fizyoloji

Lipozomlar

Onlar ne?

Lipozomlar, boyutları 20-25 nm ila 2.5 μm (veya 2500 nm) arasında değişen kapalı veziküler yapılardır. Yapıları (hücre zarlarına çok benzer), içinde sulu fazda malzeme bulunan bir hidrofilik çekirdeği sınırlayan bir veya daha fazla çift amfifilik lipid tabakası mevcudiyeti ile karakterize edilir. Ayrıca, sulu faz lipozomların dışında da mevcuttur.

Lipozomlar, tamamen rastgele bir şekilde, 60'lı yılların başında, meslektaşı RW Horne ile birlikte yapılan bir elektron mikroskobunun denenmesi sırasında İngiliz hematolog Alec Bangham tarafından keşfedildi.

Bu keşfe olan ilgi, özellikle tıp-eczacılık alanındaki derhal büyüktü. Şans eseri değil, 70'li yılların lipozomları deneysel olarak ilaç aracı olarak kullanıldı. Araştırmacılar, azar azar, lipozomların özelliklerini, istenen terapötik etkiyi uygulayabilecekleri şekilde mükemmelleştirmeyi öğrendiler.

Bu alandaki araştırmalar oldukça yoğundur ve halen devam etmektedir, bu nedenle lipozomların şu anda etkili ilaç dağıtım sistemleri olarak kullanılması şaşırtıcı değildir.

yapı

Lipozomların Yapısı ve Özellikleri

Belirtildiği gibi, lipozomlar, bir veya daha fazla çift amfifilik lipid tabakası mevcudiyeti ile karakterize edilen bir yapıya sahiptir. Ayrıntılı olarak, bu çift tabakalar temel olarak fosfolipidik moleküller tarafından oluşturulur: en dıştaki tabakadakiler düzenli olarak yan yana yerleştirilir ve polar kafalarını (molekülün hidrofilik kısmı) çevreleyen sulu ortama maruz bırakır; apolar kuyruğu (molekülün hidrofobik kısmı) bunun yerine içe doğru çevrilir, burada öncekini yansıtan bir organizasyonu olan ikinci lipit tabakası ile iç içe geçer. İç fosfolipik tabakada, aslında, kutup başları, lipozom boşluğunda bulunan sulu ortama yöneliktir.

Bu özel yapı sayesinde, lipozomlar sulu bir faza batırılmış halde kalabilir, aynı zamanda aktif bileşenlerin veya diğer moleküllerin dağılabildiği bir sulu içeriği barındırır.

Aynı zamanda - çift fosfolipik tabaka sayesinde - su moleküllerinin veya herhangi bir kutupsal molekülün giriş ve çıkışı engellenerek, lipozomun içeriğinin etkin bir şekilde izole edilmesi (giriş veya çıkış ile değiştirilemez) su veya kutup çözeltileri).

Niosomlar

Niosomlar ( İyonik Olmayan Lipozomlar ), yapısı "klasik" lipozomlara kıyasla farklı olan özel lipozomlardır. Aslında, niyomlarda fosfolipidik tabakalar, genellikle kolesterole eklenen iyonik olmayan sentetik amfifilik lipidlerle değiştirilir. Niosomlar 200 nanometreden daha küçüktür, çok kararlıdır ve diğer şeylerin yanı sıra onları topikal kullanım için çok uygun kılan çeşitli özelliklere sahiptir.

Özellikler

Lipozomların özellikleri bu veziküllerin tipik yapısına bağlıdır. Dış tabakalar, aslında, plazma zarları için kayda değer bir afiniteye sahiptir, bunlardan kabaca kompozisyonu takip ederler (fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin ve kolesterol esterleri gibi doğal fosfolipitler).

Bu şekilde, lipozomal mikrosferlerin içinde bulunan suda çözünür maddeler hücrelere kolayca taşınabilir.

Aynı zamanda, lipozom ayrıca farmakolojik olarak aktif lipofilik molekülleri, harici çift fosfolipidik tabakasına dahil edebilir.

