61996549 lipozomii vectori medicamentoşii

73
COLEGIUL FARMACIŞTILOR DIN ROMÂNIA LIPOZOMII - VECTORI MEDICAMENTOŞI ŞI COSMETICI Prof. univ. Dumitru Lupuliasa, Prof. univ. Victoria Hîrjău Organizator: NOVARTIS Consumer Health Parten eri:

Upload: katerina-bogataya

Post on 20-Dec-2015

291 views

Category:

Documents


26 download

DESCRIPTION

sdfghjk

TRANSCRIPT

Page 1: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

COLEGIUL

FARMACIŞTILOR

DIN ROMÂNIA

LIPOZOMII - VECTORIMEDICAMENTOŞI ŞI COSMETICI

Prof. univ. Dumitru Lupuliasa, Prof. univ. Victoria Hîrjău

Organizator:

NOVARTISConsumer Health

Martie 2011

Parteneri:

Page 2: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

1. IntroducereCercetările extinse din domeniul ştiinţelor farmaceutice au condus în ultimele decenii ladezvoltarea unor sisteme inovative de eliberare a ingredientelor active, capabile săîmbogăţească posibilităţile de tratament aflate în prezent la dispoziţia farmacoterapiei.În acest sens, se pot menţiona sistemele de transport şi eliberare la ţintă (vectorizate) de tipmicro- şi nanoparticule, microemulsii, emulsii multiple, cristale lichide, lipozomi etc.Lipozomii sunt sisteme veziculare sferice constituite din unul sau mai multe straturi duble delipide amfifile (în principal fosfolipide) dispuse concentric, care înglobează un număr egal despaţii sau compartimente apoase.Au dimensiuni ce pot fi cuprinse de la 30-50 nm până la câţiva p,m.Denumirea provine din limba greacă (lipos = grăsime şi soma = corpuscul), cu referire lacompoziţia şi forma lor.

Figura 1. Secţiune transversală în structura unui lipozom unilamelarFigura 2. Reprezentarea schematică a structurii unui lipozom multilamelar

Lipozomii au fost inventaţi de Alec Bangham în anii '70, fiind folosiţi ca modele alemembranelor biologice în studii de biofizică. Încă de la început, asemenea structuri dedimensiuni coloidale au fost considerate de farmacologi ca fiind sisteme mai mult sau mai puţinbiomimetice, capabile să servească la administrarea unor substanţe medicamentoase.Ulterior, lipozomii au fost extensiv cercetaţi ca sisteme de eliberare sau ca sisteme de transportşi eliberare la ţintă (vectori medicamentoşi) a unei game largi de agenţi terapeutici de mareinteres medical, utili în tratamentul unor boli, prin modularea farmacocineticii şi/sau abiodistribuţiei substanţei active, în beneficiul căii de administrare.Încercările iniţiale de folosire a lipozomilor ca sisteme de eliberare a substanţelormedicamentoase au scos în evidenţă principalul dezavantaj al acestora, şi anume clearance-ulnespecific şi rapid din circulaţia sistemică de celulele sistemului reticulo-endotelial (SRE).S-a considerat însă că recunoaşterea de macrofagele SRE ar putea fi utilă pentru transportulantigenelor, activarea macrofagelor şi combaterea infecţiilor parazitare.Ulterior, prin controlul caracteristicilor fizico-chimice ale straturilor duble lipidice şi ainteracţiilor cu mediul biologic s-au investigat şi obţinut diverse tipuri de lipozomi, care pot

Page 3: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

prezenta interes şi pentru alte aplicaţii în terapeutică.

Tabel 1. Domenii de cercetare şi aplicare terapeutică a lipozomilor

2. Avantajele lipozomilor ca sisteme de eliberare a substanţelor medicamentoaseAvantajele principale ale lipozomilor ca vectori medicamentaşi sunt următoarele:

- au structură versatilă care poate fi uşor adaptată prin formulare şi/ sau preparare, înscopul conferirii unor proprietăţi necesare pentru o aplicaţie specifică;- pot fi utilizaţi pentru a include numeroase substanţe medicamentoase lipofile (înstratul dublu lipidic), hidrofile (în compartimentul apos) sau amfifile (în ambele);- sunt inerţi din punct de vedere biologic şi complet biodegradabili, deoarecefosfolipidele din structura lor sunt constituenţi naturali ai membranelor celulare;- prin încapsulare în straturile duble lipidice sau în compartimentele apoase, substanţelemedicamentoase sunt protejate faţă de acţiunea distructivă a unor factori de mediuextern (aer, lumina) sau intern (enzime sau inhibitori prezenţi în mediile biologice);- oferă noi posibilităţi pentru furnizarea agenţilor terapeutici

Domeniu de aplicare Compuşi încapsulaţi

Deficienţe enzimaticeLizozim, a-glucozidază, ß-glucozidazä

Inginerie genetică Cromozomii care exprimă sinteza de HGPRT

Chimioterapia canceruluiCitozin-arabinoză, vinblastină, actinomicină D,daunorubicină, metotrexat

Coadjuvanţi pentru creşterea

imunităţiiVirus influenzae, antigen pentru hepatita B, toxină difterică

Terapia antimicrobiană Antibiotice beta-lactamice, cloramfenicol

Tratamentul intoxicaţiei cu metale EDTA-fosfatidiletanolamină, desferioxamina

Tratamentul artritei reumatoide Corticosteroizi

Coadjuvanţi pentru absorbţie orală Insulină, heparină

Tratamentul infecţiilor parazitarePrimachin, clorochin, ketoconazol, compuşi cu stibiu di- şitrivalent

Page 4: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

încapsulaţi la ”ţinta” vizatădin organism (organ, ţesut, celulă), aceştia având aceeaşi evoluţie ca lipozomii şi fiindeliberaţi doar la locul lor de desfacere;- ca vectori medicamentoşi permit administrarea unor compuşi activi a căroradministrare ridică probleme: indice terapeutic scăzut, specificitate redusă, numeroaseefecte secundare (antitumorale), stabilitate redusă (proteine), inaccesibilitatea loculuide acţiune (ADN).

3. Dezvantajele lipozomilor ca sisteme de eliberare a substanţelor medicamentoaseLipozomii prezintă şi unele dezavantaje potenţiale comparativ cu alte sisteme farmaceutice,care le limitează folosirea şi anume:- prepararea poate fi mai costisitoare;- păstrarea mai dificilă şi de scurtă durată;- incapacitatea de a traversa peretele capilar (cu excepţia ţesuturilor inflamate), avândpredispoziţia de a se acumula la nivelul SRE;- capacitate de încapsulare redusă a substanţelor active;- tropism accentuat pentru ficat şi splină, după injectare intravenoasă;- dirijarea selectivă dificilă a substanţei medicamentoase către ţesuturi-ţintă;- nu constituie un sistem transportor (cărăuş) medicamentos universal, ci prezintă avantajespecifice doar pentru anumite aplicaţii farmaceutice şi cosmetice.

