脂质体的粒径控制（四）：挤出技术

脂质体挤出技术充分利用了脂质体膜材的结构和性能特点，在略高于磷脂相变温度的条件下，通过一定的压力驱动，使脂质体粒子通过聚碳树脂滤膜，通过膜材的剪切力来减小脂质体粒径，控制其分布。由于聚碳酸酯滤膜的孔径固定（如50nm，100nm等），可有效确保脂质体粒子在通过滤膜后其粒径大小集中在滤膜孔径大小的附近，一般在±10%的波动范围内（有相关文献已对此进行了较为详细阐述和计算说明），所以工艺选择得好时，挤出技术可将脂质体的粒径分布控制在非常窄的范围内（一般PDI可到0.01~0.03之间）。而如何选择一个比较好的脂质体挤出工艺往往涉及到三个非常重要的因素：挤出温度、挤出压力和挤出滤膜的选择。

由于脂质体是一种人工合成的类似于细胞膜的质膜结构，其主要成分是磷脂和胆固醇。磷脂都有一定的相变温度，当脂质体温度在磷脂相变温度时，质膜的流动性较好，表现为柔性，此时通过PC滤膜较为温和的剪切力即可有效的减小脂质体粒径，并使其分布控制在很好的范围之内。

所以，在选择挤出技术作为脂质体粒径控制的方法时，一定要对温度做有效的控制。一是温度的范围，不能过高或过低；二是样品所经过或接触的挤出设备相关部位要实现恒温控制，不能有太大的温度差异。

挤出压力即为脂质体过膜时所受到的剪切力。此剪切力的大小直接决定了脂质体粒径控制的效果。而如前文“挤出温度”部分所述，脂质体粒子在过膜时柔性较强，也容易发生形变，所以过滤的速度就显得尤为重要。如果过膜的速度过慢，则脂质体粒子有可能是通过发生形变的方式通过挤出膜，过膜后即恢复原状，其粒径大小并未发生实质性改变；如果过膜的速度过快，则有可能因表面切应力的骤变过于剧烈而导致脂质体粒子破坏，造成结构的损坏。而此过膜的速度取决于挤出的压力。

所以，如何选择一个合适的挤出压力就非常重要。总体原则是在不损坏脂质体粒子结构的前提下，尽量提高压力，这样挤出的速度快，效果也好。作为挤出压力的动力提供源既可以是高压气体，也可以是高压泵，两者在具体选择和使用时也有所差别，此部分内容将在后续文章中做详细介绍。

挤出滤膜是脂质体挤出的动作执行者，也是挤出压力的产生者，其对挤出效果的优劣有着至关重要的作用。一般来说，对于某一个脂质体样品的挤出，既可以选择单张滤膜的梯度挤出方式，也可采用多层滤膜的叠加方式，可根据实际工艺需求选择最优方案。