Ayrıca, belirtildiği gibi, vezikülleri en çeşitli ihtiyaçlara uyarlamak için lipozomların özellikleri mükemmelleştirilebilir. Bunu yapmak için, elde edilecek hedefe bağlı olarak çeşitli nitelikte yapısal değişiklikler yaparak müdahale etmek gerekir: örneğin, fosfolipidlerin dengesizliği ile ilgili sorun (oksidasyona yüksek eğilim), kısmi hidrojenasyon ile çözülebilir ve bir antioksidanın (alfa-tokoferol) veya veziküllerin stabilitesinin çok uzun süre korunmasını sağlayan liyofilizasyon (prolipozomlar) kullanılarak yapılması.

Ayrıca, lipit çift katmanı, örneğin antikorlar, lipitler veya karbonhidratlar gibi bazı hücre tiplerine bağlanmayı artıracak şekilde oluşturulabilir. Benzer şekilde, lipozomların belirli bir dokuya afinitesi, kompozisyon ve elektrik yükünün değiştirilmesiyle değiştirilebilir (stearylamin veya fosfatidilserin veziküllerin eklenmesi pozitif bir yük ile elde edilirken, dikloil fosfat ile negatif yükler elde edilir); ilacın hedef organdaki konsantrasyonu.

Son olarak, lipozomların yarı ömrünü arttırmak için, " Gizli Lipozomlar " olarak adlandırılan polietilen glikol (PEG) moleküllerini lipit çift katmana birleştirerek yüzeyini değiştirmek mümkündür. FDA tarafından onaylanan bir antitümör ilaç tedavisi, doksorubisin taşıyan kendi PEG kaplı lipozomlarını kullanır. Yukarıda belirtildiği gibi, bu kaplama yavaş yavaş tümör kılcal damarlarına nüfuz eden kanser hücrelerinde konsantre olan lipozomların yarı ömrünü önemli ölçüde arttırır; Aslında, yakın zamanda oluştukları için, sağlıklı dokulardan daha geçirgendirler ve böylece lipozomların neoplastik dokularda birikmesine ve buradaki kanser hücreleri için toksik aktif bileşenleri salmalarına izin verirler.

kullanımları

Lipozomların Kullanım Alanları ve Uygulamaları

Özel özellikleri ve yapıları sayesinde lipozomlar çeşitli alanlarda kullanılır: tıbbi ve eczacılıktan tamamen kozmetik olanlara. Aslında, lipozomlar stratum corneum'a karşı yüksek afiniteye sahip olduklarından, bu alanda fonksiyonel maddelerin emilimini arttırmak için yoğun olarak kullanılırlar.

Bununla birlikte, tıbbi ve farmasötik alanla ilgili olarak, lipozomlar hem terapötik hem de teşhis alanlarında uygulamalar bulmaktadır.

Özellikle, lipozomların içeriklerini dış ortamdan izole etme kabiliyeti, bozunmaya eğilimli maddelerin (örneğin, proteinler ve nükleik asitler gibi) aktarılmasında özellikle yararlıdır.

Aynı zamanda, bazı ilaçların toksisitesinin azaltılması amacıyla lipozomlardan yararlanılabilir: bu, örneğin uzun süre dolaşan lipozomlarda kapsüllenen yumurtalık ve prostat karsinomlarında belirtilen bir antitümör ilacı olan doksorubisin için geçerlidir. etkinlik ve toksisite seviyesini arttırmasının yanı sıra, farmakokinetiğini önemli ölçüde değiştirmiştir.

sınıflandırma

Lipozomların Sınıflandırılması ve Çeşitleri

Lipozomların sınıflandırılması, boyut, yapı (lipozomun oluşturduğu lipit çift katmanlarının sayısı) ve kabul edilen hazırlama usulü gibi farklı kriterlere göre yapılabilir. makalenin seyri).

Aşağıda, bu sınıflandırmalar ve başlıca lipozom tipleri kısaca açıklanacaktır.

Yapısal ve boyutsal ölçütlere göre sınıflandırma

Yapısına ve her vezikülün donatıldığı çift fosfolipid katman sayısına bağlı olarak, lipozomları aşağıdakilere bölmek mümkündür:

Unilamellar lipozomları

Unilamellar lipozomları, hidrofilik bir çekirdek içeren tek bir fosfolipid çift katmandan oluşur.