4. Obiectivele utilizării lipozomilorAvantajele menţionate anterior justifică pe deplin obiectivele urmărite prin folosirealipozomilor ca vectori medicamentaşi:

- dirijarea (ţintirea, vectorizarea) substanţei active către locul de

acţiune din organism,

crescându-i eficacitatea terapeutică;- prelungirea duratei de eliberare a substanţei active încorporate; lipozomii

constituie unfel de „rezervor” care cedează în timp respectivul compus, fapt ce menţine nivelele terapeuticeplasmatice sau tisulare ale substanţei active un timp mai îndelungat şi permite reducereafrecvenţei administrărilor;

- protejarea compusului activ, în special a celui înglobat în compartimentul intern apos allipozomilor, faţă de potenţiale degradări sub acţiunea unor factori ostili din mediul ambiental;

- protejarea pacientului de efectele toxice ale unor substanţe active

Page 5: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

(nefrotoxicitate,cardiotoxicitate etc.) ca urmare a eliberării acestora chiar în aria patologică/la locul de acţiune;

- posibilitatea eliberării intracelulare a unor molecule active ca urmare a interacţiuniilipozomilor cu celulele ţintă, molecule care în mod normal nu pot pătrunde ca atare în celuledin cauza unor proprietăţi fizico-chimice restrictive (de exemplu, o masă moleculară mare);

- amplificarea răspunsului imun; lipozomii se pot comporta ca adjuvanţi imunologici înformulările vaccinurilor.

5. Clasificarea lipozomilorSe pot distinge mai multe criterii de clasificare a lipozomilor:

- după dimensiune şi organizare;- după natura lipidelor care formează stratul dublu lipidic;- după sarcina superficială a veziculei lipozomale;- după metoda de preparare;- după comportamentul in vivo.

În continuare sunt prezentate clasificările în funcţie de dimensiune şi organizare şi dupăaplicaţiile in vivo.

5.1. Clasificarea după dimensiune şi organizareÎn funcţie de numărul de bistraturi (lamelaritate) şi de mărime, se disting lipozomimultilamelari şi unilamelari.

Lipozomi multilamelari (MLV- multilamellar vesicles)

Sunt alcătuiţi din mai multe starturi duble (lamele) concentrice lipidice ce

înconjoară un

compartiment intern apos relativ mic. Au un diametru cuprins între 0,4 şi 3,5

pm.

Figura 3. Secţiune în structura schematică a unui lipozom

multilamelar

Lipozomi unilamelari (ULV- unilamellar vesicles)

În aceşti lipozomi există doar o singură structură bistratificată ce înconjoară un nucleu aposintern.

Page 6: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Figura 4. Secţiune în structura schematică a unui lipozom multilamelar

În cadrul acestui grup se disting câteva subcategorii, în funcţie de mărime:- lipozomi unilamelari mici (SUV - small unilamellar vesicles), cu o dimensiune a veziculelorcuprinsă între 20 şi 40 nm; au o capacitate redusă de încapsulare (0,1-1%), dependent deconcentraţia lipidică, care le limitează aplicabilitatea ca sisteme de eliberare a substanţelormedicamentoase;

- lipozomi unilamelari medii (MUV - medium unilamellar vesicles), cu o mărime a

veziculelor

cuprinsă în domeniul 40-80 nm;

- lipozomi unilamelari mari (LUV - large unilamellar vesicles), cu un nucleu intern apos

mare,

având o dimensiune de la 10 la 1.000 nm , fapt ce permite încapsularea unor

cantităţi mai mari

de substanţe active decât SUV;

- lipozomi unilamelari giganţi (GUV - giant unilamellar vesicles), a căror dimensiune

depăşeşte

1.000 nm şi care sunt, probabil, cei mai instabili din considerente fizico-

mecanice.

Lipozomi multiveziculari (MVV - multivesicullar vesicles)

- în care o veziculă mare conţine vezicule mai mici, în mod obişnuit unilamelare.

Figura 5. Tablou sinoptic al reprezentării structurilor lipozomale

Mărimea şi modul de organizare ale lipozomilor sunt determinate de metoda

folosită pentru

obţinerea lor.

5.2. După compoziţie şi aplicaţiile in vivo

Se disting:

- lipozomi convenţionali;

Page 7: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

- lipozomi de lungă circulaţie (PEG-ylaţi , ascunşi, disimulaţi);

- imunolipozomi;- lipozomi cationici.

Ultimele trei tipuri de lipozomi au fost concepuţi pentru a răspunde unor cerinţe terapeuticespecifice prin schimbarea caracteristicilor lor structurale şi fizico-chimice. Aceste schimbăripermit modificarea comportamentului in vivo al lipozomilor cu scopul de a atinge obiectivebine definite.

Lipozomi convenţionaliSunt lipozomi alcătuiţi doar din fosfolipide (neutre şi/sau încărcate negativ) şi/sau colesterol. Au untimp de circulaţie în fluxul sangvin relativ scurt. Biodistribuţia lor depinde în mare măsură deproprietăţile lor fizico-chimice (mărime, potenţial zeta, compoziţie) şi de condiţiile fiziologiceşi patologice ale organismului. Aceşti lipozomi realizează o ţintire pasivă a moleculelormedicamentoase.Când sunt administraţi pe căile parenterale (foarte des pe cale i.v.) prezintă o tendinţă puternicăde acumulare rapidă în celulele sistemului fagocitar mononuclear (MPS) şi frecvent, în sistemulreticuloendotelial (SRE). Splina şi ficatul, datorită abundenţei de macrofage MPS şi a uneiirigări sangvine bogate, reprezintă organele principale de acumulare.De aceea, acest tip de lipozomi sunt candidaţi potriviţi pentru eliberarea substanţelormedicamentoase în macrofagele sistemului fagocitar mononuclear, putând fi

Tabel 2. Clasificarea lipozomilor în funcţie de evoluţia in vivoTip de lipozomi Utilizarea principală

Ţintirea macrofagelor

Lipozomi convenţionali Depozit localizat

Vaccinare

Lipozomi cu circulaţie îndelungatăŢintirea selectivă a ariei patologice

Microrezervor circulantImunolipozomi Ţintire specifică; pilotaţi de anticorpi

Lipozomi cationici Eliberarea la ţintă a genelor

Page 8: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

incărcaţi cusubstanţe antimicrobiene sau imunomodulatoare.Au dezavantajul că sunt rapid eliminaţi din circulaţie de macrofage, fapt ce compromite înmare măsură utilizarea lor în tratamentul bolilor care sunt extinse şi la alte arii aleorganismului.

Lipozomi cu circulaţie îndelungată (PEG-ylaţi, ascunşi)S-au dezvoltat cu scopul de a evita preluarea lor de SRE şi implicit de a prelungi timpul decirculaţie a acestora în organism (T1/2 la om este de aproximativ 48 de ore).S-au obţinut prin grefarea pe suprafaţa lor a unor lanţuri liniare de polietilenglicoli (PEG-uri),polimeri hidrofili inerţi.

Figura 6. Reprezentarea schematică a lipozomilor cu circulaţie lungă

Lipozomii pe care sunt grefate moleculele de PEG (stabilizaţi steric) evită recunoaşterea desistemul imunitar.Stabilizarea sterică rezultă din concentrarea locală la suprafaţa lipozomilor a grupărilor PEGînalt hidratate, care conferă o barieră sterică între lipozomii pe care s-au grefat PEG-urileîmpotriva interacţiunilor cu componentele moleculare şi celulare din mediul biologic.Moleculele de PEG neutralizează sarcina electrică a veziculelor şi previne astfel opsonizarealor. De asemenea, opsonizarea lipozomilor este redusă din cauza inabilităţii opsoninelor de alega de suprafeţe hidrofile. În plus, grosimea stratului de PEG (dependentă de masa molecularăşi de procentul încorporat în compoziţia lipozomilor) influenţează interacţia lipozomilor cumacrofagele.Apariţia acestui tip de vezicule a dus la un reviriment al interesului faţă de sistemele deeliberare lipozomale şi a deschis oportunităţi terapeutice noi în raport cu lipozomiiconvenţionali.Cea mai importantă caracteristică a lipozomilor de lungă circulaţie este faptul că sunt capabilisă extravazeze în locurile din organism în care permeabilitatea peretelui vascular este ridicată,incluzând tumori solide şi arii infectate sau inflamate.

