Liposomas

Kas tie ir Struktūra Iezīmes Izmanto Klasifikācijas priekšrocības un trūkumi

Kas ir

Liposomas ir slēgtas vezikulāras struktūras, kuru izmēri var svārstīties no 20-25 nm līdz 2,5 μm (t.i., 2500 nm). To struktūru (ļoti līdzīgu šūnu membrānu struktūrai) raksturo viena vai vairāku divkāršu amfifilisko lipīdu slāņu klātbūtne, kas ūdens fāzē norobežo hidrofilu kodolu. Turklāt ūdens fāze atrodas arī ārpus liposomām.

Pilnīgi nejaušā veidā liposomas 1960. gadu sākumā atklāja angļu hematologs Aleks Banghams, veicot elektronu mikroskopa eksperimentu, ko veica kopā ar savu kolēģi R.W. Horne.
Interese par šo atklājumu uzreiz bija liela, īpaši medicīnas un farmācijas jomā.Nav pārsteidzoši, ka kopš 70. gadiem liposomas eksperimentālā veidā ir izmantotas kā zāļu nesēji. Pamazām pētnieki ir iemācījušies pilnveidot liposomu īpašības tā, lai tās spētu radīt vēlamo terapeitisko efektu.
Pētījumi šajā jomā ir bijuši un joprojām ir ļoti intensīvi, tāpēc nav pārsteidzoši, ka liposomas pašlaik tiek izmantotas kā efektīvas zāļu ievadīšanas sistēmas.

Struktūra

Liposomu struktūra un īpašības

Kā jau minēts, liposomām ir struktūra, ko raksturo viena vai vairāku amfifilisko lipīdu dubultu slāņu klātbūtne. Detalizēti šie dubultā slāņi galvenokārt sastāv no fosfolipīdu molekulām: ārējā slāņa slāņi tiek regulāri novietoti blakus un pakļauj to polāro galvu (molekulas hidrofilo daļu) pret ūdens vidi, kas tos ieskauj; apolārā aste (hidrofobiska) tā daļa ir vērsta uz iekšu, kur tā savijas ar otro lipīdu slāni, kuram ir spoguļorganizācija pret iepriekšējo. Patiesībā iekšējā fosfolipīdu slānī polārās galvas ir pagrieztas pret ūdens vidi liposomas dobumā.
Pateicoties šai īpašajai struktūrai, liposomas var palikt iegremdētas ūdens fāzē, vienlaikus uzņemot ūdens saturu, kurā var izkliedēt aktīvās sastāvdaļas vai citas molekulas.
Tajā pašā laikā - pateicoties fosfolipīdu dubultā slānim - tiek novērsta ūdens molekulu vai polāro molekulu iekļūšana un iziešana, efektīvi izolējot liposomas saturu (ko nevar mainīt, ieejot vai izplūstot ūdenim vai polārajiem šķīdinātājiem).

Niosomas

Niosomas (Nejonu liposomas) ir īpašas liposomas, kuru struktūra atšķiras no "klasiskajām" liposomām. Faktiski niosomās fosfolipīdu slāņi tiek aizstāti ar sintētiskiem nejonu amfifiliskiem lipīdiem, kurus parasti pievieno holesterīnam. Niosomu izmēri ir mazāki par 200 nanometriem, tie ir ļoti stabili un tiem piemīt dažādas īpatnības, kas cita starpā padara tos ļoti piemērotus lokālai lietošanai.

