Introducción a la composición de los preparados de focalización pasiva
1. Liposomas
Los liposomas (!liposomas) se refieren a microvesículas formadas al encapsular fármacos en una bicapa lipídica. Tiene una estructura similar a una membrana celular y puede ser reconocido y absorbido como materia extraña por el sistema reticuloendotelial del cuerpo. Se distribuye principalmente en tejidos y órganos como el hígado, el bazo, los pulmones, la médula ósea, etc., mejorando así la salud. Índice terapéutico del fármaco.
A finales de la década de 1960, Lachman y otros utilizaron por primera vez liposomas como portadores de fármacos. En los últimos años, con el continuo desarrollo de la biotecnología, la tecnología de preparación de liposomas se ha mejorado gradualmente y se ha aclarado aún más el mecanismo de acción de los liposomas. Además, los liposomas son adecuados para la degradación in vivo, no son tóxicos ni inmunogénicos. En particular, una gran cantidad de datos experimentales demuestra que los liposomas como portadores de fármacos pueden mejorar el índice terapéutico de los fármacos, reducir los efectos secundarios de los fármacos y reducir la dosis de los mismos. Por lo tanto, en los últimos años se ha prestado cada vez más atención al estudio de los liposomas como portadores de fármacos y la investigación en esta área ha progresado muy rápidamente.
(1) Clasificación de los liposomas
Según el diferente número de capas de la bicapa lipídica, los liposomas se pueden dividir en liposomas unilaminares y liposomas multilaminares. Las vesículas que contienen una sola bicapa se denominan liposomas unilaminares (SUV) y su tamaño de partícula es de aproximadamente 0,02 a 0,08 micrones.
Las vesículas que contienen múltiples bicapas se denominan lípidos multilamelares. El tamaño de partícula está entre 65438 ± 0 a 5 μm; Los liposomas monocamerales grandes (liposomas) son vesículas monolaminares con un tamaño de partícula de 0,1 a 1 μm. Los fármacos solubles en agua están envueltos en grupos de vesículas hidrófilas, mientras que los fármacos solubles en lípidos están dispersos en un sándwich de grupos hidrófobos. vesículas. La cantidad de fármaco encapsulado por liposomas unicamerales grandes puede ser 10 veces o incluso docenas de veces mayor que la de los liposomas monocamerales.
(2) La composición y estructura de los liposomas
La composición y estructura de los liposomas son diferentes de las micelas compuestas de tensioactivos. Los liposomas están compuestos por una doble capa, mientras que las micelas están compuestas por una sola capa. Los liposomas están compuestos de lípidos (como fosfolípidos y colesterol) como materiales de membrana y aditivos. La estructura de los fosfolípidos contiene un grupo fosfato y un grupo de sal de amonio cuaternario, los cuales son grupos hidrófilos, y los dos grupos hidrocarbonados más largos son cadenas hidrófobas. El colesterol también es una sustancia anfifílica. También tiene grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en su estructura, y su hidrofobicidad es más fuerte que su hidrofilicidad.
Cuando las moléculas de fosfolípidos forman liposomas, hay dos cadenas hidrofóbicas apuntando hacia adentro, grupos hidrofílicos en las superficies interna y externa de la membrana, y la bicapa de fosfolípidos forma una cámara cerrada que contiene una solución acuosa. La solución acuosa en la cámara está rodeada e independiente por una bicapa de fosfolípidos, y las vesículas formadas por la bicapa de fosfolípidos están separadas por el medio acuoso. Los liposomas pueden tener una estructura bicapa cerrada de una sola capa o una estructura bicapa cerrada multicapa. Bajo un microscopio electrónico, los liposomas suelen tener forma esférica y elíptica, con diámetros que van desde decenas de nanómetros hasta varios micrómetros.
(3) Materiales de los liposomas
El material de la membrana de los liposomas está compuesto principalmente de fosfolípidos y colesterol, formando una estructura de doble capa de liposomas, similar a las "membranas biológicas artificiales". fácilmente digerido y descompuesto por el cuerpo.
1. Fosfolípidos
Los fosfolípidos incluyen lecitina, cefalina, fosfolípidos de soja y otros fosfolípidos sintéticos, que pueden utilizarse como material básico de las bicapas de liposomas. La lecitina se extrae de la lecitina de yema de huevo utilizando cloroformo como disolvente, pero el cloroformo del producto es difícil de eliminar y el costo es mayor que el de la lecitina de soja. La composición de la lecitina de soja es una mezcla de lecitina y una pequeña cantidad de cefalina. La lecitina de soja inyectable debe refinarse aún más para eliminar las sustancias que causan fiebre, alergias y presión arterial.
