Što su oni?
Liposomi su zatvorene vezikularne strukture koje se kreću od 20-25 nm do 2.5 μm (ili 2500 nm). Njihova struktura (vrlo slična onoj u staničnim membranama) karakterizirana je prisutnošću jednog ili više dvostrukih slojeva amfifilnih lipida koji ograničavaju hidrofilnu jezgru u kojoj se materijal nalazi u vodenoj fazi. Nadalje, vodena faza je također prisutna izvan liposoma.
Zanimanje za ovo otkriće bilo je odmah visoko, osobito na medicinsko-farmaceutskom polju. Nije iznenađujuće da su od 1970-ih liposomi korišteni, u eksperimentalnom obliku, kao nosači lijekova. Malo po malo, istraživači su naučili usavršavati osobine liposoma, kako bi bili u stanju ostvariti traženi terapijski učinak.
Istraživanja na ovom području su bila i još uvijek vrlo intenzivna, tako da nije iznenađujuće da se liposomi trenutno koriste kao učinkoviti sustavi davanja lijekova.
struktura
Struktura i svojstva liposoma
Kao što je spomenuto, liposomi imaju strukturu koja je karakterizirana prisutnošću jednog ili više dvostrukih slojeva amfifilnih lipida. Detaljno, ovi dvostruki slojevi su uglavnom oblikovani fosfolipidnim molekulama: one iz najudaljenijeg sloja su redovito postavljene jedna pored druge i izlažu svoju polarnu glavu (hidrofilni dio molekule) prema vodenoj okolini koja ih okružuje; apolarni rep (hidrofobni dio molekule) je umjesto toga okrenut prema unutra, gdje je isprepleten s onim drugog lipidnog sloja, koji ima organizaciju koja odražava prethodnu. Zapravo, u unutrašnjem fosfolipidnom sloju, polarne glave su suočene s vodenom okolinom sadržanom u liposomskoj šupljini.
Zahvaljujući ovoj specifičnoj strukturi, liposomi mogu ostati uronjeni u vodenu fazu dok istovremeno sadrže unutarnji sadržaj vode u kojem se mogu dispergirati aktivni principi ili druge molekule.
U isto vrijeme - zahvaljujući dvostrukom fosfolipidnom sloju - sprječava se ulaz i izlaz molekula vode ili polarnih molekula, čime se učinkovito izolira sadržaj liposoma (koji se ne može mijenjati ulaskom ili izlaskom) vode ili polarnih otopina).
niosoma
Niosomi (nejonski liposomi ) su posebni liposomi čija se struktura razlikuje od "klasičnih" liposoma. U stvari, u niosomima su fosfolipidni slojevi zamijenjeni neionskim amfifilnim sinteznim lipidima, koji se obično dodaju kolesterolu. Niosomi su manji od 200 nanometara, vrlo su stabilni i imaju različite karakteristične osobine koje ih, između ostalog, čine vrlo pogodnim za lokalnu uporabu.
Značajke
Karakteristike liposoma ovise o tipičnoj strukturi koju su ove vezikule opremljene. Vanjski slojevi, u stvari, posjeduju izvanredan afinitet za plazmatske membrane, od kojih oni općenito opisuju sastav (prirodni fosfolipidi kao što su fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin i esteri kolesterola).
Na taj način se u vodi topljive tvari sadržane u liposomalnim mikrosferama mogu lako prenijeti unutar stanica.
Istovremeno, liposom može također inkorporirati farmakološki aktivne lipofilne molekule u svoj vanjski fosfolipidni dvosloj.
Štoviše, kao što je spomenuto, karakteristike liposoma mogu se poboljšati kako bi se vezikule prilagodile najrazličitijim zahtjevima. Da bi se to postiglo, potrebno je intervenirati različitim strukturnim promjenama ovisno o cilju koji se želi postići: na primjer, problem koji se odnosi na nestabilnost fosfolipida (visoka sklonost oksidaciji), može se riješiti djelomičnim hidrogeniranjem, dodavanjem. antioksidansa (alfa-tokoferol) ili pribjegavanjem liofilizaciji (proliposomi), što omogućuje očuvanje stabilnosti mjehurića vrlo dugo.
Nadalje, lipidni dvosloj se može konstruirati tako da se poveća vezanje na određene tipove stanica, na primjer preko antitijela, lipida ili ugljikohidrata. Na isti način, afinitet liposoma za određeno tkivo može se modificirati variranjem sastava i električnog naboja (dodavanjem stearilaminskih ili fosfatidilserinskih vezikula s pozitivnim nabojem, dok se s dicetil fosfatom dobivaju negativni naboji), što povećava. koncentracija lijeka u ciljnom organu.
Konačno, za povećanje poluživota liposoma moguće je modificirati površinu konjugiranjem molekula polietilen glikola (PEG) u lipidni dvosloj, proizvodeći takozvane " Stealth Liposomes ". Liječenje lijekom protiv raka koje je odobrio FDA koristi liposome obložene PEG-om koji prenose doksorubicin. Kao što je gore navedeno, ova obloga značajno povećava poluživot liposoma, koji se postupno koncentriraju u stanicama raka koje prolaze kroz kapilare tumora; oni su, u stvari, nedavno formirani, propusniji od onih zdravih tkiva, i kao takvi dopuštaju akumulaciju liposoma u neoplastičnom tkivu i oslobađanje ovdje aktivnih principa toksičnih za stanice raka.
namjene
Primjene i primjena liposoma
Zahvaljujući posebnim svojstvima i strukturama, liposomi se koriste u različitim područjima: od medicinskih i farmaceutskih do čisto kozmetičkih. Zapravo, budući da liposomi imaju visoki afinitet prema stratum corneumu, oni se intenzivno koriste u ovom području u korist kožne apsorpcije funkcionalnih tvari.