Iespējas

Liposomu īpašības ir atkarīgas no tipiskās struktūras, kurai šīs vezikulas ir apveltītas. Ārējiem slāņiem patiesībā ir ievērojama afinitāte pret plazmas membrānām, kuru sastāvs ir kopumā līdzīgs (dabiskie fosfolipīdi, piemēram, fosfatidilholīns, fosfatidiletanolamīns un holesterīna esteri).
Tādā veidā ūdenī šķīstošās vielas, kas atrodas liposomu mikrosfērās, var viegli pārnest šūnās.
Tajā pašā laikā liposomas ārējā fosfolipīdu divslānī var iekļaut arī farmakoloģiski aktīvas lipofīlas molekulas.
Turklāt, kā minēts, liposomu īpašības var uzlabot, lai vezikulus pielāgotu visdažādākajām vajadzībām. Lai to izdarītu, ir jāiejaucas, veicot dažāda veida strukturālas izmaiņas atkarībā no sasniedzamā mērķa: piemēram, problēmu, kas saistīta ar fosfolipīdu nestabilitāti (augsta tendence oksidēties), var atrisināt, daļēji hidrogenējot, pievienojot antioksidantu (alfa-tokoferolu) vai izmantojot liofilizāciju (proliposomas), kas ļauj saglabāt pūslīšu stabilitāti ļoti ilgu laiku.
Turklāt lipīdu divslāni var veidot tā, lai palielinātu saistīšanos ar noteiktiem šūnu tipiem, piemēram, izmantojot antivielas, lipīdus vai ogļhidrātus. Līdzīgi liposomu afinitāti pret konkrētiem audiem var mainīt, mainot to sastāvu un elektrisko lādiņu (pievienojot stearilamīnu vai fosfatidilserīnu, lai iegūtu pozitīvi lādētas pūslīšus; savukārt, lietojot dicetilfosfātu, tiek iegūti negatīvi lādiņi), kas palielina zāļu koncentrāciju mērķa orgāns.
Visbeidzot, lai palielinātu "liposomu pussabrukšanas periodu, ir iespējams modificēt to virsmu, konjugējot polietilēnglikola (PEG) molekulas ar lipīdu divslāni, radot tā sauktās" slepenās liposomas ". FDA apstiprinātā pretvēža zāļu ārstēšana izmanto savas PEG pārklājuma liposomas, kas satur doksorubicīnu. Kā minēts iepriekš, šis pārklājums ievērojami palielina liposomu pussabrukšanas periodu, kas pakāpeniski koncentrējas vēža šūnās, kas iekļūst audzēja kapilāros; tie faktiski ir nesen veidoti, ir caurlaidīgāki nekā veseliem audiem, un tādējādi ļauj liposomām uzkrāties neoplastiskajos audos un atbrīvot toksiskās aktīvās sastāvdaļas vēža šūnām.

Izmanto

Liposomu pielietojums un pielietojums

Pateicoties to īpašajām īpašībām un struktūrām, liposomas tiek izmantotas dažādās jomās: no medicīnas un farmācijas līdz tīri kosmētiskai. Faktiski, tā kā liposomām ir augsta afinitāte pret stratum corneum, tās šajā jomā tiek intensīvi izmantotas, lai veicinātu funkcionālo vielu uzsūkšanos ādā.
No otras puses, medicīnas un farmācijas jomā liposomas atrod pielietojumu gan terapeitiskajā, gan diagnostikas jomā.
Jo īpaši liposomu spēja izolēt savu saturu no ārējās vides ir īpaši noderīga tādu vielu transportēšanai, kurām ir nosliece uz noārdīšanos (piemēram, piemēram, olbaltumvielas un nukleīnskābes).
Tajā pašā laikā liposomas var izmantot, lai samazinātu dažu zāļu toksicitāti: tas tā ir, piemēram, ar doksorubicīnu - pretvēža līdzekli, kas indicēts olnīcu un prostatas vēža gadījumā - kas ir iekapsulēts ilgstoši cirkulējošās liposomās tā farmakokinētika, kā arī efektivitātes un toksicitātes pakāpe ir ievērojami mainījusies.

Klasifikācija

Liposomu klasifikācija un veidi

Liposomu klasifikāciju var veikt, pamatojoties uz dažādiem kritērijiem, piemēram: izmēru, struktūru (lipīdu divslāņu skaitu, no kuriem sastāv liposoma) un pieņemto sagatavošanas metodi (pēdējā klasifikācija tomēr netiks ņemta vērā) raksta gaitā).
Turpmāk šīs klasifikācijas un galvenie liposomu veidi tiks aprakstīti īsi.

Klasifikācija, pamatojoties uz strukturālajiem un izmēru kritērijiem

Pamatojoties uz katras pūslīšu fosfolipīdu divslāņu struktūru un skaitu, ir iespējams sadalīt liposomas:

Unilamellar liposomas

Unilamellar liposomas sastāv no viena divslāņu fosfolipīdu, kas ietver hidrofilu kodolu.
Atkarībā no to lieluma vienlīmeņu liposomas var iedalīt tālāk:

• Mazie vienlāņu pūslīši vai apvidus auto (Mazas vienlīmeņu pūslīši) kura diametrs var svārstīties no 20 nm līdz 100 nm;
• Lielas vienlīmeņu pūslīši jeb LUV (Lielas vienlīmeņu pūslīši), kuru diametrs var svārstīties no 100 nm līdz 1 μm;
• Milzu vienlapu pūslīši jeb GUV (Milži vienlapu pūslīši), kura diametrs ir lielāks par 1 μm.