2. Colesterol
El colesterol y los fosfolípidos son las sustancias básicas que constituyen las membranas celulares y los liposomas. El colesterol puede regular la fluidez de la membrana, por lo que se le puede denominar "amortiguador de fluidez" de los liposomas. Se ha informado que el colesterol puede aumentar la eficiencia de encapsulación y la capacidad de carga de fármacos de los liposomas. Cuando la temperatura es inferior a la temperatura de transición de fase, el colesterol puede reducir el orden de la membrana y aumentar la fluidez; cuando la temperatura es superior a la temperatura de transición de fase, la fluidez de la membrana disminuye porque el orden de la membrana puede aumentar.
(4) Propiedades físicas y químicas de los liposomas
1. Las propiedades físicas de los liposomas a la temperatura de transición de fase están estrechamente relacionadas con la temperatura del medio. Cuando la temperatura aumenta, las cadenas hidrofóbicas en la bicapa de liposomas pueden cambiar de una disposición ordenada a una disposición desordenada, provocando una serie de cambios como una reducción en el espesor de la membrana y un aumento de la fluidez.
La temperatura a la que se produce la transición se denomina temperatura de transición de fase y depende del tipo de fosfolípido. Las membranas de los liposomas pueden estar compuestas por más de dos fosfolípidos. Cada fosfolípido tiene una temperatura de transición de fase específica. En determinadas condiciones, pueden coexistir en diferentes fases.
2. Los liposomas con lípidos eléctricamente ácidos como el ácido fosfatídico (PA) y la fosfatidilserina (PS) están cargados negativamente, y los lípidos con lípidos alcalinos (amino) como la octadecilamina están cargados positivamente y los liposomas sin ellos. Los iones son eléctricamente neutros. Las propiedades eléctricas de la superficie de los liposomas están relacionadas con su eficiencia de encapsulación, estabilidad, distribución en los órganos diana y su efecto sobre las células diana.
(5) Características de los liposomas
Los liposomas pueden encapsular fármacos liposolubles y fármacos hidrosolubles. Las principales características de los fármacos encapsulados en liposomas son las siguientes:
1. Dirigido
Los liposomas pueden ser fagocitados por macrófagos como cuerpos extraños, principalmente en el sistema monocito-macrófago. conduce a un ataque pasivo al sistema reticuloendotelial, como el hígado y el bazo. Los liposomas se pueden utilizar para tratar tumores hepáticos y prevenir la diseminación y metástasis de tumores, así como enfermedades del sistema monocitos-macrófagos como la parasitosis hepática y la leishmaniasis. Por ejemplo, cuando el antimoniato de meglumina, un fármaco contra la leishmania, se encapsuló en liposomas, la concentración del fármaco en el hígado aumentó entre 200 y 700 veces. Los liposomas pueden ingresar primero a los ganglios linfáticos locales después de ser inyectados por vía intramuscular, subcutánea o intraperitoneal.
2. Afinidad celular y compatibilidad tisular.
Debido a que los liposomas son una estructura similar a las membranas biológicas, no tienen efectos dañinos ni inhibidores sobre las células y tejidos normales. Tiene afinidad celular y tejido. compatibilidad y puede absorberse alrededor de las células diana durante mucho tiempo, lo que permite que el fármaco penetre completamente en las células y tejidos diana. Los liposomas también pueden ingresar a las células mediante fusión y liberar fármacos mediante digestión lisosomal. Si los medicamentos antituberculosos se encapsulan en liposomas, se pueden introducir en células humanas para matar Mycobacterium tuberculosis y mejorar la eficacia.
3. Liberación sostenida
Muchos fármacos se metabolizan o excretan rápidamente en el organismo, por lo que su tiempo de acción es corto. Envasar medicamentos en liposomas puede reducir la excreción renal y el metabolismo, prolongar el tiempo de retención de los medicamentos en la sangre y permitir que los medicamentos se liberen lentamente en el cuerpo, extendiendo así el tiempo de acción de los medicamentos.
