Какво са
Липозомите са затворени везикуларни структури, чиито размери могат да варират от 20-25 nm до 2.5 μm (т.е. 2500 nm). Тяхната структура (много подобна на тази на клетъчните мембрани) се характеризира с наличието на един или повече двойни слоеве амфифилни липиди, които разграничават хидрофилна сърцевина, съдържаща материал във водната фаза. Освен това, водната фаза присъства и извън липозомите.
Интересът към това откритие веднага беше голям, особено в областта на медицината и фармацията. Не е изненадващо, че от 70-те години на миналия век липозомите се използват, в експериментална форма, като носители на лекарства. Постепенно изследователите се научиха да усъвършенстват характеристиките на липозомите по такъв начин, че да ги направят способни да окажат желания терапевтичен ефект.
Изследванията в тази област са били и все още са много интензивни, поради което не е изненадващо, че понастоящем липозомите се използват като ефективни системи за доставяне на лекарства.
Структура
Структура и свойства на липозомите
Както бе споменато, липозомите имат структура, която се характеризира с наличието на един или повече двойни слоеве амфифилни липиди. По -подробно, тези двойни слоеве се състоят предимно от фосфолипидни молекули: тези от най -външния слой редовно се поставят един до друг и излагат полярната си глава (хидрофилна част на молекулата) към водната среда, която ги заобикаля; аполарната опашка (хидрофобна част от молекулата) вместо това е обърната навътре, където се преплита с тази на втория липиден слой, който има огледална организация спрямо предишния. Във вътрешния фосфолипиден слой всъщност полярните глави са обърнати към водната среда, съдържаща се в кухината на липозомата.
Благодарение на тази специфична структура, липозомите могат да останат потопени във водна фаза, като едновременно с това съдържат водно съдържание, в което могат да се диспергират активни съставки или други молекули.
В същото време - благодарение на двойния фосфолипиден слой - се предотвратява навлизането и излизането на водни молекули или полярни молекули, като ефективно се изолира съдържанието на липозомата (която не може да бъде променена чрез навлизане или излизане на вода или полярни разтвори).
Ниозоми
Ниозомите (Нейонични липозоми) са специфични липозоми, чиято структура е различна от "класическите" липозоми. В действителност, в ниозомите фосфолипидните слоеве се заменят със синтетични не-йонни амфифилни липиди, обикновено добавени към холестерола. Ниозомите имат размери по -малки от 200 нанометра, много са стабилни и имат различни особености, които - наред с други неща - ги правят много подходящи за локална употреба.
Характеристика
Характеристиките на липозомите зависят от типичната структура, на която тези везикули са надарени. Външните слоеве всъщност имат забележителен афинитет към плазмените мембрани, чийто състав е широко подобен (естествени фосфолипиди като фосфатидилхолин, фосфатидилетаноламин и холестеролови естери).
По този начин водоразтворимите вещества, съдържащи се в липозомните микросфери, могат лесно да бъдат транспортирани вътре в клетките.
В същото време липозомата може също да включи фармакологично активни липофилни молекули във външния си фосфолипиден двуслой.
Освен това, както бе споменато, характеристиките на липозомите могат да бъдат подобрени, за да се адаптират везикулите към най -разнообразните нужди. За да направите това, е необходимо да се намесите чрез извършване на структурни промени от различен вид в зависимост от целта, която трябва да бъде постигната: например проблемът, свързан с нестабилността на фосфолипидите (висока склонност към окисление), може да бъде решен чрез частично хидрогениране, добавяне на антиоксидант (алфа-токоферол) или чрез прибягване до лиофилизация (пролипозоми), което позволява да се запази стабилността на везикулите за много дълго време.
Освен това, липидният двуслой може да бъде конструиран по такъв начин, че да увеличи свързването към определени типове клетки, например чрез антитела, липиди или въглехидрати. По подобен начин афинитетът на липозомите към дадена тъкан може да бъде променен чрез промяна на нейния състав и електрически заряд (добавяне на стеариламин или фосфатидилсерин за получаване на положително заредени везикули; докато с дицетил фосфат се получават отрицателни заряди), което увеличава концентрацията на лекарството в целевия орган.
И накрая, за да се увеличи "времето на полуразпад на липозомите, е възможно да се модифицира тяхната повърхност чрез конюгиране на молекули на полиетилен гликол (PEG) към липидния двуслой, като се произвеждат така наречените" Stealth Liposomes ". Одобреното от FDA лекарство за лечение на рак използва своите собствени покрити с PEG липозоми, носещи доксорубицин Както бе посочено по-горе, това покритие значително увеличава полуживота на липозомите, които постепенно се концентрират в раковите клетки, проникващи в капилярите на тумора; те всъщност са скорошно образувани, са по -пропускливи от тези на здравите тъкани и като такива позволяват на липозомите да се натрупват в неопластичната тъкан и да отделят токсичните активни съставки за раковите клетки.