Što se tiče medicinskog i farmaceutskog polja, umjesto toga, liposomi pronalaze primjenu u terapeutskom i dijagnostičkom području.
Posebno, sposobnost liposoma da izolira svoj sadržaj iz vanjskog okruženja je posebno korisna u prijenosu tvari sklonih degradaciji (kao što su, na primjer, proteini i nukleinske kiseline).
U isto vrijeme, liposomi se mogu iskoristiti za smanjenje toksičnosti nekih lijekova: to je slučaj, na primjer, s doksorubicinom - lijekom protiv raka koji je indiciran kod karcinoma jajnika i prostate - koji je inkapsuliran u liposome s dugom cirkulacijom. je značajno promijenila farmakokinetiku, kao i poboljšala stupanj djelotvornosti i toksičnosti.
klasifikacija
Klasifikacija i tipovi liposoma
Klasifikacija liposoma može se provesti prema različitim kriterijima, kao što su: dimenzije, struktura (broj dvostrukih lipidnih slojeva u kojima je sastavljen liposom) i prihvaćena metoda pripreme (ova posljednja klasifikacija, međutim, neće se uzeti u obzir u tečaj članka).
Ove klasifikacije i glavni tipovi liposoma bit će ukratko opisani u nastavku.
Klasifikacija na temelju strukturnih i dimenzijskih kriterija
Ovisno o strukturi i broju dvostrukih fosfolipidnih slojeva, svaka vezikula je opremljena, moguće je podijeliti liposome na:
Unilamelarni liposomi
Unilamelarni liposomi se sastoje od jednog fosfolipidnog dvosloja koji obuhvaća hidrofilnu jezgru.
Ovisno o njihovoj veličini, unilamelarni liposomi mogu se dalje svrstati u:
- Mali unilamelarni mjehurići ili SUV-ovi ( Small Unilamellar Vesicles ) čiji promjer može varirati od 20 nm do 100 nm;
- Velike unilamelarne vezikule ili LUV ( veliki Unilamelarni vezikuli ) čiji promjer može varirati od 100 nm do 1 μm;
- Divovske unilamelarne vezikule ili GUV ( Giants Unilamellar Vesicles ) čiji je promjer veći od 1 μm.
Multilamelarni liposomi
Multilamelarni liposomi ili MLV ( MultiLamellar Vesicles ) su složeniji, jer su karakterizirani koncentričnom prisutnošću različitih lipidnih slojeva (općenito više od pet), odvojeni međusobno vodenom fazom (struktura kože luk). Za tu posebnost, multilamelarni liposomi dostižu promjere u rasponu od 500 do 10, 000 nm. Ovom tehnikom moguće je kapsulirati veći broj lipofilnih i hidrofilnih aktivnih sastojaka.
U skupinu multilamelarnih liposoma također spadaju takozvani oligolamelozni ili OLV ( OligoLamelarni Vesikuli ) liposomi, koji se uvijek sastoje od niza koncentričnih dvostrukih fosfolipidnih slojeva, ali manjeg broja u usporedbi s "pravilnim" multilamelarnim liposomima.
Multisecikularni liposomi
Multivisicikularni liposomi ili MVV ( MultiVesicular Vesicles ) karakterizirani su prisutnošću dvostrukog fosfolipidnog sloja unutar kojeg su zatvoreni drugi liposomi koji, međutim, nisu koncentrični kao u slučaju multilamelarnih liposoma.
Ostale klasifikacije
Osim do sada viđenog, moguće je usvojiti još jedan klasifikacijski sustav koji dijeli liposome na:
- Liposomi osjetljivi na PH : to su vezikule koje oslobađaju sadržaj u slabo kiselim sredinama. Zapravo, pri pH 6.5 lipidi koji ih čine protoniraju i pogoduju oslobađanju lijeka. Ta je značajka korisna jer se vrlo često na razini tumorskih masa značajno smanjuje pH zbog nekrotičnog tkiva koje se formira s rastom tumora.
- Liposomi osjetljivi na temperaturu : oslobađaju sadržaj na kritičnoj temperaturi (obično oko 38-39 ° C). U tu svrhu, nakon davanja liposoma, zagrijava se područje gdje je prisutna tumorska masa, na primjer ultrazvukom.
- Imunoliposomi : oslobađaju svoj sadržaj kada dođu u kontakt sa stanicom koja ima specifičan antigen.
Prednosti i nedostaci
Glavne prednosti i nedostaci liposoma
Upotreba liposoma ima brojne značajne prednosti, kao što su:
- Sastojci vanjskih slojeva fosfolipida su biokompatibilni, tako da ne uzrokuju neželjene toksične ili alergijske učinke;
- Mogu ugraditi i hidrofilne i lipofilne molekule u ciljna tkiva;
- Tvari koje se prenose zaštićene su djelovanjem enzima (proteaza, nukleaza) ili denaturirajućim okruženjima (pH);
- Mogu smanjiti toksičnost toksičnih ili iritantnih sredstava;
- Mogu se primijeniti na različite načine (oralno, parenteralno, lokalno, itd.);
- Oni se mogu sintetizirati na takav način da se poveća njihov afinitet za određena ciljna mjesta (proteini, tkiva, stanice, itd.);
- Oni su biorazgradivi, bez toksičnosti i trenutno se mogu pripremiti u velikoj mjeri.
