脂質體(liposome)是一種人工膜。自1965年脂質體的概念提出至今,已經發展出多種脂質體制備方法。主要有非機械法,如薄膜分散法,反復凍融法,有機溶劑注入法等;機械法,包含擠出法,超聲分散,高壓勻質法等。
擠出法于1979年由Olson等首次提出,該技術已經走過了40 多年的歷史,與傳統制備方法如薄膜分散法、超聲法相比,具有獨特優勢,不但解決了有機溶劑、金屬屑殘留和粒徑分布不均勻等問題,而且操作簡單、重現性好。
擠出法制備脂質體,即脂質體通過外力的作用,擠壓通過孔徑小于自身粒徑的濾膜時,由于剪切力的作用,被膜孔剪切破裂后迅速重新聚合成更小粒徑的脂質體。
擠出法作為脂質體制備的經典方法,溫度、壓力和濾膜是三大關鍵要素!
要素一:擠出溫度
擠出溫度需略高于磷脂相變溫度,且恒溫控制。如果溫度過高,流動性大,會導致脂質體在通過濾膜的時候,對膜結構有所損壞;溫度過低,脂質體流動性差,通過濾膜時會把濾膜撐大,導致粒徑不均一。果溫度過高,流動性大,會導致脂質體在通過濾膜的時候,對膜結構有所損壞;溫度過低,脂質體流動性差,通過濾膜時會把濾膜撐大,導致粒徑不均一。
要素二:擠出壓力
擠出壓力即為脂質體過膜時所受到的剪切力。如果過膜速度過慢,則脂質體粒子有可能是通過發生形變的方式通過擠出膜,過膜后立即恢復原狀,其粒徑大小并沒有發生改變;如果過膜速度過快,則有可能因表面的切應力驟變過于劇烈導致脂質體粒子被破壞。所以在不損壞脂質體結構的前提下,盡量提高壓力,擠出速度快效果好
要素三:濾膜的選擇
常見濾膜擠出方法有兩種,單層膜梯度擠出和多層膜疊加擠出。單層膜的梯度擠出是每一次都只使用一種孔徑的膜進行擠出,通過觀察擠出過程,再調整孔徑大小。比如,先使用200nm的濾膜進行擠出,如果擠出困難,則需更換為400nm濾膜,若擠出過程比較順暢,則就用200nm作為第一次擠出膜,并擠出3~5次,并觀察后續工藝過程進行優化。多層膜的疊加擠出是一次性將多種尺寸的膜疊在一起擠出,比如400nm+100nm+80nm,優點是只需要使用一種膜進行操作,缺點是排列組合較多,需要多次測試優化得到最優組合。
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加熱塊可放在恒溫加熱板上進行溫度控制,且加熱塊有固定作用,能夠讓擠出過程更加穩定。同時,Avanti可提供孔徑30nm~1μm的PC膜,方便實驗人員自由選擇。
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