Boyutlarına bağlı olarak, unilamellar lipozomlar ayrıca şu şekilde sınıflandırılabilir:

  • Çapı 20 nm ila 100 nm arasında değişebilen küçük unilamellar veziküller veya SUV'ler ( Küçük Unilamellar Veziküller );
  • Çapı 100 nm ila 1 varym arasında değişebilen büyük unilamellar veziküller veya LUV'ler ( Büyük Unilamellar Veziküller );
  • Çapı 1 greaterm'den büyük dev unilamellar veziküller veya GUV ( Giants Unilamellar Vesicles ).

Çok lamelli lipozomlar

Multilameller lipozomlar veya MLV ( MultiLamellar Vesiküller ) daha karmaşıktır, çünkü bunlar sulu fazlarla (soğan derisi yapısı) ayrılan çeşitli lipidik tabakaların (genellikle beşten fazla) eşmerkezli varlığı ile karakterize edilir. Bu özel karakteristik için, çok hücreli lipozomlar 500 ila 10.000 nm arasındaki çaplara ulaşır. Bu teknikle, daha fazla sayıda hem lipofilik hem de hidrofilik aktif bileşenlerin kapsüllenmesi mümkündür.

Sözde oligolamellar lipozomlar veya OLV ( OligoLamellar Vesiküller ) ayrıca her zaman bir dizi konsantrik çift fosfolipidik tabakadan oluşan fakat "uygun" multilamellar lipozomlardan daha az olan çok katmanlı lipozomlar grubuna aittir.

Multivescicular lipozomları

Çoklu veziküler lipozomlar veya MVV'ler ( Çoklu veziküler Veziküller ), içinde multilamellar lipozomlarda olduğu gibi konsantrik olmayan diğer lipozomların bulunduğu çift fosfolipik bir katmanın varlığı ile karakterize edilir.

Diğer sınıflamalar

Şimdiye kadar görülenlere ek olarak, lipozomları ikiye bölen başka bir sınıflandırma sisteminin benimsenmesi de mümkündür:

  • PH-duyarlı lipozomlar : İçeriklerini hafif asitli ortamlarda serbest bırakan veziküller. Aslında, pH 6.5'te, onları oluşturan lipitler, protonat yapar ve ilacın salımını arttırır. Bu özellik faydalıdır çünkü tümör kitlelerinin seviyesinde sıklıkla, tümörün büyümesiyle birlikte oluşan nekrotik doku nedeniyle pH'da belirgin bir azalma görülür.
  • Termo-duyarlı lipozomlar : içeriklerini kritik bir sıcaklıkta serbest bırakırlar (genellikle 38-39 ° C civarında). Bu amaçla, lipozomların uygulanmasından sonra, alan tümör kütlesinin bulunduğu yerde, örneğin ultrason aracılığıyla ısıtılır.
  • İmmünolipozomlar : Spesifik bir antijeni olan bir hücreyle temas ettiklerinde içeriklerini serbest bırakırlar .

Avantaj ve Dezavantajları

Lipozomların Başlıca Avantaj ve Dezavantajları

Lipozomların kullanımı aşağıdaki gibi kayıtsız olmayan avantajlara sahiptir:

  • Dış fosfolipid tabakalarının bileşenleri biyo-uyumludur, bu yüzden istenmeyen toksik veya alerjik etkilere neden olmazlar;
  • Hem hidrofilik hem de lipofilik molekülleri hedef dokulara dahil edebilirler;
  • Aktarılan maddeler, enzimlerin (proteazlar, nükleazlar) veya denatüre edici ortamların (pH) etkisiyle korunur;
  • Toksik veya tahriş edici maddelerin toksisitesini azaltabilir;
  • Farklı yollardan (oral, parenteral, topikal, vb.) Uygulanabilirler;
  • Belirli hedef bölgelere (proteinler, dokular, hücreler, vb.) Afinitelerini arttıracak şekilde sentezlenebilirler;
  • Biyobozunur, toksisite içermez ve şu anda büyük ölçekte hazırlanabilirler.

Bununla birlikte, lipozomların ana dezavantajı dengesizlikle ilgilidir, çünkü yapıları nedeniyle özellikle oksidatif bozunmaya maruz kalmaktadırlar. Bu sorunun üstesinden gelmek ve korunmasını kolaylaştırmak için lipozomlar, liyofilizasyon işlemlerine tabi tutulabilir. Ancak, bu sistemlerin yeniden yapılandırılması, kullanımları ve kullanımları özel beceriler gerektirir. Ayrıca, yüksek üretim maliyetleri buna eklenir.