Produsele autorizate pentru uz clinic, Doxil®- doxorubicină şi DaunoXome® -

Page 9: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

daunorubicină,

reprezintă exemple de formulări lipozomale de acest tip.

ImunolipozomiiImunolipozomii conţin pe suprafaţa bistratului lipidic anticorpi specifici sau fragmente deanticorpi, cu scopul de a mări legarea de locul-ţintă.Deşi imunolipozomii au fost cercetaţi pentru diverse aplicaţii terapeutice, interesul a fost înprincipal centrat pe eliberarea la ţintă a agenţilor antitumorali.Totuşi, accesul lor din circulaţia sangvină în alte locuri decât ficatul şi splina este dificil,administrarea locală în cavităţile organismului prezentând un interes mai mare.Aceşti lipozomi sunt potriviţi pentru inducerea imunităţii umorale şi celulare in vivo, putând fifolosiţi în procedurile de imunizare ca vehicule ideale pentru vaccinuri.

Figura 7. Reprezentarea schematică a unui

imunolipozom

Lipozomi cationici

Lipozomii cationici, denumiţi şi catezomi, sunt cei mai noi reprezentanţi, fiind cercetaţi pentruîmbunătăţirea cedării materialului genetic. Sunt constituiţi dintr-un compus amfifil cationic şilipide neutre.Transferul genei este mediat de interacţia electrostatică a lipozomilor încărcaţi electric pozitivcu secvenţele oligonucleotidice ale ADN-ului încărcat negativ. Se formează complecşi capabilisă pătrundă în celulă, unde ADN-ul este cedat lent nucleului acesteia.

Din această categorie sunt disponibile comercial produsele LipofectAMINE, LipofectAce,

Lipofectine (GIBCO/BRL), Transfectam (Promega) şi DOTAP (Boeringer).

6. Formularea lipozomilorÎn formularea lipozomilor se găsesc următoarele categorii de componente:

- componentele stratului dublu lipidic;- componentele compartimentului apos;- substanţa activă.

Componentele care intră în formularea lipozomilor joacă un rol important în

Page 10: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

stabilizarea şi

în modul lor de acţiune.

6.1. Componentele bistratului lipidic

FosfolipideFosfolipidele reprezintă componenta principală, elementul „constructiv” al lipozomilor. Suntbiomacromolecule naturale care joacă un rol important în fiziologia umană, fiind componentestructurale ale membranelor biologice.Aceste molecule amfifile constau dintr-o parte polară, hidrofilă, şi una hidrofobă, avânddimensiune şi sarcină variabile, precum şi un lanţ dublu hidrocarbonat saturat sau nesaturatformat din 12-24 de atomi de carbon.

Page 11: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

În procesul de formare a lipozomilor, moleculele se autoorganizează prin orientarea părţilorpolare către faza apoasă, în timp ce lanţurile hidrocarbonate aderă unele de altele sub formaunui bistrat. Aceasta se datorează probabil structurii lor constituită din lanţuri de acizi graşinesaturaţi, care imprimă moleculei o formă tubulară adecvată pentru aranjarea în folii plane,deosebindu-se de lipidele monocatenare care au tendinţa de a se organiza sub forma de micele

Page 12: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Isotropichexagonal I

Inverted coneMicelles

Lame ar(Cubic)

CylinderBilayer

Reversemicei eshexagonal II

Lamellar

Figura 9. Modele geometrice de organizare a lipidelor la dispersarea în apă

În prezent, este disponibil un număr mare de lipide amfifilice naturale, de semisinteză sausinteză, care poate fi inclus în formularea lipozomilor, redate în tabelul următor:

Page 13: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Tabel 3

Dintre acestea, cele mai folosite sunt fosfatidilcolinele, cunoscute şi sub denumirea de lecitine,obţinute din surse naturale sau prin sinteză.

Dintre fosfolipide naturale, uzual se folosesc lecitina de ou şi lecitina de soia,

care sunt ieftine,

lipsite de sarcină şi inerte chimic.În tabelul următor sunt redate unele caracteristici ale unor lipide folosite la prepararealipozomilor.

Abreviere Denumire

DMPC Dimiristoil-fosfatidilcolină

DPPC Dipalmitoil-fosfatidilcolinăDSPC Distearil-fosfatidilcolină

DLPC Dilauril-fosfatidilcolină

DOPC Dioleoil-fosfatidilcolină

DGPC Diglicerilil-fosfatidilcolinăDMPE Dimiristoil-fosfatidiletanolamină

DPPE Dipalmitoil-fosfatidiletanolaminăDSPE Distearil-fosfatidiletanolamină

DPPG Dipalmitoil-fosfatidilglicerolDSPG Distearil-fosfatidilglicerol

DPPA Acid dipalmitoil-fosfatidic

DPPS Dipalmitoil-fosfatidilserină

DSPS Distearil-fosfatidilserină

Page 14: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Tabel 4. Caracteristicile unor fosfolipide utilizate în

formularea lipozomilor

Lipide Caracteristici principale

Page 15: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Fosfatidilcolina din gălbenuş de ou (PC)- componentă majoritară utilizată frecvent

în formularea lipozomilorDipalmitilfosfatidilcolina (DPPC) - fosfolipidă sintetică saturată

Distearilfosfatidilcolina (DSPC) - fosfolipidă sintetică saturată, mai puţinpremeabilă pentru faza apoasă decâtfosfatidilcolina

Sfingomielina (SM) - creşte stabilitatea lipozomilor ,,in vitro”

Colesterol (CH)- reduce permeabilitatea veziculelor de

fosfatidilcolină

- proporţia maximă de încorporat este de 50

moli %Stearilamina (SA) - conferă suprafeţei lipozomului sarcină

electrică pozitivă- poate fi toxică pentru pereţii celulari

Diacetilfosfat (DACP) - conferă suprafeţei lipozomului sarcinăelectrică negativă- poate fi toxică pentru pereţii celulari

Acid fosfatidic (PA) - conferă bistratului sarcină electricănegativă

Fosfatidilserina (PS) - conferă bistratului sarcină electricănegativă

Cardiolipida (CL) - lipidă antigenică care se utilizează înaplicaţii imunologice

Fosfatidildiletanolamina (PE) - nu formează vezicule închise- se utilizează, când este necesar ca unmaterial capabil să se cupleze cu lipozomii- derivaţii substituiţi se utilizează în studiiimunologice

Lizofosfatidilcolina (LPC) - creşte permeabilitatea lipozomală- poate mări fuziunea lipozomilor cucelulele

Page 16: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Alţi aditivi în bistraturile lipidiceLipozomii alcătuiţi doar din fosfolipide nu sunt suficient de rigizi, în principal din cauzatemperaturilor de tranziţie de fază mai joase şi/sau nesaturării lanţurilor acil prezente înstructură, care determină imperfecţiuni în aranjarea sub forma de bistraturi lipidice.De aceea, din asemenea lipozomi are loc aproape întotdeauna scurgerea (pierderea) substanţeimedicamentoase încapsulate în timpul conservării.Pentru a preveni acest neajuns, în compoziţia lipozomilor sunt incluşi unul sau mai mulţi aditivi(de exemplu colesterol sau a-tocoferol) care îmbunătăţesc rigiditatea şi hidrofobicitateamembranei, reducându-i permeabilitatea. Colesterolul, cel mai utilizat sterol, poate fi uşorinserat în straturile duble lipidice, ca urmare a interacţiilor cu fosfolipidele din membranelelipidice, cu modificarea conformaţiei lanţului acil-lipidic din membrana lipozomală.Colesterolul inserat în membrana lipozomală, datorită nucleului steroid rigid, realizează oîmpachetare strânsă a stratului dublu lipidic şi o diminuare/evitare a scurgerii substanţei activeînglobate în bistrat sau în compartimentul apos.a-tocoferolul acţionează atât pentru consolidarea membranei, cât şi ca antioxidant, protejândlipidele de procesul oxidativ.S-au obţinut şi compuşi conjugaţi ai lipidelor cu polietilenglicoli, care se utilizează frecvent înformulările lipozomale.De asemenea, se folosesc şi fosfolipide funcţionalizate (obţinute prin conjugare, cu formarea delegături amidice, disulfidice sau tioeter) utilizate pentru ataşarea covalentă sau necovalentă aproteinelor, peptidelor sau a altor substanţe active la suprafaţa lipozomilor.

