Что они?
Липосомы представляют собой замкнутые везикулярные структуры, которые могут варьироваться от 20-25 нм до 2, 5 мкм (или 2500 нм). Их структура (очень похожая на структуру клеточных мембран) характеризуется наличием одного или нескольких двойных слоев амфифильных липидов, которые ограничивают гидрофильное ядро, в котором материал находится в водной фазе. Кроме того, водная фаза также присутствует вне липосом.
Интерес к этому открытию был сразу высок, особенно в области медицины и фармацевтики. Неудивительно, что с 1970-х годов в экспериментальной форме липосомы используются в качестве лекарственного средства. Постепенно исследователи научились совершенствовать характеристики липосом, чтобы они могли оказывать желаемый терапевтический эффект.
Исследования в этой области были и остаются очень интенсивными, поэтому неудивительно, что липосомы в настоящее время используются в качестве эффективных систем доставки лекарств.
структура
Структура и свойства липосом
Как уже упоминалось, липосомы имеют структуру, которая характеризуется наличием одного или нескольких двойных слоев амфифильных липидов. Подробно, эти двойные слои в основном образованы молекулами фосфолипидов: таковые из самого внешнего слоя регулярно располагаются рядом и выставляют свою полярную головку (гидрофильную часть молекулы) по направлению к водной среде, которая их окружает; вместо этого аполярный хвост (гидрофобная часть молекулы) обращен внутрь, где он переплетается с таковым второго липидного слоя, организация которого отражает предыдущую. Фактически, во внутреннем фосфолипидном слое полярные головки обращены к водной среде, содержащейся в полости липосом.
Благодаря этой конкретной структуре липосомы могут оставаться погруженными в водную фазу, в то же время вмещая в себя водное содержимое, в котором могут быть диспергированы активные начала или другие молекулы.
В то же время, благодаря двойному фосфолипидному слою, предотвращается вход и выход молекул воды или полярных молекул, что эффективно изолирует содержимое липосомы (которое нельзя изменить при входе или выходе). воды или полярных растворов).
ниосом
Ниосомы (неионные липосомы ) представляют собой особые липосомы, структура которых отличается от «классических» липосом. Фактически, в ниосомах фосфолипидные слои заменяются неионными амфифильными синтезными липидами, обычно добавляемыми в холестерин. Ниосомы меньше 200 нанометров, они очень стабильны и имеют различные специфические характеристики, которые, среди прочего, делают их очень подходящими для местного применения.
черты
Характеристики липосом зависят от типичной структуры этих пузырьков. На самом деле внешние слои обладают замечательным сродством к плазматическим мембранам, из которых они в общих чертах очерчивают состав (природные фосфолипиды, такие как фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и эфиры холестерина).
Таким образом, водорастворимые вещества, содержащиеся в липосомальных микросферах, могут быть легко перенесены внутрь клеток.
В то же время липосома также может включать фармакологически активные липофильные молекулы в свой внешний фосфолипидный бислой.
Кроме того, как уже упоминалось, характеристики липосом можно улучшить, чтобы адаптировать везикулы к самым различным требованиям. Чтобы сделать это, необходимо вмешаться путем внесения структурных изменений различного рода в зависимости от цели, которая должна быть достигнута: например, проблема, связанная с нестабильностью фосфолипидов (высокая склонность к окислению), может быть решена путем частичного гидрирования, добавления антиоксиданта (альфа-токоферол) или путем лиофилизации (пролипосомы), что позволяет сохранять стабильность везикул в течение очень длительного времени.
Кроме того, липидный бислой может быть сконструирован так, чтобы увеличить связывание с определенными типами клеток, например, с помощью антител, липидов или углеводов. Таким же образом, сродство липосом к данной ткани можно изменить, варьируя состав и электрический заряд (добавляя везикулы стеариламина или фосфатидилсерина с положительным зарядом, в то время как с дицетилфосфатом получают отрицательные заряды), что увеличивает концентрация препарата в целевом органе.
Наконец, чтобы увеличить период полураспада липосом, можно модифицировать поверхность путем конъюгирования молекул полиэтиленгликоля (ПЭГ) с липидным бислоем, получая так называемые " липосомы стелс ". FDA-одобренное лекарство от рака использует покрытые ПЭГ липосомы, которые транспортируют доксорубицин. Как указано выше, это покрытие значительно увеличивает период полураспада липосом, которые постепенно концентрируются в раковых клетках, проникающих в капилляры опухоли; они, фактически, имеют недавнее образование, являются более проницаемыми, чем таковые из здоровых тканей, и, как таковые, позволяют липосомам накапливаться в опухолевой ткани и высвобождать здесь активные вещества, токсичные для раковых клеток.
