Hva er de?
Liposomer er lukkede vesikulære strukturer som kan variere fra 20-25 nm til 2, 5 μm (eller 2500 nm). Deres struktur (svært lik den for cellemembraner) er karakterisert ved tilstedeværelsen av ett eller flere doble lag amfifile lipider som avgrenser en hydrofil kjerne der materiale er funnet i vandig fase. Videre er den vandige fase også tilstede utenfor liposomene.
Interessen for denne oppdagelsen var umiddelbart høy, spesielt innen medisinsk-farmasøytisk felt. Ikke overraskende, siden liposomer fra 1970-tallet har blitt brukt, i eksperimentell form, som narkotika kjøretøy. Litt etter litt har forskere lært å perfeksjonere egenskapene til liposomer, slik at de kan utøve den søkte terapeutiske effekten.
Forskning på dette området har vært og er fortsatt veldig intens, så det er ikke overraskende at liposomer for tiden brukes som effektive legemiddelleveringssystemer.
struktur
Struktur og egenskaper av liposomer
Som nevnt har liposomer en struktur som er karakterisert ved tilstedeværelsen av ett eller flere dobbeltlag amfifile lipider. Disse dobbeltlagene er i det store og hele dannet av fosfolipidmolekyler. De av det ytre laget legges regelmessig side om side og utsetter deres polarhode (hydrofile delen av molekylet) mot det vanne miljøet som omgir dem. Den apolære halen (hydrofobe delen av molekylet) vender i stedet mot innsiden, hvor den er sammenflettet med den av det andre lipidlaget, som har en organisasjon som speiler den forrige. Faktisk, i det indre fosfolipidlaget, står de polare hodene mot det vandige miljø som er innbefattet i liposomhulen.
Takket være denne spesielle strukturen kan liposomene forbli nedsenket i en vandig fase samtidig som det inneholder et vandig innhold inne i dem hvor aktive prinsipper eller andre molekyler kan dispergeres.
Samtidig - takket være det doble fosfolipidlaget - forhindres inntak og utgang av vannmolekyler eller polære molekyler, effektivt isolerer innholdet i liposomet (som ikke kan endres ved inngang eller utgang) av vann eller polare løsemidler).
niosomes
Niosomer ( ikke-ioniske liposomer ) er spesielle liposomer hvis struktur er forskjellig fra "klassiske" liposomer. Faktisk blir fosfolipidlagene i niosomer erstattet av ikke-ioniske amfifile syntese lipider, vanligvis tilsatt til kolesterol. Niosomene er mindre enn 200 nanometer, de er veldig stabile og har forskjellige spesielle egenskaper som blant annet gjør dem svært egnet for aktuell bruk.
funksjoner
Egenskapene til liposomer avhenger av den typiske strukturen som disse vesiklene er utstyrt med. De ytre lagene har faktisk en bemerkelsesverdig affinitet for de plasmatiske membranene, av hvilke de i stor grad skisserer sammensetningen (naturlige fosfolipider som fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin og kolesterolestere).
På denne måten kan de vannoppløselige substansene som finnes i liposomale mikrosfærer lett overføres inne i cellene.
På samme tid kan liposomet også innlemme farmakologisk aktive lipofile molekyler i sitt eksterne fosfolipid-dobbeltlag.
Dessuten, som nevnt, kan egenskapene til liposomer forbedres for å tilpasse vesiklene til de mest varierte krav. For å gjøre dette er det nødvendig å gripe inn ved å gjøre strukturelle forandringer av forskjellige slag avhengig av målet som skal oppnås: for eksempel kan problemet knyttet til ustabiliteten av fosfolipider (høy tendens til oksidasjon) løses ved delvis hydrogenering, tillegg av en antioksidant (alfa-tokoferol) eller ved hjelp av lyofilisering (proliposomer), som gjør det mulig å bevare stabiliteten av vesiklene i svært lange tider.
Videre kan lipid-dobbeltlaget konstrueres for å øke bindingen til visse celletyper, for eksempel gjennom antistoffer, lipider eller karbohydrater. På samme måte kan liposomens affinitet modifiseres ved å variere sammensetningen og den elektriske ladning (ved å tilsette stearylamin eller fosfatidylserinvesikler med positiv ladning oppnås, mens det med dicetylfosfat oppnås negative ladninger) som øker konsentrasjonen av stoffet i målorganet.
Til slutt, for å øke liposomernes halveringstid, er det mulig å modifisere overflaten ved å konjugere polyetylenglykolmolekyler (PEG) til lipid-dobbeltlaget, som produserer de såkalte " Stealth Liposomes ". En FDA-godkjent behandling av kreftbehandling bruker PEG-belagte liposomer som transporterer doxorubicin. Som nevnt ovenfor øker dette belegget halveringstiden for liposomer, som gradvis konsentrerer seg i kreftceller som gjennomsyrer kapillærene til svulsten; Disse, som faktisk er av nyere formasjon, er mer permeable enn de av sunne vev, og som sådan tillater liposomene å akkumulere i neoplastisk vev og frigjøre her de aktive prinsippene som er giftige for kreftcellene.
bruksområder
Anvendelser og applikasjoner av liposomer
Takket være deres spesielle egenskaper og strukturer, brukes liposomer på ulike felt: fra medisinske og farmasøytiske felt til rent kosmetisk. Faktisk, siden liposomene har en høy affinitet for stratum corneum, blir de intensivt brukt i dette området for å favorisere kutan absorpsjon av funksjonelle stoffer.
