Co to je?
Liposomy jsou uzavřené vezikulární struktury, které se mohou pohybovat v rozmezí od 20 do 25 nm až do 2, 5 um (nebo 2500 nm). Jejich struktura (velmi podobná struktuře buněčných membrán) je charakterizována přítomností jedné nebo více dvojitých vrstev amfifilních lipidů, které vymezují hydrofilní jádro, ve kterém se materiál nachází ve vodné fázi. Kromě toho je vodná fáze přítomna také mimo lipozomy.
Zájem o tento objev byl okamžitě vysoký, zejména v oblasti medicínsko-farmaceutické. Není divu, že od sedmdesátých let byly liposomy používány v experimentální formě jako léčiva. Postupně se vědci naučili zdokonalovat vlastnosti liposomů, aby byli schopni uplatnit hledaný terapeutický účinek.
Výzkum v této oblasti byl a stále je velmi intenzivní, takže není překvapující, že liposomy jsou v současné době používány jako účinné systémy pro podávání léků.
struktura
Struktura a vlastnosti lipozomů
Jak bylo zmíněno, lipozomy mají strukturu, která je charakterizována přítomností jedné nebo více dvojitých vrstev amfifilních lipidů. Podrobněji, tyto dvojité vrstvy jsou většinou tvořeny fosfolipidovými molekulami: ty nejvzdálenější vrstvy jsou pravidelně umístěny vedle sebe a vystavují jejich polární hlavu (hydrofilní část molekuly) vodnatému prostředí, které je obklopuje; apolární ocas (hydrofobní část molekuly) je namísto toho otočen směrem dovnitř, kde je propleten s druhou lipidovou vrstvou, která má organizaci zrcadlící předchozí. Ve vnitřní fosfolipidové vrstvě jsou polární hlavy obráceny k vodnému prostředí obsaženému v liposomové dutině.
Díky této specifické struktuře mohou lipozomy zůstat ponořeny ve vodné fázi, přičemž současně v sobě obsahují vodný obsah, ve kterém mohou být dispergovány účinné látky nebo jiné molekuly.
Současně - díky dvojité fosfolipidové vrstvě - je zabráněno vstupu a výstupu molekul vody nebo polárních molekul, čímž je účinně izolován obsah liposomu (který nemůže být změněn vstupem nebo výstupem) vody nebo polárních rozpuštěných látek).
niosomy
Niosomy ( Non Ionic Liposomes) jsou speciální liposomy, jejichž struktura se liší od "klasických" liposomů. Ve skutečnosti jsou v niosomech fosfolipidové vrstvy nahrazeny neiontovými amfifilními syntetickými lipidy, obvykle přidanými k cholesterolu. Niosomy jsou menší než 200 nanometrů, jsou velmi stabilní a mají různé zvláštní vlastnosti, které je - mimo jiné - velmi vhodné pro lokální použití.
rysy
Vlastnosti lipozomů závisí na typické struktuře, kterou jsou tyto vezikuly vybaveny. Vnější vrstvy mají ve skutečnosti pozoruhodnou afinitu k plazmatickým membránám, z nichž v širším slova smyslu popisují složení (přírodní fosfolipidy, jako jsou fosfatidylcholin, fosfatidylethanolamin a estery cholesterolu).
Tímto způsobem mohou být ve vodě rozpustné látky obsažené v liposomálních mikrosférách snadno dopravovány uvnitř buněk.
Současně může liposom také začlenit farmakologicky aktivní lipofilní molekuly do své vnější fosfolipidové dvojvrstvy.
Navíc, jak bylo uvedeno, vlastnosti lipozomů mohou být zlepšeny, aby se vesikuly přizpůsobily nejrůznějším požadavkům. K tomu je nezbytné zasáhnout různými strukturními změnami v závislosti na cíli, kterého má být dosaženo: například problém nestability fosfolipidů (vysoká tendence k oxidaci) může být vyřešen částečnou hydrogenací, adicí antioxidantu (alfa-tokoferol) nebo uchycením k lyofilizaci (proliposomům), což umožňuje zachovat stabilitu váčků velmi dlouho.
Dále může být lipidová dvojvrstva konstruována tak, aby se zvýšila vazba na určité typy buněk, například prostřednictvím protilátek, lipidů nebo sacharidů. Stejným způsobem může být afinita liposomů pro danou tkáň modifikována změnou složení a elektrickým nábojem (přidáním stearylaminu nebo fosfatidylserinových váčků s pozitivním nábojem, zatímco s dicetylfosfátem jsou získány negativní náboje), což zvyšuje koncentrace léčiva v cílovém orgánu.
Konečně, pro zvýšení poločasu lipozomů je možné modifikovat povrch konjugací polyethylenglykolových molekul (PEG) s lipidovou dvojvrstvou, čímž se vytvoří tzv. " Stealth Liposomy ". Léčba FDA-schváleného léku na rakovinu používá lipozomy potažené PEG, které transportují doxorubicin. Jak bylo uvedeno výše, tento povlak významně zvyšuje poločas lipozomů, které se postupně koncentrují v rakovinových buňkách pronikajících kapilárami nádoru; tyto, ve skutečnosti, být nedávné formace, být více propustný než ti zdravých tkání, a jako takový dovolit liposomy se hromadit v neoplastické tkáni a uvolňovat tady aktivní principy toxické pro rakovinné buňky.
použití
Použití a aplikace liposomů
Liposomy se díky svým specifickým vlastnostem a strukturám používají v různých oblastech: od lékařských a farmaceutických až po čistě kosmetické. Jelikož lipozomy mají vysokou afinitu ke stratum corneum, jsou ve skutečnosti intenzivně používány v této oblasti, aby napomáhaly absorpci funkčních látek kožní cestou.
