Mis need on?
Liposoomid on suletud vesikulaarsed struktuurid, mis võivad olla vahemikus 20-25 nm kuni 2, 5 μm (või 2500 nm). Nende struktuuri (väga sarnane rakumembraanide struktuurile) iseloomustab ühe või mitme amfifiilse lipiidi topeltkihi olemasolu, mis piiravad hüdrofiilset südamikku, milles materjali leitakse vesifaasis. Lisaks on vesifaas olemas ka väljaspool liposoome.
Huvi selle avastuse vastu oli kohe kõrge, eriti meditsiini-farmaatsia valdkonnas. Ei ole üllatav, et alates 1970. aastatest on liposoome kasutatud eksperimentaalsel kujul narkootikumidena. Vähesel määral on teadlased õppinud liposoomide omadusi täiustama, et nad saaksid soovitud terapeutilist toimet avaldada.
Uuringud selles valdkonnas on olnud ja on endiselt väga intensiivsed, mistõttu ei ole üllatav, et liposoome kasutatakse praegu efektiivsete ravimite kohaletoimetamise süsteemidena.
struktuur
Liposoomide struktuur ja omadused
Nagu mainitud, on liposoomidel struktuur, mida iseloomustab amfifiilse lipiidide ühe või mitme topeltkihi olemasolu. Üksikasjalikult moodustavad need topeltkihid enamasti fosfolipiidmolekulidest: äärmise kihi need paigutatakse korrapäraselt kõrvuti ja paljastatakse nende polaarne pea (molekuli hüdrofiilne osa) nende ümbritseva vesise keskkonna suunas; apolaarne saba (molekuli hüdrofoobne osa) pööratakse selle asemel sisemise poole, kus see on põimunud teise lipiidse kihi omaga, millel on organisatsioon, mis peegeldab eelmist. Tegelikult on polaarpead sisemises fosfolipiidkihis liposoomi õõnsuses oleva vesikeskkonnaga.
Tänu sellele konkreetsele struktuurile võivad liposoomid jääda vesifaasi sukeldatuks, kusjuures nende sees on samaaegselt veesisaldus, milles on võimalik dispergeerida toimeaineid või teisi molekule.
Samal ajal - tänu topeltfosfolipiidkihile - välditakse veemolekulide või polaarsete molekulide sisenemist ja väljumist, eraldades efektiivselt liposoomi sisu (mida ei saa sisenemise või väljumise teel muuta). vees või polaarsetes lahustunud ainetes).
niosoomide
Niosoomid ( mitte- ioonsed liposoomid ) on erilised liposoomid, mille struktuur erineb "klassikalistest" liposoomidest. Tegelikult asendatakse niosoomides fosfolipiidi kihid mitteioonsete amfifiilse sünteesi lipiididega, mis tavaliselt lisatakse kolesteroolile. Niosoomid on väiksemad kui 200 nanomeetrit, nad on väga stabiilsed ja neil on erinevad iseärasused, mis muudavad muuhulgas väga sobivad paikseks kasutamiseks.
Omadused
Liposoomide omadused sõltuvad tüüpilisest struktuurist, millesse need vesiikulid on varustatud. Väliskihid omavad tegelikult märkimisväärset afiinsust plasmamembraanide suhtes, millest nad kirjeldavad üldjoontes kompositsiooni (looduslikud fosfolipiidid nagu fosfatidüülkoliin, fosfatidüületanoolamiin ja kolesterooli estrid).
Sel viisil saab liposomaalsetes mikrosfäärides sisalduvaid vees lahustuvaid aineid kergesti transportida rakkude sees.
Samal ajal võib liposoom sisaldada ka farmakoloogiliselt aktiivseid lipofiilseid molekule oma välisse fosfolipiidkihi.
