Hvad er
Liposomer er lukkede vesikulære strukturer, hvis dimensioner kan variere fra 20-25 nm op til 2,5 um (dvs. 2500 nm). Deres struktur (meget lig cellemembraners) er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et eller flere dobbeltlag af amfifile lipider, der afgrænser en hydrofil kerne indeholdende materiale i den vandige fase. Endvidere er den vandige fase også til stede uden for liposomerne.
Interessen for denne opdagelse var umiddelbart stor, især inden for det medicinsk-farmaceutiske område. Ikke overraskende har liposomer siden 1970'erne været brugt i forsøgsform som lægemiddelbærere. Efterhånden har forskere lært at forfine liposomernes egenskaber på en sådan måde, at de er i stand til at udøve den ønskede terapeutiske effekt.
Forskning på dette område har været og er stadig meget intens, derfor er det ikke overraskende, at liposomer i øjeblikket bruges som effektive lægemiddelleveringssystemer.
Struktur
Liposomers struktur og egenskaber
Som nævnt har liposomer en struktur, der er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et eller flere dobbeltlag af amfifile lipider. I detaljer består disse dobbeltlag for det meste af phospholipidmolekyler: dem i det yderste lag placeres regelmæssigt side om side og udsætter deres polhoved (hydrofil del af molekylet) mod det vandige miljø, der omgiver dem; den apolære hale (hydrofob del af molekylet) vender i stedet indad, hvor det fletter sig sammen med det i det andet lipidlag, som har en spejlorganisation til det foregående. I det indre phospholipidlag vendes faktisk polarhovederne mod det vandige miljø indeholdt i liposomets hulrum.
Takket være denne særlige struktur kan liposomerne forblive nedsænket i en vandig fase og samtidig være vært for et vandigt indhold, hvori aktive ingredienser eller andre molekyler kan dispergeres.
På samme tid - takket være phospholipid -dobbeltlaget - forhindres ind- og udgang af vandmolekyler eller polære molekyler, hvilket effektivt isolerer liposomindholdet (som ikke kan modificeres ved ind- eller udtræden af vand eller polære opløste stoffer).
Niosomes
Niosomerne (Ikke -ioniske liposomer) er særlige liposomer, hvis struktur er forskellig fra de "klassiske" liposomer. Faktisk erstattes phospholipidlagene i niosomerne med syntetiske ikke-ioniske amfifile lipider, der normalt sættes til kolesterol. Niosomer har dimensioner på mindre end 200 nanometer, er meget stabile og har forskellige særegne egenskaber, som blandt andet gør dem meget velegnede til topisk brug.
Funktioner
Liposomernes egenskaber afhænger af den typiske struktur, som disse vesikler er udstyret med. De ydre lag har faktisk en bemærkelsesværdig affinitet til plasmamembraner, hvis sammensætning er stort set ens (naturlige phospholipider, såsom phosphatidylcholin, phosphatidylethanolamin og cholesterolestere).
På denne måde kan de vandopløselige stoffer, der er indeholdt i de liposomale mikrosfærer, let transporteres inde i cellerne.
På samme tid kan liposomet også inkorporere farmakologisk aktive lipofile molekyler i dets ydre phospholipid -dobbeltlag.
Ydermere kan liposomernes egenskaber som nævnt forbedres for at tilpasse vesiklerne til de mest varierede behov. For at gøre dette er det nødvendigt at gribe ind ved at foretage strukturelle ændringer af forskellig art afhængigt af det mål, der skal nås: for eksempel kan problemet vedrørende fosfolipiders ustabilitet (høj tendens til oxidation) løses ved delvis hydrogenering, tilsætning af en antioxidant (alfa-tocopherol) eller ved at ty til lyofilisering (proliposomer), som gør det muligt at bevare vesiklernes stabilitet i meget lang tid.
Lipid -dobbeltlaget kan endvidere konstrueres på en sådan måde, at det øger bindingen til visse celletyper, for eksempel gennem antistoffer, lipider eller kulhydrater. På samme måde kan liposomers affinitet for et givet væv modificeres ved at variere dets sammensætning og elektriske ladning (tilsætning af stearylamin eller phosphatidylserin for at opnå positivt ladede vesikler; mens der opnås negative ladninger med dicetylphosphat), hvilket øger koncentrationen af lægemidlet i målorganet.
Endelig for at øge "halveringstiden for liposomer er det muligt at modificere deres overflade ved at konjugere polyethylenglycol (PEG) -molekyler til lipid-dobbeltlaget, hvilket producerer de såkaldte" Stealth Liposomes ". En FDA-godkendt behandling mod kræft anvender sin egne PEG-overtrukne liposomer. bærer doxorubicin. Som anført ovenfor øger denne belægning signifikant halveringstiden for liposomer, som gradvist koncentreres i kræftceller, der gennemsyrer tumorens kapillærer; disse er i virkeligheden af nyere dannelse mere permeable end for sunde væv og lader som sådan liposomerne akkumuleres i det neoplastiske væv og frigiver de giftige aktive ingredienser til kræftceller.