6.2. Componentele compartimentului aposAceasta fază poate fi reprezentată de apă distilată sau purificată sau de soluţia apoasă a uneisubstanţe active.În faza hidrofilă se pot dizolva sisteme sau substanţe tampon, în cazul lipozomilor care se obţinprintr-o metodă bazată pe existenţa unui gradient de pH ori a formulărilor care necesităajustarea pH-ului pentru asigurarea stabilităţii substanţei medicamentoase şi a lipozomilor.

Page 17: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

6.3. Alte componentePentru formarea şi stabilizarea lipozomilor este deseori necesară adăugarea şi a altorcomponente. Astfel, atunci când se prepară lipozomi cu sarcină superficială, se adaugă, deexemplu, stearilamină şi dicetilfosfat.Dacă la preparare se folosesc lipide nesaturate, pot fi încorporaţi antioxidanţi precumbutilhidroxitoluen, a-tocoferol şi a-hidroxiacizi. Alegerea acestora se face cu atenţie pentru anu interfera cu lipozomii şi a nu pătrunde în interiorul lor.Agenţii de chelatare (EDTA) sunt incluşi pentru a reduce oxidarea catalitică a lipidelor ce poatefi indusă de contaminarea cu ioni metalici.Pentru a menţine izotonicitatea este esenţială adăugarea clorurii de sodiu sau a unor sărurisimilare.Unele metode de preparare (liofilizarea sau criodesicarea) necesită aditivi speciali, precumagenţii crioprotectori, destinaţi să asigure stabilitatea lipidelor şi a substanţelormedicamentoase instabile în apă în timpul preparării (rehidratării).Agenţii antifungici şi antimicrobieni pot fi adăugaţi cu scopul de a asigura stabilitateamicrobiologică a preparatelor lipozomale.Parfumuri si coloranţi se pot include în lipozomi cosmetici.Aşadar, lipozomii sunt sisteme farmaceutice care prezintă o mare flexibilitate în design prinmodificarea structurii şi a proprietăţilor fizico-chimice.Prin selectarea atentă a componentelor incluse în formulare se pot modela unele proprietăţi alelipozomilor (sarcina superficială, randamentul de încărcare cu substanţă activă etc.) ca şicomportarea in vivo, astfel încât acesta să satisfacă o acţiune terapeutică specifică.

6.4 Substanţe active

Lipozomii pot conţine şi vehicula substanţe active diverse, cu caracter

hidrofil, lipofil sau

amfifil.

În tabelul următor sunt trecute în revistă exemple de substanţe active

investigate pentru

includerea în lipozomi.

Page 18: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii
Page 19: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

+ apă

Vitamine A, E, F, D, K ( mai ales în produsele cosmetice)

6.4. Obiectivele principale ale formulării lipozomilorÎn ceea ce priveşte obiectivele principale ale formulării lipozomilor, acestea constau în:

- formarea şi stabilizarea structurilor veziculare bistratificate;- încorporarea şi/sau încapsularea substanţelor active în lipozomi;

- asigurarea stabilităţii fizice, chimice, microbiologice şi biologice pe perioada devalabilitate a formulării lipozomale;- realizarea unor caracteristici specifice formei farmaceutice, dependent de calea deadministrare;

- asigurarea inocuităţii, toleranţei şi eficacităţii terapeutice.

6.5.1. Formarea şi stabilizarea lipozomilorFormarea şi stabilizarea lipozomilor au la bază proprietăţile unor lipide şi a altor compuşiamfifili care prin dispersare în apă pot produce, aşa cum s-a menţionat deja, structuri coloidalediverse (vezicule, micele, nano-emulsii) în funcţie de preponderenţa părţii hidrofile sau lipofilea moleculei.Atunci când predomină partea hidrofilă, există tendinţa de formare a micelelor, iar dacăpredomină partea lipofilă (hidrofobă), se manifestă capacitatea de a forma în mod spontanstructuri bistratificate (lipozomi) atunci când se adaugă cantităţi mici de apă.

partehidrofilăpartelipofilă

moleculă de fosfolipidă

Figura 10. Etapele formării lipozomilor

În formarea şi stabilizarea lipozomilor intervin o serie de factori precum:- proprietăţile structurale ale substanţelor lipofile amfifilice;- proprietăţile superficiale şi electrice ale componentelor;- proprietăţile dimensionale şi optice;

Page 20: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

- proprietăţile reologice.

La acestea se adaugă şi:

- raportul molar fosfolipide/apă, temperatura, prezenţa ionilor de Ca2+’ metoda de

preparare a lipozomilor.Dintre factorii de mai sus, relevanţi sunt mărimea şi distribuţia după mărime a lipozomilor şisarcina superficială a acestora.

Dimensiunea şi distribuţia după mărime a veziculelor lipozomale

Dimensiunile lipozomilor depind de metoda de preparare şi de aparatura utilizată.Sunt proprietăţi importante care influenţează:

- proprietăţile fizice ale lipozomilor;- capacitatea de încapsulare a substanţei active;- comportarea biologică.

Lipozomii trebuie să fie mai mici decât porii vasculari pentru a extravasa şi a ajunge întumorile solide. Totodată, lipozomii cu dimensiuni mai mici (0,001-10pm) asigură o stabilitatemai mare, iar veziculele mai mici de 100 nm necesită strategii suplimentare pentru a preveniopsonizarea şi pentru a prelungi semiviaţa biologică (sau durata de circulaţie în fluxul sangvin).

Sarcina superficială a lipozomilorProprietăţile electrice ale suprafeţei membranare a lipozomilor pot influenţa stabilitatea fizică adispersiilor lipozomale pe durata stocării ca şi comportamentul lipozomilor în mediul biologicşi interacţia lor cu celulele.Agregarea lipozomilor, adică modificarea dimensiunilor originare, in vitro şi in vivo reprezintăo problemă majoră de stabilitate. De aceea, este preferabil ca sarcina superficială a lipozomilorsă fie mare pentru a împiedica fenomenul de reunire a lipozomilor.Introducerea unor molecule naturale (glicolipide, lectine, anticorpi) pe suprafaţa lipozomilor leconferă stabilitate faţă de autoagregare şi interacţii nespecifice. Un efect similar se obţine şiprin grefarea pe suprafaţa lipozomilor a unor polimeri hidrofili (PEG-uri), care protejeazălipozomii cu o barieră sterică ce inhibă adsorbţia componentelor sangvine.În tabelul de mai jos sunt redate metodele de modelare a proprietăţilor fizico-chimice alelipozomilor şi consecinţele modificărilor rezultate asupra stabilităţii şi comportamentuluibiologic al lipozomilor.