Veelgi enam, nagu mainitud, on võimalik parandada liposoomide omadusi, et kohandada vesiikulid kõige erinevamatele nõuetele. Selleks on vaja sekkuda, tehes mitmesuguseid struktuurimuutusi sõltuvalt saavutatavast eesmärgist: näiteks fosfolipiidide ebastabiilsusega seotud probleemi (kõrge kalduvus oksüdatsioonile) saab lahendada osalise hüdrogeenimisega, lisamisega. antioksüdandi (alfa-tokoferooli) või lüofiliseerimise teel (proliposoomid), mis võimaldab säilitada vesiikulite stabiilsust väga pikka aega.
Lisaks võib lipiidide kaksikkihi konstrueerida nii, et see suurendaks seondumist teatud rakutüüpidega, näiteks antikehade, lipiidide või süsivesikute kaudu. Samamoodi võib liposoomide afiinsust antud koe suhtes modifitseerida kompositsiooni muutmise ja elektrilise laengu (positiivse laenguga stearüülamiini või fosfatidüülseriini vesikulaaride lisamise teel, samal ajal kui ditsetüülfosfaadi korral saadakse negatiivsed laengud). ravimi kontsentratsioon sihtorganis.
Lõpuks, et suurendada liposoomide poolväärtusaega, on võimalik muuta pinda, konjugeerides polüetüleenglükoolimolekulid (PEG) lipiidide kaksikkihiga, saades niinimetatud " Stealth liposoomid ". FDA poolt heaks kiidetud vähiravimiravi kasutab PEG-ga kaetud liposoome, mis transpordivad doksorubitsiini. Nagu ülalpool öeldud, suurendab see kate oluliselt liposoomide poolväärtusaega, mis kontsentreeruvad järk-järgult kasvaja kapillaare läbilaskvatesse vähirakkudesse; need on viimasel ajal kujunenud, need on läbilaskvamad kui tervete kudede omad ja võimaldavad sellisel juhul liposoomidel koguneda neoplastilisse koesse ja vabastada siin vähirakkudele toksilised toimeained.
kasutusalad
Liposoomide kasutamine ja rakendused
Tänu nende spetsiifilistele omadustele ja struktuuridele kasutatakse liposoome erinevates valdkondades: meditsiini- ja farmaatsiavaldkondadest kuni puhtalt kosmeetika valdkonda. Tegelikult, kuna liposoomidel on kõrge afiinsus stratum corneum'i suhtes, kasutatakse neid selles valdkonnas intensiivselt funktsionaalsete ainete naha imendumise soodustamiseks.
Meditsiinilise ja farmatseutilise valdkonna osas leiavad liposoomid rakendusi nii terapeutilistes kui ka diagnostilistes valdkondades.
Täpsemalt on liposoomide võime isoleerida nende sisu väliskeskkonnast eriti kasulik lagunemisohtlike ainete (näiteks valkude ja nukleiinhapete) edastamiseks.
Samal ajal võib mõnede ravimite toksilisuse vähendamiseks kasutada liposoome: see on näiteks doksorubitsiin - vähivastane ravim, mis on näidustatud munasarjade ja eesnäärmevähi korral - mis on kapseldatud pikaaegsetesse liposoomidesse. on näinud oma farmakokineetikat oluliselt muutnud, samuti parandanud efektiivsuse ja toksilisuse astet.
klassifikatsioon
Liposoomide klassifikatsioon ja tüübid
Liposoomide klassifitseerimine võib toimuda vastavalt erinevatele kriteeriumidele, nagu: mõõtmed, struktuur (topelt lipiidikihtide arv, mille liposoom koosneb) ja ettevalmistusmeetod (see viimane klassifikatsioon ei võeta siiski arvesse). artikkel).
Neid klassifikaatoreid ja liposoomide peamisi tüüpe kirjeldatakse lühidalt allpool.
Klassifikatsioon, mis põhineb struktuurilistel ja mõõtmetega kriteeriumidel
Sõltuvalt fosfolipiid-topeltkihtide struktuurist ja arvust on iga vesikulaar varustatud, on võimalik liposoome jaotada:
Unilamellaarsed liposoomid
Unilamellaarsed liposoomid koosnevad ühest fosfolipiidkihist, mis ümbritseb hüdrofiilset südamikku.