4. Reducir la toxicidad del fármaco
Después de encapsular el fármaco en liposomas, se concentra eficazmente en órganos ricos en monocitos y macrófagos, como el hígado, el bazo y la médula ósea. que la acumulación de fármacos en el corazón y los riñones es menor que la de los fármacos libres. Después de recubrirse con medicamentos que son tóxicos para el corazón y los riñones o medicamentos contra el cáncer que son tóxicos para las células normales, la toxicidad de los medicamentos se puede reducir significativamente. Por ejemplo, la anfotericina B es tóxica para la mayoría de los mamíferos. Los liposomas de anfotericina B pueden reducir en gran medida su toxicidad sin afectar su actividad antifúngica.
5. Protege los fármacos y mejora la estabilidad
Después de ser envueltos por liposomas, algunos fármacos inestables pueden ser protegidos por la membrana de doble capa del liposoma. Por ejemplo, la sal de penicilina G, que es inestable al ácido y se destruye fácilmente con el ácido gástrico, se puede convertir en liposomas para mejorar su estabilidad y absorción oral.
(6) Preparación de liposomas
Existen muchos métodos para preparar liposomas, los más utilizados son:
1 Método de inyección
Disolver fosfolípidos, colesterol y otros lípidos y fármacos liposolubles * * * en un disolvente orgánico (normalmente éter) y luego inyectar lentamente esta solución a través de una jeringa en el fosfato calentado a 50-60°C (y agitado magnéticamente). Tampón (puede contener medicamentos solubles en agua) y luego revuelva continuamente hasta que el éter se elimine por completo para preparar los liposomas. Los liposomas tienen un tamaño de partícula grande y no son adecuados para inyección intravenosa. Luego, la suspensión de liposomas se pasa dos veces a través de un homogeneizador de alta presión. La mayoría de los productos terminados son liposomas de una sola cámara y algunos son liposomas de múltiples cámaras. La mayoría de los tamaños de partículas son inferiores a 2 μm.
2. Método de dispersión en película fina
Disolver fosfolípidos, colesterol y otros lípidos y fármacos liposolubles en cloroformo (u otros disolventes orgánicos) y luego evaporar rotatoriamente la solución de cloroformo en un botella de vidrio, formando una película en la pared interna del matraz, disolver el fármaco soluble en agua en tampón fosfato, agregarlo al matraz y agitar continuamente para obtener liposomas.
3. Método de dispersión ultrasónica
Disolver fármacos solubles en agua en tampón fosfato, añadir soluciones de fosfolípidos, colesterol y fármacos liposolubles en disolventes orgánicos, agitar y evaporar para eliminar la materia orgánica. El disolvente se utiliza para tratar el residuo con ondas ultrasónicas y luego los liposomas se separan y se resuspenden en tampón fosfato para preparar la inyección de suspensión de liposomas. Las suspensiones de liposomas dispersadas por ultrasonido son en su mayoría liposomas unilaminares. Siempre que los liposomas multilaminares se traten con ultrasonidos, también se pueden obtener liposomas monolaminares bastante uniformes.
4. Método de evaporación inversa
Disolver materiales de membrana como fosfolípidos en disolventes orgánicos como cloroformo y éter, y añadir la solución acuosa del fármaco a encapsular (la cantidad de orgánico El solvente es 1% de la solución acuosa) 3-6 veces) durante un corto período de tratamiento ultrasónico hasta que se forme una emulsión W/O estable, y luego se evapora a presión reducida para eliminar el solvente orgánico. Después de alcanzar el estado coloide, agregue. La solución tampón gota a gota, se gira para que el gel de la pared del dispositivo se caiga y se continúa. Se evapora a presión reducida para formar una suspensión acuosa y se realiza una cromatografía en gel o una ultracentrifugación. Este método se caracteriza por una gran cantidad de fármacos encapsulados y la tasa de encapsulación de volumen puede ser 30 veces mayor que la del método de dispersión ultrasónica. Es adecuado para encapsular fármacos solubles en agua y sustancias biológicamente activas macromoleculares, como diversos antibióticos, insulina, inmunoglobulinas, fosfolipasa alcalina y ácidos nucleicos.
5. Método de liofilización
El fármaco se dispersa altamente en la solución salina tampón y se liofiliza añadiendo crioprotectores (como manitol, dextrano, ácido algínico, etc.) . ), y luego se dispersa en una solución salina tamponada u otro medio acuoso que contenga el fármaco para formar liposomas. Este método es adecuado para encapsular fármacos sensibles al calor.