Page 21: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Tabel 6. Metode şi rezultate ale modificării proprietăţilor fizico-chimice ale lipidelorProprietăţi fizico-chimice Metoda aplicată Rezultatul modificării

Distribuţia mărimiiparticulelor

sonicare, extrudere,

microfluidizare

- controlul timpului decirculaţie- creşterea extravazării

Permeabilitatea membranei modificarea compoziţieilipidice (colesterol)

- creşterea stabilităţiilipozomilor- sensibilitate indusă de pHsau temperatură

Tendinţa de agregare saufuziune

modificarea compoziţieilipidelor, adăugarea decationic

-formarea structurii carepoate transporta antigene,ADN, vaccinuri

Hidrofobicitatea suprafeţei stabilizarea sterică pringrefarea moleculelorhidrofile pe suprafaţalipozomilor (dextranilineari, derivaţi lipidici depolimeri hidrofili)

-creşterea timpului decirculaţie-modificareafarmacocineticii şidistribuirii tisulare alipozomilor şi substanţelorîncapsulate

Randament de încărcare asubstanţei active

încărcare activă sau de ladistanţă

- încapsularea lipozomilorstabili cu substanţemedicamentoase (înrapoarte mari întresubstanţă medicamentoasă:component lipidic)

Elasticitate, rigiditate introducerea de detergenţisau activatori marginali şilipide cutanate (ceramide)în preparate lipozomice

- creşterea penetraţieicutanate şi retenţia în piele,(favorabilă absorbţieitransdermice a substanţelormedicamentoaselipozomale)

Proprietăţi superficiale, adiţia unor liganzi specifici - potenţial crescut pentru

Page 22: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

6.5.2. Incorporarea sau încapsularea substanţelor active în lipozomiSubstanţele active pot fi incluse în lipozomi pe trei căi:

- prin încorporare în structura lipozomilor;- prin asociere cu lipozomii preformaţi;- prin formarea unui sistem compatibil cu aceştia.

Toate aceste forme se pot obţine prin procedee diferite şi anume:- încapsularea substanţei hidrofile în compartimentul apos al lipozomilor;- interacţiunea electrostatică cu lipidele încărcate electric din compoziţia stratului dublu

electric;- interacţia hidrofobă cu lipidele constituente ale bistratului;- legătura chimică cu lipidele bistratului;- combinarea acestor mecanisme.

Incapsularea substanţelor active hidrofile

Este o fază critică a preparării, care se evaluează prin 2 parametri:

- eficacitatea (randamentul) de încapsulare, respectiv procentul de substanţă activăîncapsulată în compartimentul apos, parametru ce depinde de cantităţile relative delipide şi apă din formularea lipozomilor;

- volumul compartimentului apos, care depinde de dimensiunea şi numărul de bistraturidin vezicula lipozomală.

Randamentul de încorporare a substanţei active în lipozomi, esenţial pentru eficacitatea clinicăa formulărilor lipozomale, depinde de o serie de factori:

- concentraţia de substanţă hidrosolubilă.Dacă încapsularea substanţei este pasivă, adică nu interferează cu nici un alt proces, atunciconcentraţia în compartimentul apos intern este identică cu cea din exterior. Când concentraţiade substanţă iniţială este mare, cantitatea de substanţă activă încapsulată va fi crescută. Se potaplica şi tehnici de încapsulare prin transportul activ al substanţei active în lipozomi, deexemplu prin crearea unui gradient de pH.

- tipul şi mărimea veziculelor.Randamentul de încapsulare a substanţei hidrofile este mai mare în cazul lipozomilor marimultilamelari, deci conţinând mai multe compartimente apoase.

- sarcina electrică a lipidelor.Volumul compartimentului care separă bistraturile lipozomilor multilamelari este, în general,mai mic de 0,01 pm.Adăugarea de lipide încărcate cu sarcini electrice antrenează respingerea electrostatică întrestraturile duble electrice adiacente, rezultând mărirea compartimentului apos chiar şi până la50%.

- tăria ionică a mediului apos.Dacă veziculele lipozomale nu sunt încărcate cu sarcini electrice (de exemplu cele formulate pe

stabilitatea lipozomilor şi pe suprafaţa lipozomilor, ţintire eficace

alte proprietăţi asociată cu stabilizarea

sterică

Page 23: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

bază de fosfatidilcolină), compartimentul apos nu este influenţat de tăria ionică a mediului.În cazul în care bistratul este încărcat electric (conţine fosfatidilglicerol) compartimentul aposeste redus prin creşterea tăriei ionice (respectiv prin neutralizarea sarcinilor electrice de ioniiprezenţi în mediu).

- natura fosfolipidelor.Aceast parametru influenţează rigiditatea şi deci, permeabilitatea bistraturilor lipozomilor.

- concentraţia de cholesterol.Colesterolul măreşte rigiditatea şi permeabilitatea stratului dublu lipidic.Conţinutul de colesterol din bistrat influenţează nivelul de încapsulare a substanţei active pânăla o anumită valoare, peste care colesterolul însuşi nu mai poate fi inclus în bistrat şi tinde săcristalizeze.

- condiţiile de fabricare/preparare a lipozomilor.Influenţează tipul, mărimea şi distribuţia după mărime a lipozomilor.

Incorporarea substanţelor lipofileŞi încorporarea substanţelor active lipofile în bistratul lipidic este influenţată de o serie defactori:

- natura substanţei lipofile.Cu cât lipofilia unei substanţe este mai mare, cu atât procentul de încorporare este mai mare.

- concentraţia substanţei lipofile.Încorporarea creşte cu creşterea concentraţiei substanţei active lipofile până la o limită şi la unanumit raport substanţă lipofilă/lipidele din bistratul lipozomal.

- natura fosfolipidelor, concentraţia de colesterol şi condiţiile de fabricare.

Page 24: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

NOVARTISConsumiT Hcaii li

În general, încapsularea unei substanţe lipofile este favorizată dacă bistraturile lipidice prezintăo oarecare fluiditate; adăugarea de colesterol scade procentul de substanţă lipofilicăîncorporată.

- Temperature.Este un parametru care influenţează în mod diferit încapsularea unei substanţe lipofile; pentruunele substanţe active asocierea este maximă la temperatura de tranziţie de fază a componenteilipidice.

Tehnici de încorporare a substanţelor active în lipozomiPentru încorporarea lipozomilor cu substanţe medicamentoase se folosesc strategii de încărcarepasivă sau activă.

încărcarea pasivă se efectuează în timpul formării lipozomilor sau în condiţiile

în care

structura lipozomilor nu este consolidată în procesul de obţinere. Produsul

rezultat poate

conţine proporţii mari de substanţă medicamentoasă neîncorporată, a cărei

îndepărare din

suspensia lipozomală este laborioasă. De asemenea, după îndepărtarea

completă a substanţei

active rămasă neîncărcată, datorită dezechilibrului osmotic creat

(gradientului de concentraţie),

substanţa medicamentoasă încorporată se scurge din lipozomi în timpul

păstrării.

Încorporarea prin strategii active sau de la distanţă se referă la tehnici de încărcare

a substanţei

active după formarea veziculelor, fără afectarea integrităţii bistratului

lipozomal. Acest

procedeu se bazează în principiu pe crearea unei diferenţe între mediul

Page 25: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

interior şi cel exterior al

lipozomilor, prin intermediul căreia se asigură un singur sens de pasaj (de la

exterior la

interior) pentru moleculele de substanţă medicamentoasă. Datorită acestei

diferenţe, poate fi

obţinută o încărcare de aproape 100%, evitându-se necesitatea îndepărtării

substanţei

neîncapsulate.