Når det gjelder det medisinske og farmasøytiske feltet, finner liposomer applikasjoner både i terapeutiske og diagnostiske felt.
Især liposomernes evne til å isolere innholdet fra det ytre miljø er spesielt nyttig ved transport av stoffer som er utsatt for nedbrytning (som for eksempel proteiner og nukleinsyrer).
Samtidig kan liposomer utnyttes for å redusere toksisiteten til enkelte stoffer: dette er tilfelle for eksempel av doxorubicin - et anticancer-legemiddel som er indisert i ovarie- og prostatakreft - som er innkapslet i liposomer med lang sirkulasjon har sett farmakokinetikken betydelig endret, samt forbedret graden av effekt og toksisitet.
klassifisering
Klassifisering og Typer Liposomer
Klassifiseringen av liposomer kan utføres i henhold til forskjellige kriterier, som: dimensjoner, struktur (antall dobbelt lipidlag hvor liposom er sammensatt) og prepareringsmetode som er vedtatt (denne siste klassifiseringen vil imidlertid ikke bli tatt i betraktning i artikkel kurs).
Disse klassifikasjonene og hovedtyper av liposomer vil bli kort beskrevet nedenfor.
Klassifisering basert på strukturelle og dimensjonale kriterier
Avhengig av strukturen og antall fosfolipid-dobbeltlag er hver vesikkel utstyrt med, det er mulig å dele liposomene i:
Unilamellære liposomer
Unilamellære liposomer består av et enkelt fosfolipid-dobbeltlag som omslutter en hydrofil kjerne.
Avhengig av deres størrelse kan unilamellære liposomer videre klassifiseres i:
- Små unilamellære vesikler eller SUVer ( små unilamellære vesikler ) hvis diameter kan variere fra 20 nm til 100 nm;
- Store unilamellære vesikler eller LUV ( Large Unilamellar Vesicles ) hvis diameter kan variere fra 100 nm til 1 μm;
- Giant unilamellære vesikler eller GUV ( Giants Unilamellar Vesicles ) hvis diameter er større enn 1 μm.
Multilamellære liposomer
De multilamellære liposomer eller MLV ( MultiLamellar Vesicles ) er mer komplekse fordi de er preget av den konsentriske tilstedeværelsen av forskjellige lipidlag (generelt mer enn fem), separert fra hverandre ved vandige faser (løkskinnestruktur). For denne spesielle egenskapen når multilamellære liposomer diametre i området fra 500 til 10.000 nm. Med denne teknikken er det mulig å inkapslere et høyere antall lipofile og hydrofile aktive prinsipper.
Også tilhørende gruppen av multilamellære liposomer er de såkalte oligolamellos eller OLV ( OligoLamellar Vesicles ) liposomer, som alltid består av en serie konsentriske doble fosfolipidlag, men med et lavere tall sammenlignet med de "riktige" multilamellære liposomer.
Multiveskikulære liposomer
De multiverkikulære liposomer eller MVV ( MultiVesicular Vesicles ) er karakterisert ved tilstedeværelsen av et dobbelt fosfolipidlag inne i hvilke andre liposomer er innesluttet, som imidlertid ikke er konsentriske som for multilamellære liposomer.
Andre klassifiseringer
I tillegg til det som hittil er sett, er det mulig å vedta et annet klassifikasjonssystem som deler liposomer i:
- PH følsomme liposomer : de er vesikler som frigjør innholdet i svake omgivelser. Faktisk, ved pH 6, 5, lipider som utgjør dem protonerer og favoriserer frigivelsen av medikamentet. Denne karakteristikken er nyttig fordi det er svært ved nivået av tumormassene en signifikant senkning av pH på grunn av det nekrotiske vev som dannes med veksten av svulsten.
- Temperaturfølsomme liposomer : De frigjør innholdet ved en kritisk temperatur (generelt rundt 38-39 ° C). Til dette formål, etter administrering av liposomene, blir området der svulstmassen er tilstede oppvarmet, for eksempel ved hjelp av ultralyd.
- Immunoliposomer : De frigjør innholdet når de kommer i kontakt med en celle som har et spesifikt antigen.
Fordeler og ulemper
Hovedfordeler og ulemper ved liposomer
Bruk av liposomer har en rekke betydelige fordeler, for eksempel:
- Bestanddelene i de eksterne fosfolipidlagene er biokompatible, slik at de ikke forårsaker uønskede giftige eller allergiske virkninger;
- Jeg er i stand til å inkorporere både hydrofile og lipofile molekyler i målvevene;
- De transporterte stoffene er beskyttet av virkningen av enzymer (proteaser, nukleaser) eller ved denaturerende miljøer (pH);
- De er i stand til å redusere giftigheten av giftige eller irriterende stoffer;
- De kan administreres gjennom ulike veier (oral, parenteral, aktuell, etc.);
- De kan syntetiseres på en slik måte at de øker deres affinitet for bestemte målsteder (proteiner, vev, celler, etc.);
- De er bionedbrytbare, fri for toksisitet og kan for tiden være forberedt i stor skala.
