脂质体的粒度及zeta电位表征研究（二）

图1： 纳米颗粒跟踪分析中的细胞观测

图2：纳米颗粒跟踪分析技术能够通过捕获视频片段，同时跟踪和分析颗粒结构

在对被照射样本进行影像记录后，NTA软件将识别并跟踪视野中每一个颗粒的布朗运动。数位捕捉到的单个粒子的扩散速率（速度）与球体等效流体动力直径相关，并能通过以布朗运动为模型的斯托克斯-爱因斯坦方程计算得出。NTA可逐粒计算粒度，且由于有影像片段做分析基础，用户还可以精确表征实时状态。个体颗粒的粒度分布都能在数秒内快速获得。

NTA技术也能够对不同的脂质体进行同步的单独分析，因此除基础的粒度分析以外，还为获取额外信息提供了新的途径，其中包括单个脂质体的相对光散射强度的测定。将数据结果并与另行测得的粒度数据绘成坐标图， 可以更加细致地分辨出由不同折射率（RI）或不同材料构成的颗粒。这种方法对确定脂质体的内含物是否变异非常有用，因为空囊泡的RI值可能低于载荷的囊泡。同时作为一种单粒子探测系统，NTA还能测量颗粒浓度。

zeta电位测量的应用

脂质体与细胞在体内发生交互作用的部位在很大程度上由脂质体的粒度决定。小粒度的脂质体能够通过肝窦状隙的膜孔，中粒度的脂质体停留在血液腔室中并能长时间循环流动，而大粒度的脂质体则被Kupffer细胞快速清除。与粒度测量类似，了解脂质体制剂的zeta电位有助于预测其在人体内的变化。

颗粒的zeta电位是指颗粒在特定媒介中获得的总电荷。以基因治疗为例，zeta电位的测量可用于优化特定脂质体与不同DNA质粒的比例，从而将配方的聚集度降到最低。

动态光散射(简称：DLS)是表征脂质体粒度的一项较为成熟的技术。此外，能够同时采用动态光散射测量粒度、并使用激光多普勒频流速测定zeta电位的分析设备在业内也得到日益广泛的应用。

与NTA技术一样，由粒子布朗运动产生的光散射也是DLS技术的核心所在。DLS技术测量散射光强度随时间变化产生的波动，并确认粒子的扩散系数。在此基础上利用斯托克斯-爱因斯坦方程将数据转化为粒度大小分布情况。

采用激光多普勒频流速测定法测量zeta电位时，向分子溶液或微粒分散液施加电场，这些颗粒便会以一定的速率移动，而该速率与zeta电位相关。通过测定该速率能够计算出电泳迁移率，并据此算出颗粒的zeta电位和zeta电位分布。

使用马尔文仪器公司的Zetasizer Nano系统进行实验，结果表明：使用DLS粒度测量技术及激光多普勒频流速测量zeta电位同等可靠，均可适用于阴离子脂质体和阳离子脂质体[2]。

总结

粒度及zeta电位可为特定医药领域脂质体定性及研发提供重要的参数，因而需要相关的表征技术来提供详细的辅助信息，帮助了解脂质体的性态，从而优化药剂定制工艺并实现质量控制。本文介绍的技术能够提供脂质体制剂的粒度、浓度、zeta电位等辅助信息。药物配方研究员通过对这些性能的不断论证，将促进针对具体的治疗方案选用最为合适的脂质体。

参考文献

1. Laouini, A., Jaafar-Maalej, C., Limayem-Blouza, S., Charcrosset, C & Fessi, H. Preparation, Characterization and Applications of Liposomes: State of the Art. Journal of Colloid Science and Biotechnology Vol 1, 147-168.(2012)

2. Size and zeta potential characterization of liposomes using the Zetasizer Nano. Malvern Instruments Application note http://www.malvern.com/en/support/resource-center/application-notes/AN101104ZetaPotentialCharacterizationLiposomes.aspx (Accessed 5 May 2014)