Daudzslāņu liposomas

Daudzslāņu liposomas vai MLV (Daudzlīmeņu pūslīši) ir sarežģītāki, jo tiem raksturīga dažādu lipīdu slāņu (parasti vairāk nekā piecu) koncentriska klātbūtne, kas viens no otra ir atdalīti ar ūdens fāzēm (sīpolu mizas struktūra). Šīs īpašās īpašības dēļ daudzslāņu liposomas sasniedz diametru no 500 līdz 10 000 nm. Izmantojot šo paņēmienu, ir iespējams iekapsulēt lielāku skaitu gan lipofilo, gan hidrofilo aktīvo sastāvdaļu.
Tā sauktās oligolamellārās liposomas jeb OLV pieder arī daudzslāņu liposomu grupai (OligoLamellar pūslīši), kas vienmēr sastāv no virknes koncentrisku fosfolipīdu dubultslāņu, bet ar mazāku skaitu nekā "pareizās" daudzslāņu liposomas.

Multivesikulāras liposomas

Multikulāras liposomas vai MVV (MultiVezikulāras pūslīši) raksturo fosfolipīdu divslāņu klātbūtne, kuras iekšpusē ir ievietotas citas liposomas, kuras tomēr nav koncentriskas kā daudzslāņu liposomu gadījumā.

Citas klasifikācijas

Papildus līdz šim redzētajam ir iespējams pieņemt vēl vienu klasifikācijas sistēmu, kas sadala liposomas:

• PH jutīgas liposomas: tās ir pūslīši, kas atbrīvo to saturu nedaudz skābā vidē. Faktiski pie pH 6,5 lipīdi, kas tos veido, protonē un veicina zāļu izdalīšanos. Šī funkcija ir noderīga, jo ļoti bieži audzēja masu līmenī ievērojami pazeminās pH, ko izraisa nekrotiskie audi, kas veidojas līdz ar audzēja augšanu.
• Termosensitīvas liposomas: tās atbrīvo saturu kritiskā temperatūrā (parasti ap 38-39 ° C). Šim nolūkam pēc liposomu ievadīšanas apgabals, kurā atrodas audzēja masa, tiek uzkarsēts, piemēram, ar ultraskaņu.
• Imunoliposomas: tās atbrīvo savu saturu, nonākot saskarē ar šūnu, kurai ir specifisks antigēns.

Priekšrocības un trūkumi

Galvenās liposomu priekšrocības un trūkumi

Liposomu izmantošanai ir vairākas būtiskas priekšrocības, piemēram:

• Ārējo fosfolipīdu slāņu sastāvdaļas ir bioloģiski saderīgas, tāpēc tās neizraisa nevēlamu toksisku vai alerģisku iedarbību;
• Tie spēj iekļaut un nodot mērķaudos gan hidrofilās, gan lipofilās molekulas;
• Pārnēsātās vielas aizsargā fermentu (proteāzes, nukleāzes) iedarbība vai denaturējoša vide (pH);
• Viņi spēj samazināt toksisku vai kairinošu līdzekļu toksicitāti;
• Tos var ievadīt dažādos veidos (perorāli, parenterāli, lokāli utt.);
• Tos var sintezēt tā, lai palielinātu to afinitāti pret noteiktām mērķa vietām (olbaltumvielām, audiem, šūnām utt.);
• Tie ir bioloģiski noārdāmi, netoksiski un pašlaik tiek gatavoti liela apjoma.

No otras puses, galvenais liposomu trūkums ir saistīts ar to nestabilitāti, jo to struktūras dēļ tie ir īpaši pakļauti oksidatīvai noārdīšanai. Lai novērstu šo trūkumu un atvieglotu to saglabāšanu, liposomas var pakļaut liofilizācijai. , šo sistēmu atjaunošanai, kā arī to manipulēšanai un izmantošanai ir vajadzīgas īpašas prasmes, kā arī augstās ražošanas izmaksas.