Metodele de încărcare activă se bazează pe crearea unei gradient de pH, pe

folosirea perechilor

de ioni sau a complexării cu liganzi. Încărcarea activă reprezintă un avantaj

pentru substanţele

medicamntoase labile care se pot încărca chiar înainte de utilizarea

preparatelor lipozomale.

Page 26: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Metoda deshidratării lipozomilor prin liofilizare (criodesicare)

Este o metodă simplă de obţinere a lipozomilor cu volume apoase de

încapsulare mari, care se

desfăşoară în condiţii blânde.

În această metodă, o suspensie de vezicule unilamelare mici, împreună cu

materialul de

încapsulat, este liofilizată prin mijloace convenţionale. Se formează o

structură asemănătoare

unei spume afinate, având o arie a suprafeţei mare. Hidratarea eficientă a

acestei spume se

poate realiza cu ajutorul unui volum mic de apă distilată ori soluţie tampon,

rezultând vezicule

multilamelare cu o mare eficacitate de încapsulare.

Pe lângă avantajul unor condiţii blânde de preparare, lipozomii obţinuţi prin

aceatsă metodă pot

fi păstraţi o perioadă de timp relativ mai lungă, rehidratarea făcându-se chiar

înainte de

utilizarea suspensiei lipozomale.

In acest procedeu modern de preparare, intervin compoziţia lipidică, asocierea

de agenţi

crioprotectori, condiţiile de congelare (viteza de congelare nu trebuie să fie

prea rapidă sau

prea lentă).

Agenţii crioprotectori au rolul de a preveni fuziunea, agregarea şi pierderea

Page 27: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

componentelor

încapsulate prin formarea unor structuri amorfe şi/sau interacţia cu grupele

fosfolipidice.

Crioprotectorii (dizaharide precum maltoza, zaharoza, lactoza sau dextran şi

polividonă)

menţin integritatea fizică a lipozomilor în cursul liofilizării, ca şi în cursul

rehidratării

lipozomilor chiar înainte de utilizare.

Aplicarea liofilizării ca modalitate de stabilizare a lipozomilor este

convenabilă în cazul

încapsulării substanţelor medicamentoase liposolubile (amfotericina B,

doxorubicina) care,

dizolvându-se în dublul strat lipidic, rămân la acest nivel şi după rehidratarea

lipozomilor

înainte de administrare, fără ca localizarea lor să fie influenţată de

rehidratare.

Reconstituirea lipozomilor liofilizaţi este mai dificilă în cazul substanţelor

active hidrosolubile,

datorită partiţiei acestora între faza apoasă externă şi compartimentul apos

intern al veziculelor

lipozomale.

Este un procedeu de încărcare in situ a substanţei active care necesită anumite

manipulări

tehnice, de aceea personalul farmaceutic şi medical trebuie să fie bine

informat şi pregătit

Page 28: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

pentru a evita încărcarea necorespunzătoare a lipozomilor.

6.5.3. Asigurarea stabilităţii fizice, chimice şi microbiologice a lipozomilorAsigurarea stabilităţii fizico-chimice şi microbiologice a lipozomilor, ca în cazul tuturorformelor farmaceutice, reprezintă un obiectiv esenţial al formulării, cu consecinţe directe înasigurarea calităţii acestora.Structura veziculară şi compoziţia complexă conferă lipozomilor un potenţial mare deinstabilitate.În cazul lor, stabilitatea implică:

- menţinerea structurii şi dimensiunii lipozomilor;- reţinerea substanţei active încorporate în bistratul lipidic sau în faza apoasă;- menţinerea stabilităţii fizico-chimice;- menţinerea stabilităţii în mediile biologice întâlnite;- împiedicarea contaminării microbiene.

Principalele tipuri de instabilitate întâlnite în cazul lipozomilor sunt rezumate în tabelulurmător:

Stabilitatea fizicăFactorii care influenţează stabilitatea fizică a lipozomilor şi consecinţele

Tabel 7. Tipuri de instabilitate a lipozomilorTipuri deinstabilitate

Efecte produse

Fizică - pierderea substanţei medicamentoase- modificarea structurii şi dimensiunii veziculelor- modificarea permeabilităţii membranei- agregarea-fuziunea lipozomilor- influenţarea compoziţiei lipidice- influenţarea tehnologiei de fabricare

Chimică - oxidarea lipidelor nesaturate

- hidroliza componentelor lipidice

- degradarea substanţei medicamentoase încapsulate

Microbiologică - contaminarea microbiană- influenţarea tehnicilor de sterilizare- interacţiunea cu conservanţii

Page 29: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

asupra acestora suntrezumate în tabelul următor.Tabel 8

Stabilitatea chimicăAsigurarea stabilităţii chimice a lipozomilor vizează evitarea degradării chimice atât alipidelor, cât şi a substanţei active.

Degradarea chimică a componentelor lipidiceCompoziţia în acizi graşi nesaturaţi a fosfolipidelor din formulare predispune lipozomii ladegradare prin autooxidare sau hidroliză.Lanţurile acil-nesaturate din structura lipidelor sunt vulnerabile la degradare oxidativă(peroxidare lipidică). Reacţiile de oxidare se produc rapid şi sunt accelerate de metale, lumină,un pH crescut.Degradarea poate fi produsă şi prin hidroliza legăturilor esterice covalente care leagă aciziigraşi de glicerol din molecula fosfolipidelor. Aşadar, preparatele lipozomale conţinândfosfolipide sunt sensibile la degradarea hidrolitică atât în domeniul acid (pH <5), cât şi în celalcalin (pH >8).De asemenea, procedeele de preparare (sonicarea) sau condiţiile de depozitare (expunerea ladiferite valori de pH) pot afecta viteza de descompunere a lipidelor lipozomale.Compuşii de oxidare şi hidroliză ai componentelor lipidice din lipozomi produc modificăriimportante ale permeabilităţii stratului dublu lipidic.

Factori Efecte produse

Lumina - pot desface sau pot sparge veziculele

Acizi (dacă membrana a fost în prealabil

Baze deteriorată prin depozitare sau de substanţe

Ioni metalici străine)

Electroliţi concentraţi - deteriorează veziculele lipozomale

Unele molecule organice (încorporate înmembrana lipozomală)

- modificare permeabilităţii

Page 30: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Degradarea chimică a substanţei activeProcesul de degradare chimică a substanţei active creşte pe măsura creşterii concentraţieicomponentelor lipofile, deoarece stabilizarea lor se efectuează prin cuplare la structurilemembranare (bistratul lipidic).

