Kaj so?
Liposomi so zaprte vezikularne strukture, ki se lahko gibljejo od 20-25 nm do 2, 5 μm (ali 2500 nm). Njihova struktura (zelo podobna strukturi celičnih membran) je značilna po prisotnosti enega ali več dvojnih plasti amfifilnih lipidov, ki omejujejo hidrofilno jedro, v katerem je material v vodni fazi. Poleg tega je vodna faza prisotna tudi zunaj liposomov.
Zanimanje za to odkritje je bilo takoj visoko, zlasti na medicinsko-farmacevtskem področju. Ni presenetljivo, da so bili od 70-ih let v eksperimentalni obliki uporabljeni liposomi kot nosilci zdravil. Malo po malo, so se raziskovalci naučili, da izboljšajo lastnosti liposomov, da bi lahko dosegli iskani terapevtski učinek.
Raziskave na tem področju so bile in so še vedno zelo intenzivne, zato ni presenetljivo, da se liposomi trenutno uporabljajo kot učinkoviti sistemi za dajanje zdravil.
struktura
Struktura in lastnosti liposomov
Kot že omenjeno, imajo liposomi strukturo, za katero je značilna prisotnost enega ali več dvojnih plasti amfifilnih lipidov. Podrobneje, te dvojne plasti so večinoma tvorjene s fosfolipidnimi molekulami: tiste iz zunanjega sloja se redno postavljajo ena ob drugo in izpostavljajo svojo polarno glavo (hidrofilni del molekule) vodnemu okolju, ki jih obdaja; namesto tega se apolarni rep (hidrofobni del molekule) obrne proti notranjosti, kjer se prepleta z drugim lipidnim slojem, ki ima organizacijo, ki zrcali prejšnjo. V notranjem fosfolipidnem sloju so polarne glave obrnjene proti vodnemu okolju, ki ga vsebuje liposomska votlina.
Zahvaljujoč tej posebni strukturi lahko liposomi ostanejo potopljeni v vodni fazi, medtem ko hkrati vsebujejo vsebnost vode v njih, v kateri se lahko dispergirajo aktivne sestavine ali druge molekule.
Istočasno - zaradi dvojne fosfolipidne plasti - se prepreči vstop in izstop vodnih molekul ali polarnih molekul, kar učinkovito izolira vsebino liposoma (ki se ne more spremeniti z vstopom ali izstopom). vode ali polarnih raztopin).
niosomes
Niosomi (nejonski liposomi) so posebni liposomi, katerih struktura se razlikuje od "klasičnih" liposomov. Dejansko so v niosomih fosfolipidne plasti nadomeščene z neionskimi lipidi amfifilne sinteze, ki se običajno dodajajo holesterolu. Niosomi so manjši od 200 nanometrov, so zelo stabilni in imajo različne posebnosti, ki so med drugim zelo primerne za lokalno uporabo.
lastnosti
Značilnosti liposomov so odvisne od tipične strukture, katere so ti vezikli opremljeni. Zunanji sloji imajo dejansko izrazito afiniteto za plazmatske membrane, ki jih v širšem smislu opisujejo v sestavi (naravni fosfolipidi, kot so fosfatidilholin, fosfatidiletanolamin in estri holesterola).
Na ta način lahko vodotopne snovi, ki jih vsebujejo liposomske mikrosfere, enostavno prenašamo v celicah.
Hkrati lahko liposom vključi tudi farmakološko aktivne lipofilne molekule v svoj zunanji fosfolipidni dvosloj.
Poleg tega lahko, kot je omenjeno, lastnosti liposomov izboljšamo, da prilagodimo mehurčke različnim zahtevam. Da bi to dosegli, je treba posegati z različnimi strukturnimi spremembami glede na cilj, ki ga je treba doseči: na primer, problem v zvezi z nestabilnostjo fosfolipidov (visoka nagnjenost k oksidaciji) je mogoče rešiti z delnim hidrogeniranjem, adicijo. antioksidanta (alfa-tokoferol) ali z liofilizacijo (proliposomi), ki omogoča ohranjanje stabilnosti mehurčkov zelo dolgo časa.
Nadalje lahko lipidni dvosloj tvorimo tako, da povečamo vezavo na določene vrste celic, npr. S protitelesi, lipidi ali ogljikovimi hidrati. Na enak način lahko afiniteto liposomov za dano tkivo spreminjamo s spreminjanjem sestave in električnega naboja (z dodajanjem stearilaminskih ali fosfatidilserinskih veziklov s pozitivnim nabojem, medtem ko pri dicetilfosfatu dobimo negativne naboje), kar povečuje. koncentracijo zdravila v ciljnem organu.
Za povečanje razpolovne dobe liposomov je mogoče spremeniti površino s konjugiranjem molekul polietilen glikola (PEG) z lipidnim dvoslojem, pri čemer nastanejo tako imenovani " Stealth Liposomes ". FDA-odobreno zdravilo za zdravljenje raka uporablja PEG-obložene liposome, ki prenašajo doksorubicin. Kot je navedeno zgoraj, ta obloga bistveno poveča razpolovni čas liposomov, ki se postopoma koncentrirajo v rakavih celicah, ki prežemajo kapilare tumorja; te so v zadnjem času tvorile bolj prepustne od zdravih tkiv in kot take omogočajo kopičenje liposomov v neoplastičnem tkivu in tu sproščajo aktivne sestavine, toksične za rakave celice.
uporabe
Uporaba in uporaba liposomov
Zaradi svojih posebnih značilnosti in struktur se liposomi uporabljajo na različnih področjih: od medicinskih in farmacevtskih področij do popolnoma kozmetičnih. Ker imajo liposomi visoko afiniteto za stratum corneum, se na tem področju intenzivno uporabljajo za spodbujanje kožne absorpcije funkcionalnih snovi.