Използва
Употреба и приложение на липозоми
Благодарение на специфичните си характеристики и структура, липозомите се използват в различни области: от медицинската и фармацевтичната до чисто козметичната. Всъщност, тъй като липозомите имат висок афинитет към роговия слой, те се използват интензивно в тази област, за да благоприятстват кожната абсорбция на функционални вещества.
Що се отнася до медицинската и фармацевтичната област, липозомите намират приложение както в терапевтичната, така и в диагностичната област.
По -специално, способността на липозомите да изолират съдържанието си от външната среда е особено полезна при транспортирането на вещества, склонни към разграждане (като например протеини и нуклеинови киселини).
В същото време липозомите могат да бъдат експлоатирани, за да се намали токсичността на някои лекарства: това е случаят например с доксорубицин - противораково лекарство, което е показано при рак на яйчниците и простатата - което е капсулирано в дълго циркулиращи липозоми неговата фармакокинетика е значително променена, както и степента на ефикасност и токсичност.
Класификация
Класификация и видове липозоми
Класификацията на липозомите може да се извърши въз основа на различни критерии, като например: размер, структура (брой липидни двуслойни, от които е съставена липозомата) и възприет метод на получаване (последната класификация обаче няма да се разглежда в хода на статията).
По -долу тези класификации и основните видове липозоми ще бъдат описани накратко.
Класификация въз основа на структурни и критерии за размер
Въз основа на структурата и броя на фосфолипидните двуслоеве, които всеки везикул има, е възможно да се разделят липозомите на:
Еднослойни липозоми
Еднослойните липозоми се състоят от един фосфолипиден двуслоен слой, който обхваща хидрофилна сърцевина.
В зависимост от техния размер, еднослойните липозоми могат да бъдат допълнително класифицирани на:
- Малки еднопластови везикули или джипове (Малки еднопластови везикули) чийто диаметър може да варира от 20 nm до 100 nm;
- Големи еднослойни везикули или LUVs (Големи еднослойни везикули) чийто диаметър може да варира от 100 nm до 1 μm;
- Гигантски еднопластови везикули или GUV (Гигантски едноламеларни везикули), чийто диаметър е по -голям от 1 μm.
Многопластови липозоми
Многопластови липозоми или MLVs (Многопластови везикули) са по -сложни, тъй като се характеризират с концентричното присъствие на различни липидни слоеве (обикновено повече от пет), разделени един от друг с водни фази (структура на лука). Поради тази особеност многопластовите липозоми достигат диаметри между 500 и 10 000 nm. С тази техника е възможно да се капсулира по -голям брой както липофилни, така и хидрофилни активни съставки.
Така наречените олиголамеларни липозоми или OLV също принадлежат към групата на многоламеларни липозоми (Олиголамеларни везикули), състоящ се винаги от поредица концентрични фосфолипидни двойни слоеве, но с по -малък брой от "правилните" многопластови липозоми.
Мултивезикуларни липозоми
Мултивезикуларни липозоми или MVVs (Многовезикуларни везикули) се характеризират с наличието на фосфолипиден двуслой, вътре в който са затворени други липозоми, които обаче не са концентрични, както в случая на многослойните липозоми.
Други класификации
В допълнение към видяното досега е възможно да се възприеме друга класификационна система, която разделя липозомите на:
- PH-чувствителни липозоми: това са везикули, които освобождават съдържанието си в слабо кисела среда. Всъщност, при рН 6,5, липидите, които ги съставят, протонират и благоприятстват освобождаването на лекарството. Тази функция е полезна, тъй като много често на нивото на туморните маси има значително понижаване на рН, поради некротичната тъкан, която се образува с растежа на тумора.
- Термочувствителни липозоми: те освобождават съдържанието си при критична температура (обикновено около 38-39 ° C). За тази цел, след прилагането на липозомите, зоната, където се намира туморната маса, се нагрява, например чрез ултразвук.
- Имунолипозоми: те освобождават съдържанието си, когато влязат в контакт с клетка, която има специфичен антиген.
Предимства и недостатъци
Основни предимства и недостатъци на липозомите
Използването на липозоми има редица значителни предимства, като например:
- Съставките на външните фосфолипидни слоеве са биосъвместими, така че не предизвикват нежелани токсични или алергични ефекти;
- Те са в състояние да включат и предадат както хидрофилни, така и липофилни молекули в прицелните тъкани;
- Пренасяните вещества са защитени от действието на ензими (протеази, нуклеази) или от денатурираща среда (рН);
- Те са в състояние да намалят токсичността на токсични или дразнещи агенти;
- Те могат да се прилагат по различни начини (орален, парентерален, локален и т.н.);
- Те могат да бъдат синтезирани по такъв начин, че да увеличат афинитета им към определени целеви места (протеини, тъкани, клетки и т.н.);
- Те са биоразградими, нетоксични и в момента се приготвят в голям мащаб.
