证明聚乙二醇磷脂衍生物作为包材之一不影响药物的装载工艺。弱碱性药物阿霉素、长春新碱、米托蒽醌和环丙沙星等都可以应用pH梯度法载入脂质体内，包封率几乎达到100％，并且载药量远远大于临床需要的浓度。制备的聚乙二醇脂质体药物粒径可控，比如聚乙二醇脂质体阿霉素的粒径就可以控制在100nm左右，粒径分布窄。从某种程度上看，聚乙二醇衍生物的加入还增加了药物的包封率。常规脂质体对于水溶性药物的包埋效率非常低，大单室脂质体（粒径100nm）其包封率在5％左右，聚乙二醇脂质体的包封率明显高很多。聚乙二醇脂质体的顺铂和卡铂、利巴韦林、5－氟脲嘧啶都已经完成了工艺研究，进入临床实验。聚乙二醇脂质体药物的稳定性和存放时间也可以得到保证，比如聚乙二醇脂质体阿霉素存放2a后，其粒径的变化、药物、包材的降解及药物的泄漏等重要参数都能达到药用规定。由于聚乙二醇在脂质体表面形成有效的保护屏障，可以防止产品冷冻干燥过程中出现的脂质体相互间的聚合和融合。同时聚乙二醇还可以防止脂质体冻干时对脂质体膜的破坏，以及水合时药品的泄漏，这些特点无疑对开发脂质体冻干产品很有助益。当然聚乙二醇脂质体的优点主要还在于其延长了脂质体药物在血液中的循环半衰期，增加了在肿瘤、炎症和病变部位的靶向，增加了疗效。表1比较了游离阿霉素、常规脂质体阿霉素和聚乙二醇脂质体阿霉素的药代动力学参数，聚乙二醇修饰的脂质体的半衰期是常规脂质体的4倍，是游离药物的9倍。

表1 游离阿霉素、常规和聚乙二醇脂质体阿霉素的药代动力学参数

　　聚乙二醇脂质体包裹的长春新碱在肿瘤部位的药量增加了120倍。血药半衰期的延长和药物在肿瘤处的富集体现在药学方面的必然结果是其抗癌效果较之游离长春新碱和常规脂质体长春新碱都有了明显的提高（图3）。药效以延迟肿瘤体积的增加值衡量，动物实验同时还显示，荷瘤动物的成活率与脂质体抗肿瘤药物在血液中的存留时间成正比（图4）。药效以荷瘤动物的存活率衡量，聚乙二醇脂质体包裹的米托蒽醌、顺铂、5－氟脲嘧啶、长春瑞宾、托扑替康的研究也都获得了与阿霉素和长春新碱相似的结果。

　　综上所述，聚乙二醇修饰确实是脂质体制剂的一次技术飞跃，是实现脂质体药物的长循环、靶向性、提高稳定性和增加药效的有效手段，必将成为今后脂质体载药技术的研究重点。