использования
Использование и применение липосом
Благодаря своим особым характеристикам и структуре липосомы используются в различных областях: от медицинской и фармацевтической до чисто косметической. На самом деле, поскольку липосомы обладают высоким сродством к роговому слою, они интенсивно используются в этой области, чтобы способствовать кожному всасыванию функциональных веществ.
Что касается медицинской и фармацевтической областей, то вместо этого липосомы находят применение как в терапевтической, так и в диагностической областях.
В частности, способность липосом изолировать их содержимое от внешней среды особенно полезна при транспортировке веществ, склонных к деградации (таких как, например, белки и нуклеиновые кислоты).
В то же время липосомы могут быть использованы для снижения токсичности некоторых лекарств: это касается, например, доксорубицина - противоопухолевого препарата, который показан при раке яичников и простаты - который инкапсулирован в липосомы с большой циркуляцией видел его фармакокинетику значительно изменены, а также улучшили степень эффективности и токсичности.
классификация
Классификация и типы липосом
Классификация липосом может проводиться в соответствии с различными критериями, такими как: размеры, структура (количество двойных липидных слоев, из которых состоит липосома) и принятый метод приготовления (однако эта последняя классификация не будет учитываться при статья конечно).
Эти классификации и основные типы липосом будут кратко описаны ниже.
Классификация на основе структурных и размерных критериев
В зависимости от структуры и количества двойных слоев фосфолипидов, которыми обладает каждая везикула, можно разделить липосомы на:
Однослойные липосомы
Однослойные липосомы состоят из одного фосфолипидного бислоя, который заключает в себе гидрофильное ядро.
В зависимости от их размера однослойные липосомы могут быть далее классифицированы на:
- Небольшие однослойные везикулы или SUV ( малые однослойные везикулы ), диаметр которых может варьироваться от 20 до 100 нм;
- Большие однослойные везикулы или LUV ( Большие однослойные везикулы ), диаметр которых может варьироваться от 100 нм до 1 мкм;
- Гигантские однослойные везикулы или ГУВ ( Гигантские однослойные везикулы ), диаметр которых превышает 1 мкм.
Мультиламеллярные липосомы
Мультиламеллярные липосомы или MLV ( MultiLamellar Vesicles ) являются более сложными, потому что они характеризуются концентрическим присутствием различных липидных слоев (обычно более пяти), отделенных друг от друга водными фазами (структура оболочки лука). Для этой конкретной особенности мультиламеллярные липосомы достигают диаметров в диапазоне от 500 до 10000 нм. С помощью этого метода можно инкапсулировать большее количество липофильных и гидрофильных активных компонентов.
К группе мультиламеллярных липосом также относятся так называемые олиголамеллы или OLV ( OligoLamellar Vesicles ) липосомы, всегда состоящие из ряда концентрических двойных фосфолипидных слоев, но меньшего числа по сравнению с «правильными» мультиламеллярными липосомами.
Мультивезикулярные липосомы
Мультивезикулярные липосомы или MVV ( MultiVesicular Vesicles ) характеризуются наличием двойного фосфолипидного слоя, внутри которого заключены другие липосомы, которые, однако, не являются концентрическими, как в случае многослойных липосом.
Другие классификации
В дополнение к тому, что было замечено до сих пор, можно принять другую систему классификации, которая делит липосомы на:
- ЛН-чувствительные липосомы : это пузырьки, которые выделяют свое содержимое в слабокислой среде. Фактически, при рН 6, 5 липиды, которые их составляют, протонируют и способствуют высвобождению лекарственного средства. Эта характеристика полезна, потому что очень часто на уровне опухолевых масс происходит значительное снижение pH из-за некротической ткани, которая формируется с ростом опухоли.
- Чувствительные к температуре липосомы : они выделяют свое содержимое при критической температуре (обычно около 38-39 ° C). С этой целью после введения липосом область, где присутствует опухолевая масса, нагревают, например, ультразвуком.
- Иммунолипосомы : они высвобождают свое содержимое, когда вступают в контакт с клеткой, имеющей специфический антиген.
Преимущества и недостатки
Основные достоинства и недостатки липосом
Использование липосом имеет ряд значительных преимуществ, таких как:
- Компоненты внешних фосфолипидных слоев являются биосовместимыми, поэтому они не вызывают нежелательных токсических или аллергических эффектов;
- Я могу включать как гидрофильные, так и липофильные молекулы в ткани-мишени;
- Передаваемые вещества защищены действием ферментов (протеаз, нуклеаз) или денатурирующих сред (pH);
- Они способны снизить токсичность токсических или раздражающих агентов;
- Их можно вводить разными путями (перорально, парентерально, местно и т. Д.);
- Они могут быть синтезированы таким образом, чтобы увеличить их сродство к конкретным сайтам-мишеням (белкам, тканям, клеткам и т. Д.);
- Они являются биоразлагаемыми, не токсичными и в настоящее время могут быть получены в больших масштабах.