Pokud jde o lékařskou a farmaceutickou oblast, nacházejí liposomy místo použití v terapeutické i diagnostické oblasti.
Zvláště schopnost liposomů izolovat jejich obsah z vnějšího prostředí je zvláště užitečná při dopravě látek náchylných k degradaci (jako jsou například proteiny a nukleové kyseliny).
Současně mohou být lipozomy využity ke snížení toxicity některých léčiv: to je například případ doxorubicinu - protinádorového léku, který je indikován při rakovině vaječníků a prostaty - který je zapouzdřen v liposomech s dlouhým oběhem viděl, že jeho farmakokinetika je značně pozměněna, a také zlepšila stupeň účinnosti a toxicity.
klasifikace
Klasifikace a typy lipozomů
Klasifikace liposomů může být prováděna podle různých kritérií, jako jsou: rozměry, struktura (počet dvojitých lipidových vrstev, z nichž je liposom složen) a přijatá metoda přípravy (tato poslední klasifikace však nebude zohledněna u předmětu).
Tyto klasifikace a hlavní typy lipozomů budou stručně popsány níže.
Klasifikace na základě konstrukčních a rozměrových kritérií
V závislosti na struktuře a počtu dvojitých vrstev fosfolipidů je každý vezikul vybaven, je možné lipozomy rozdělit na:
Unilamelární lipozomy
Unilamelární lipozomy se skládají z jediné fosfolipidové dvojvrstvy, která uzavírá hydrofilní jádro.
V závislosti na velikosti mohou být unilamelární lipozomy dále klasifikovány do:
- Malé unilamelární vezikuly nebo SUV ( malé unilamelární vesikuly ), jejichž průměr se může pohybovat od 20 nm do 100 nm;
- Velké unilamelární vezikuly nebo LUV ( velké unilamelární Vesikuly ), jejichž průměr se může pohybovat od 100 nm do 1 μm;
- Obří unilamelární vezikuly nebo GUV ( Giants Unilamellar Vesicles ), jejichž průměr je větší než 1 μm.
Multilamelární lipozomy
Multilamelární lipozomy nebo MLV ( MultiLamelární Vesikuly ) jsou složitější, protože jsou charakterizovány koncentrickou přítomností různých lipidových vrstev (obecně více než pěti), které jsou od sebe odděleny vodnými fázemi (struktura cibulové kůže). Pro tento konkrétní rys dosahují multilamelární lipozomy průměry v rozmezí od 500 do 10 000 nm. S touto technikou je možné zapouzdřit vyšší počet lipofilních a hydrofilních účinných látek.
Do skupiny multilamelárních liposomů patří také tzv. Oligolamellos nebo OLV ( OligoLamellar Vesicles ) liposomy, které se vždy skládají ze série koncentrických dvojitých fosfolipidových vrstev, ale s nižším počtem ve srovnání s "správnými" multilamelárními liposomy.
Multikulturní lipozomy
Multivescikulární liposomy nebo MVV ( MultiVesicular Vesicles ) jsou charakterizovány přítomností dvojité fosfolipidové vrstvy, uvnitř které jsou uzavřeny další lipozomy, které však nejsou koncentrické jako v případě multilamelárních liposomů.
Další klasifikace
Kromě toho, co bylo dosud pozorováno, je možné přijmout další klasifikační systém, který liposomy rozděluje na:
- Lipozomy citlivé na PH : jsou to vezikuly, které uvolňují svůj obsah v mírně kyselém prostředí. Ve skutečnosti, při pH 6, 5, lipidy, které je tvoří, protonují a podporují uvolňování léčiva. Tato charakteristika je užitečná, protože velmi často na úrovni nádorových hmot dochází k významnému snížení pH v důsledku nekrotické tkáně, která se tvoří s růstem nádoru.
- Lipozomy citlivé na teplotu: uvolňují svůj obsah při kritické teplotě (obvykle kolem 38-39 ° C). Za tímto účelem se po podání liposomů oblast, ve které je nádorová hmota přítomna, zahřívá, například ultrazvukem.
- Imunoliposomy : uvolňují svůj obsah, když přicházejí do styku s buňkou, která má specifický antigen.
Výhody a nevýhody
Hlavní výhody a nevýhody liposomů
Použití liposomů má řadu značných výhod, jako jsou:
- Složky vnějších fosfolipidových vrstev jsou biokompatibilní, takže nezpůsobují nežádoucí toxické nebo alergické účinky;
- V cílových tkáních jsem schopen začlenit jak hydrofilní, tak lipofilní molekuly;
- Dopravované látky jsou chráněny působením enzymů (proteáz, nukleáz) nebo denaturačním prostředím (pH);
- Jsou schopny snížit toxicitu toxických nebo dráždivých látek;
- Mohou být podávány různými cestami (orální, parenterální, lokální, atd.);
- Mohou být syntetizovány tak, aby se zvýšila jejich afinita pro konkrétní cílová místa (proteiny, tkáně, buňky atd.);
- Jsou biologicky rozložitelné, bez toxicity a mohou být připraveny ve velkém měřítku.