Sõltuvalt nende suurusest võib unilamellaarseid liposoome veelgi liigitada:
- Väikesed unilamellaarsed vesiikulid või SUV-d ( väikesed unilamellaarsed vesiiklid ), mille läbimõõt võib varieeruda vahemikus 20 nm kuni 100 nm;
- Suured unilamellaarsed vesiikulid või LUV ( suured unilamellaarsed vesiiklid ), mille läbimõõt võib varieeruda 100 nm kuni 1 um;
- Hiiglaslikud unilamellaarsed vesiikulid või GUV ( hiiglased Unilamellar Vesicles ), mille läbimõõt on suurem kui 1 μm.
Multilamellaarsed liposoomid
Multilamellaarsed liposoomid või MLV ( MultiLamellar Vesicles ) on keerulisemad, sest neid iseloomustab erinevate lipiidikihtide (tavaliselt enam kui viie) kontsentriline kontsentratsioon, mis on eraldatud üksteisest vesifaaside (sibula naha struktuuri) abil. Selle konkreetse omaduse puhul jõuavad multilamellaarsed liposoomid läbimõõdudesse vahemikus 500 kuni 10 000 nm. Selle meetodiga on võimalik kapseldada suurem arv lipofiilseid ja hüdrofiilseid toimeaineid.
Ka multilamellaarsete liposoomide rühma kuuluvad nn oligolamellos- või OLV ( OligoLamellar Vesicles ) liposoomid, mis koosnevad alati kontsentriliste kahekordsete fosfolipiidkihtide seeriatest, kuid väiksema arvuga kui "õiged" multilamellaarsed liposoomid.
Multivesikulaarsed liposoomid
Multivesikulaarseid liposoome või MVV ( MultiVesicular Vesicles ) iseloomustab topeltfosfolipiidkihi olemasolu, mille sees on teised liposoomid, mis aga ei ole kontsentrilised, nagu multilamellaarsete liposoomide puhul.
Muud klassifikatsioonid
Lisaks senisele on näha veel üks liigitussüsteem, mis jagab liposoomid:
- PH tundlikud liposoomid : need on vesiikulid, mis vabastavad nende sisu kergelt happelises keskkonnas. Tegelikult on pH 6, 5 juures neid moodustavad lipiidid protoneeruvad ja soodustavad ravimi vabanemist. See omadus on kasulik, sest väga sageli kasvaja masside tasemel langeb kasvaja kasvuga moodustuva nekrootilise koe tõttu oluliselt pH.
- Temperatuuritundlikud liposoomid : nad vabastavad oma sisu kriitilises temperatuuril (tavaliselt umbes 38-39 ° C). Selleks kuumutatakse pärast liposoomide manustamist piirkond, kus kasvaja mass on olemas, näiteks ultraheliga.
- Immunoliposoomid : nad vabastavad oma sisu, kui nad puutuvad kokku rakuga, millel on spetsiifiline antigeen.
Eelised ja puudused
Liposoomide peamised eelised ja puudused
Liposoomide kasutamisel on mitmeid märkimisväärseid eeliseid, näiteks:
- Väliste fosfolipiidkihtide koostisosad on bioloogiliselt ühilduvad, mistõttu nad ei põhjusta soovimatuid toksilisi või allergilisi toimeid;
- Ma võin sihtmärkkudedesse lisada nii hüdrofiilseid kui ka lipofiilseid molekule;
- Edastatavad ained on kaitstud ensüümide (proteaaside, nukleaaside) või denatureeriva keskkonna (pH) toimega;
- Nad suudavad vähendada toksiliste või ärritavate ainete toksilisust;
- Neid võib manustada erinevatel viisidel (suukaudselt, parenteraalselt, paikselt jne);
- Neid võib sünteesida viisil, mis suurendab nende afiinsust konkreetsete sihtkohtade (valgud, koed, rakud jne) suhtes;
- Need on biolagunevad, toksilised ja neid saab praegu laiaulatuslikult valmistada.