Anvendelser
Anvendelser og anvendelser af liposomer
Takket være deres særlige egenskaber og strukturer bruges liposomer på forskellige områder: fra den medicinske og farmaceutiske til den rent kosmetiske. Faktisk, da liposomer har en høj affinitet for stratum corneum, bruges de intenst på dette område til fordel for kutan absorption af funktionelle stoffer.
Hvad angår de medicinske og farmaceutiske områder, finder liposomer på den anden side anvendelser både på det terapeutiske og diagnostiske område.
Især liposomers evne til at isolere deres indhold fra det ydre miljø er særlig nyttig ved transport af stoffer, der er tilbøjelige til nedbrydning (f.eks. Proteiner og nukleinsyrer).
På samme tid kan liposomer udnyttes for at reducere toksiciteten af nogle lægemidler: dette er f.eks. Tilfældet med doxorubicin - et lægemiddel mod kræft, der er indiceret ved æggestokkene og prostatakræft - som er indkapslet i langcirkulerende liposomer . dets farmakokinetik er blevet ændret betydeligt, såvel som graden af effekt og toksicitet.
Klassifikation
Klassificering og typer af liposomer
Klassificeringen af liposomer kan udføres på grundlag af forskellige kriterier, såsom: størrelse, struktur (antal lipid -dobbeltlag, som liposomet består af) og den anvendte fremstillingsmetode (sidstnævnte klassificering vil imidlertid ikke blive overvejet i løbet af artiklen).
I det følgende vil disse klassifikationer og hovedtyperne af liposomer kort blive beskrevet.
Klassificering baseret på strukturelle og dimensionelle kriterier
Baseret på strukturen og antallet af phospholipid -dobbeltlag, hver vesikel har, er det muligt at opdele liposomer i:
Unilamellære liposomer
Unilamellære liposomer består af et enkelt phospholipid -dobbeltlag, der omslutter en hydrofil kerne.
Afhængig af deres størrelse kan unilamellære liposomer yderligere inddeles i:
- Små unilamellære vesikler eller SUV'er (Små Unilamellar Vesicles) hvis diameter kan variere fra 20 nm til 100 nm;
- Store unilamellære vesikler eller LUV'er (Store Unilamellar Vesicles) hvis diameter kan variere fra 100 nm op til 1 μm;
- Kæmpe unilamellære vesikler eller GUV'er (Giants Unilamellar Vesicles) hvis diameter er større end 1 μm.
Multilamellære liposomer
Multilamellære liposomer eller MLV'er (MultiLamellar Vesicles) er mere komplekse, fordi de er kendetegnet ved den koncentriske tilstedeværelse af forskellige lipidlag (generelt mere end fem), adskilt fra hinanden ved vandige faser (løgskindstruktur). På grund af denne særlige egenskab når multilamellære liposomer diametre mellem 500 og 10.000 nm. Med denne teknik er det muligt at indkapsle et højere antal af både lipofile og hydrofile aktive ingredienser.
De såkaldte oligolamellære liposomer eller OLV'er tilhører også gruppen af multilamellære liposomer (OligoLamellar Vesicles), altid bestående af en række koncentriske phospholipid -dobbeltlag, men af et lavere antal end de "rigtige" multilamellære liposomer.
Multivesikulære liposomer
Multivesikulære liposomer eller MVV'er (MultiVesikulære vesikler) er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et phospholipid -dobbeltlag, i hvilket andre liposomer er omsluttet, som imidlertid ikke er koncentriske som i tilfælde af multilamellære liposomer.
Andre klassifikationer
Ud over det, der er set hidtil, er det muligt at anvende et andet klassificeringssystem, der opdeler liposomer i:
- PH-følsomme liposomer: disse er vesikler, der frigiver deres indhold i let sure omgivelser. Faktisk protonerer lipiderne, der udgør dem, ved pH 6,5 og favoriserer frigivelse af lægemidlet. Denne funktion er nyttig, fordi der ofte på niveau med tumormassen er en betydelig sænkning af pH på grund af det nekrotiske væv, der dannes med tumorens vækst.
- Termosensitive liposomer: de frigiver deres indhold ved en kritisk temperatur (generelt omkring 38-39 ° C). Til dette formål opvarmes området, hvor tumormassen er til stede, efter administration af liposomerne, f.eks. Ved ultralyd.
- Immunoliposomer: de frigiver deres indhold, når de kommer i kontakt med en celle, der har et specifikt antigen.
Fordele og ulemper
Vigtigste fordele og ulemper ved liposomer
Anvendelsen af liposomer har en række betydelige fordele, såsom:
- Bestanddelene i de eksterne phospholipidlag er biokompatible, så de ikke forårsager uønskede toksiske eller allergiske virkninger;
- De er i stand til at inkorporere og formidle både hydrofile og lipofile molekyler i målvæv;
- De transporterede stoffer beskyttes af virkningen af enzymer (proteaser, nukleaser) eller af denaturerende miljøer (pH);
- De er i stand til at reducere toksiciteten af giftige eller irriterende midler;
- De kan administreres på forskellige måder (oral, parenteral, topisk osv.);
- De kan syntetiseres på en sådan måde, at de øger deres affinitet til bestemte målsteder (proteiner, væv, celler osv.);
- De er biologisk nedbrydelige, giftfri og i øjeblikket forberedelige i stor skala.