Stabilitatea microbiologicăDatorită compoziţiei complexe, dispersiile lipozomale reprezintă medii prielnice pentrudezvoltarea microorganismelor.În cazul lipozomilor administraţi extern (cutanat/pe piele şi pe mucoase), stabilitateamicrobiologică este asigurată prin adăugarea în formulare a conservanţilor antimicrobieni(alcool benzilic, acid sorbic, acid benzoic, sorbat de potasiu, nipaesteri). În selectarea agenţilorconservanţi se va ţine seama de interacţiile acestora cu bistratul lipozomal.În cazul lipozomilor destinaţi administrării parenterale sau oculare este obligatorie asigurareasterilităţii, un demers dificil de realizat, ţinând seama de procedeele uzuale de sterilizare apreparatelor farmaceutice. Sterilizarea se efectuează cu radiaţii gamma, deoarece sterilizareaprin filtrare are inconvenientul că nu poate fi aplicată decât în cazul microveziculelor de micidimensiuni, iar alte procedee de sterilizare, îndeosebi cele termice influenţează negativstabilitatea fizico-chimică a lipozomilor.Pentru asigurarea stabilităţii lipoziomilor se recurge la diverse procedee de stabilizare:

- selectarea adecvată a componentelor stratului dublu lipidic, inclusive folosirea delipide saturate la formulare/preparare;

- adăugarea de colesterol în stratul dublu lipidic (până la 25%) în momentulpreparării lipozomilor (care rigidizează membrana lipozomală);

- încărcarea membranei lipozomale cu sarcini electrice (poate evita agregarealipozomilor prin respingere electrostatică);

- adaosul de antioxidanţi în formulare;- adăugarea de conservanţi antimicrobieni;- prepararea prin liofilizare;- încărcarea lipozomilor chiar înainte de administrare, prin tehnici de încărcare activă;

- evitarea încălzirii şi lucrând la pH = 6-7 în cursul fabricaţiei (pentru diminuareaproceselor de hidroliză);

Page 31: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

- - depozitare adecvată (de exemplu, la +40C, în recipiente sigilate, sub gaz inert).Lipozomii trebuie să fie stabili în suspensie sau în stare deshidratată timp de 1,5-2 ani, la

temperatura ambiantă.

6.5.4. Realizarea caracterelor specifice, formelor farmaceutice, în funcţie de

calea de

administrareFormularea lipozomilor urmăreşte obţinerea unor preparate cu caracteristici organoleptice,fizico-chimice sau farmacotehnice bine definite şi corelate cu calea de administrare:

- caracteristici organoleptice: aspect, miros, culoare;- pentru formulările lipozomale parenterale: sterilitate şi apirogenitate;- pentru formulările dermatologice sau cosmetice: aspect elegant, consistenţă.

7. Prepararea lipozomilorAşa cum s-a menţionat anterior, formarea lipozomilor are loc spontan atunci când fosfolipidelese dispersează în apă. Totuşi, prepararea lipozomilor încărcaţi cu substanţe active cu nivelecrescute de încapsulare şi o anumită mărime şi structură (lamelaritate) este un proces dificil derealizat.În literatură sunt descrise numeroase metode de preparare a lipozomilor, a căror alegerenecesită o mare atenţie deoarece metoda de preparare influenţează proprietăţile lipozomilor(tipul, mărimea şi distribuţia mărimiii ca şi capacitatea de încărcare şi de reţinere a substanţeimedicamentoase).Tehnicile propuse sunt conceptual distincte, nici una dintre ele nu oferă avantaje absolute şi nupoate fi utilizată ca o procedură universală. Unele dintre metode se pot aplica doar la scară delaborator, altele se pot transpune la scară industrială.

Page 32: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Etapele preparării lipozomilor includ:- etapa de hidratare a componentei lipidice;- încorporarea substanţei active;- etapa de uniformizare a dimensiunii lipozomilor;- etapa de îndepărtare a substanţei active neîncapsulate.

1. În etapa de hidratare a filmului lipidic se pot aplica:

Metode mecanice- agitaremanuală sau mecanică (agitatoare tip Vortex) a dispersiei de fosfolipide;- microfluidizare;- omogenizare prin forfecare înaltă.

Metode bazate pe înlocuirea solvenţilor organici cu un mediu apos- îndepărtarea solvenţilor organici înainte de hidratare;- evaporarea în faza inversă;- injecţia cu etanol sau eter în fază hidrofilă.

Metode bazate pe îndepărtarea agentului tensioactiv

- gel-cromatografie prin excludere;

- dializă în timp;

- diluţie rapidă.

Metode bazate pe modificarea dimensiunilor lipozomilor obţinuţi

anterior şi fuziune

- fuziunea spontană a lipozomilor unilamelari mici în faza de gel;

- îngheţare-dezgheţare;

- liofilizare (criodesicare).

Metode bazate pe ajustarea pH-ului

2. încărcarea substanţei active în lipozomi

Lipozomii care conţin substanţe hidrosolubile se prepară direct cu soluţia apoasă sau soluţia -tampon apoasă a acesteia.

Page 33: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

NOVARTISCnnsumer Health

Substanţele lipofile se pot încorpora fie adăugându-se în solventul organic în care se dizolvăcompusul lipofil, fie prin complexare cu compusul lipidic din structura bistratului lipozomal.Asocierea proteinelor în lipozomi are loc prin încapsularea în fază hidrofilă (de exempluinterferon) sau prin legare la suprafaţa lipozomului (de exemplu insulina) prin legăturihidrofobe sau de natură electrostatică.

compusliialrofll

compusluorofob

Figura 11. Modalitatea de încorporare a substanţelor active în lipozomi

3. Etapa de uniformizare a dimensiunii lipozomilorÎn aceasta faza se aplică:

- extruderea la presiune ridicată sau scăzută;- ultrasonicarea.

4. Etapa de îndepărtare a materialului neîncapsulatÎn această etapă se apelează la:

- dializă;- ultracentrifugare;- cromatografie de penetrare în gel;- răşini schimbătoare de ioni.

În metoda de hidratare a filmului lipidic descrisă de Bangham, lipidele se dizolvă în solvenţiorganici (cloroform sau amestecuri cu metanol) şi solventul este apoi îndepărtat într-unrotaevaporator la vid, formând un film subţire pe pereţii balonului cu fund rotund. Peste acestase adaugă faza apoasă necesară pentru rehidratatrea filmului, preîncălzită la o temperaturăsuperioară tranziţiei de fază a lipidelor folosite la preparare. Filmul subţire se detaşează de pepereţi prin agitare, obţinându-se vezicule multilamelare, diferite ca mărime.

Page 34: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Lipide + s.liposolubilâ Soluţie apoasă a s. m

hidro s o I u bile-

Solventorganic

Film lipidic

Hidratare / Agitare

Vezicule Unilamelare Mici

Simultan, poate fi încorporată şi substanţa activă dependent de proprietăţile fizico-chimice, fieprin introducerea în film împreună cu lipidele, fie în soluţia apoasă de rehidratare a filmuluilipidic, dacă compusul este hidrofil.Pentru omogenizarea dispersiei, respectiv pentru reducerea dimensiunii la scară nanometrică alipozomilor multilamelari rezultaţi, dispersia se supune ultrasonicării obţinându-se veziculeunilamelare mici.

Figura 12. Fazele preparării lipozomilor prin metoda hidratării filmului lipidic

Page 35: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Alegerea metodei de preparare este importantă, deoarece de aceasta depind:- tipul de lipozomi formaţi;- mărimea acestora şi distribuţia mărimii lor;- randamentul încărcării cu substanţă activă.

8. Caracterele şi controlul calităţii lipozomilorControlul calităţii lipozomilor presupune determinarea unor parametri caracteristici fizico-chimici, microbiologici şi biologici. Posibilitatea caracterizării lipozomilor şi a formulărilor culipozomi a devenit mai evidentă o dată cu dezvoltarea unor metode analitice şi echipamente decontrol performante.În tabelul următor sunt redate sintetic metodele folosite pentru controlul calităţii formulărilorlipozomale.