Kar zadeva medicinsko in farmacevtsko področje, namesto tega liposomi najdejo uporabo tako na terapevtskih kot diagnostičnih področjih.
Zlasti sposobnost liposomov, da izolirajo svojo vsebino iz zunanjega okolja, je še posebej uporabna pri prenosu snovi, ki so nagnjene k razgradnji (kot npr. Beljakovine in nukleinske kisline).
Hkrati se lahko uporabijo liposomi za zmanjšanje toksičnosti nekaterih zdravil: to je na primer doxorubicin - zdravilo proti raku, ki je indicirano pri raku jajčnikov in prostate - ki je zajeto v liposome z dolgim obtokom. se je njegova farmakokinetika bistveno spremenila, kakor tudi izboljšala stopnja učinkovitosti in toksičnosti.
razvrstitev
Klasifikacija in vrste liposomov
Razvrstitev liposomov se lahko izvede v skladu z različnimi merili, kot so: dimenzije, struktura (število dvojnih lipidnih plasti, ki sestavljajo liposom) in sprejeta metoda priprave (ta zadnja klasifikacija pa se ne bo upoštevala pri tečaj).
Te klasifikacije in glavne vrste liposomov bodo na kratko opisane spodaj.
Klasifikacija temelji na strukturnih in dimenzijskih merilih
Glede na strukturo in število dvojnih plasti fosfolipidov je vsaka vezikula opremljena, možno je, da se liposomi delijo na:
Unilamelarni liposomi
Unilamelarni liposomi so sestavljeni iz enega samega fosfolipidnega dvosloja, ki zajema hidrofilno jedro.
Glede na njihovo velikost se lahko enilamelarni liposomi nadalje razvrstijo v:
- Majhne enolamelarne vezikule ali SUV ( Small Unilamellar Vesicles ), katerih premer lahko variira od 20 nm do 100 nm;
- Veliki enilamelarni vezikli ali LUV ( veliki unilamelarni vezikli ), katerih premer lahko variira od 100 nm do 1 μm;
- Ogromne enilamelarne vezikule ali GUV ( Giants Unilamellar Vesicles ), katerih premer je večji od 1 μm.
Multilamelarni liposomi
Multilamelarni liposomi ali MLV ( MultiLamellar Vesicles ) so bolj kompleksni, ker so označeni s koncentrično prisotnostjo različnih lipidnih plasti (običajno več kot pet), ki so med seboj ločene z vodnimi fazami (struktura kože čebule). Za to posebno značilnost multilamelarni liposomi dosežejo premere od 500 do 10.000 nm. S to tehniko je mogoče enkapsulirati večje število lipofilnih in hidrofilnih aktivnih sestavin.
V skupino multilamelarnih liposomov spadajo tudi tako imenovani oligolamelovi ali OLV ( OligoLamellar Vesikule ) liposomi, ki so vedno sestavljeni iz niza koncentričnih dvojnih fosfolipidnih plasti, vendar z manjšim številom v primerjavi s "pravimi" multilamelarnimi liposomi.
Multiseksikularni liposomi
Za multisecikularne liposome ali MVV ( MultiVesicular Vesicles ) je značilna prisotnost dvojnega fosfolipidnega sloja, znotraj katerega so vključeni drugi liposomi, ki pa niso koncentrični kot v primeru multilamelarnih liposomov.
Druge klasifikacije
Poleg tega, kar smo do sedaj videli, je mogoče sprejeti drug sistem klasifikacije, ki deli liposome na:
- PH občutljivi liposomi : to so vezikli, ki sproščajo vsebino v rahlo kislih okoljih. Dejstvo je, da pri pH 6.5 lipidi, ki jih tvorijo, protonirajo in dajejo prednost sproščanju zdravila. Ta značilnost je uporabna, ker je zelo pogosto na ravni tumorskih množic pomembno znižanje pH zaradi nekrotičnega tkiva, ki se oblikuje z rastjo tumorja.
- Temperaturno občutljivi liposomi : sproščajo vsebino pri kritični temperaturi (običajno okoli 38-39 ° C). V ta namen po dajanju liposomov segrejemo območje, kjer je prisotna tumorska masa, na primer z ultrazvokom.
- Imunoliposomi : sproščajo svojo vsebino, ko pridejo v stik s celico, ki ima specifičen antigen.
Prednosti in slabosti
Glavne prednosti in slabosti liposomov
Uporaba liposomov ima številne pomembne prednosti, kot so: \ t
- Sestavine zunanjih fosfolipidnih plasti so biokompatibilne, zato ne povzročajo neželenih toksičnih ali alergijskih učinkov;
- V tarčna tkiva lahko vključim tako hidrofilne kot lipofilne molekule;
- Prenesene snovi so zaščitene z delovanjem encimov (proteaz, nukleaz) ali z denaturacijskimi okolji (pH);
- Lahko zmanjšajo toksičnost strupenih ali dražilnih sredstev;
- Lahko jih dajemo na različne načine (oralno, parenteralno, lokalno, itd.);
- Lahko jih sintetiziramo tako, da povečamo njihovo afiniteto za določena ciljna mesta (beljakovine, tkiva, celice itd.);
- So biorazgradljivi, brez strupenosti in se trenutno lahko pripravijo v velikem obsegu.