Page 36: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Pentru lipozomii cu aplicaţie cutanată se efectuează teste suplimentare cum ar fi:

- determinarea capacităţii de umectare a pielii,

determinarea efectului

emolient

Tabel 9. Controlul calităţii lipozomilor(caracteristici si metode)Parametri de control Procedeu analitic

Caracterizarea fizico-chimică

aspectpH potenţiometrie

osmolaritatea osmometru

indice de refracţie refractometru

concentraţia în fosfolipide conţinut în fosfor lipidic/HPLCcompoziţia în fosfolipide CSS şi HPLC

concentraţia în colesterol determinarea colesterol- oxidazei şi HPLC

concentraţia în sm (randamentul metoda adecvată

încorporării)

Stabilitatea chimică

pH potentiometriehidroliza fosfolipidelor HPLC, CSS

autooxidarea colesterolului HPLC, CSSdegradarea antioxidantului HPLC, CSS

Stabilitatea fizică

mărimea şi distribuţia mărimii difracţia dinamică a luminii

lamelaritatea miroscopie electronică

potenţialul electric zeta zeta-sizer

Caracterizarea biologică

sterilitatea culturi aerobe sau anaerobe

pirogenitateatestul pe iepure ori testul LAL(Limulus)

toxicitatea animală monitorizarea letalităţii, histologiei şi patologiei

Evaluarea eficienţei terapeutice teste in vitro utilizând membrane artificialeteste in vivo

Page 37: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

9. Dificultăţi privind dezvoltarea lipozomilorRealizarea lipozomilor întâmpină o serie de dificultăţi generate de calitatea materiilor prime,caracteristicile lipozomilor, tehnologiile de fabricaţie, metodele de control, stabilitate etc.

Calitatea materiilor primeCompoziţia variabila a fosfolipidelor provenind din surse naturale diverse poate afectareproductibilitatea, de la o serie la alta, a calităţii lor şi implicit a lipozomilor. Utilizareaproduselor de sinteză minimizează acest neajuns.

Proprietăţile fizico-chimice ale lipozomilorEficacitatea in vivo a lipozomilor este în mare măsură dependentă de proprietăţile structurale şide suprafaţă.La dezvoltarea unei formulări lipozomale este necesar să se ia în consideraţie unelecaracteristici importante ale lipozomilor (mărimea şi distribuţia după mărime, potenţialul zeta şirandamentul de încărcare a substanţei medicamentoase) care determina comportamentullipozomilor in vitro ^i in vivo.Se impune deci o caracterizare completă fizico-chimică a lipozomilor farmaceutici în stadiilepreliminare ale dezvoltării farmaceutice, fapt ce reclamă utilizarea unor metode analiticecomplicate.

Randamentul încărcării cu substanţă medicamentoasăÎn mod obişnuit, în lipozomi nu se înglobează toată cantitatea de substanţă medicamentoasăintrodusa în formulare. Uzual, procentele incluse sunt mai reduse, iar cantitatea rămasăneîncărcată trebuie să fie îndepărtată (dacă este mai mare de 10%), acţiune laborioasă şicronofagă.Dezvoltarea unor strategii de încărcare „activă” sau „de la distanţă” creşte eficacitateaîncapsulării.

Perioada de valabilitateDupă cum s-a descris anterior, valabilitatea lipozomilor poate fi limitată de fenomenele deinstabilitate fizică şi chimică.Ambele tipuri de instabilităţi modifică disponibilitatea in vivo, iar procesul

Page 38: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

degradării chimicepoate influenţa şi siguranţa lipozomilor.

Transpunerea preparării la scară industrială a lipozomilorPrepararea lipozomilor necesită existenţa unui echipament de fabricaţie adecvat. În plus,preparatele lipozomale parenterale reclama aplicarea unor tehnici de fabricatie capabile săasigure sterilitatea şi apirogenitatea preparatelor parenterale sau oftalmice.

10. Alte tipuri de sisteme vezicularePentru a evita unele limite ale lipozomilor (instabilitate chimică, costul şi puritateafosfolipidelor, degradarea oxidativă a fosfolipidelor) s-au dezvoltat şi alte tipuri de sistemeveziculare, care să constituie alternative la sistemele lipozomale.Denumirile acestor vezicule fac referire la natura componentelor ce formează învelişulvesicular şi sunt limitate doar de imaginaţia producătorilor.Niozomii sunt vezicule obţinute cu surfactanţi (agenţi tensioactivi) bicatenari de sintezăneionogeni.Sfingozomii sunt lipozomi care conţin sfingolipide (sfingomielina, gangliozide) sau lipide acăror compoziţie este asemănătoare pielii (ceramide, colesterol, acizi graşi, sulfat de clesterol).Imunozomii sunt sisteme veziculare la care sunt ataşaţi anticorpi specifici sau fragmente deanticorpi.Hemozomii sunt vezicule asemănătoare lipozomilor care conţin hemoglobine.Catezomii sunt lipozomi cationici care conţin săruri ale acizilor graşi cu amine cuaternare.Virozomii conţin vaccinuri.Imunoenzimozomii sunt vezicule coloidale ce conţin enzime (utili în maladii autoimune).Ufazomii sunt sisteme veziculare ce conţin acizi graşi nesaturaţi cu catenă lungă.Etozomii sunt vezicule lipidice cu un conţinut ridicat (până la 45%) de etanol. Etanolulfluidizează atât lipidele etozomale, cât şi din straturile lipidice ale celulelor stratului cornos.Acţiunea de dezorganizare a stratului lipidic cornos permite penetraţia veziculelor în piele.Sunt capabili să încapsuleze şi să elibereze în piele molecule lipofile, precum testosteron,minoxidil, ca şi substanţe medicamentoase cationice, precum propranololul sau chiar plasmide

Page 39: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

şi insulină.Rovizomii sunt transportori veziculari multifuncţionali care au un conţinut mare de acizi graşiesenţiali (de exemplu, acid linoleic) utilizaţi pentru transferul a numeroase ingrediente activecosmetice.Dragozomii sunt sisteme veziculare obţinute din lecitină hidrogenată şi colesterol, cu aplicaţiiîn cosmetologie.Transferozomii sunt un tip special de lipozomi în care sunt încorporaţi aşa numiţi activatorimarginali (molecule, precum colat de sodiu).Sunt vezicule ultradeformabile cu o capacitate de deformare mai mare de până la 105 încomparaţie cu lipozomii. Datorită elasticităţii şi capacităţii de deformare, ei se pot strecura prinporii stratului cornos (care sunt cu 1/10 mai mici decât diametrul lor). Astfel, ei pot penetra prinpielea intactă acţionând pe baza existenţei gradientului de hidratare cutanată (diferenţei dehidratare din stratul cornos şi ţesuturile viabile ale epidermului mai hidratate în comparaţie custratul cornos deshidratat).

11. Mecanisme de acţiune in vitro a lipozomilorNatura fosfolipidică a lipozomilor le conferă o mare asemănare cu membranele biologice, încare cele mai importante componente sunt fosfolipidele (considerate elemente ale vieţii).În principal, pe această similitudine se bazează mecanismul de acţiune a lipozomilor, respectivinteracţiile dintre aceştia şi celulele vii.În absenţa oricarei specificităţi, interacţiile dintre lipozomi şi celulele vii, investigate in vitro,pot fi descrise de următoarele procese:

Page 40: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Adsorbţia la suprafaţa celulelor - facilitată de încărcătura electrică a veziculelor

lipozomale.

Adsorbţia se poate produce prin forţe hidrofobe nespecifice sau

electrostatice sau prin

interacţiuni specifice cu componentele suprafeţei celulare.

Transferul lipidic- mediat de proteinele de suprafaţă (există o analogie între lipide, lipozomi şimembrane lipidice). Colesterolul trece foarte uşor între membranele lipozomală şi celulară,fără distrugerea lipozomuluiTransferul lipidic poate determina modificarea permeabilităţii lipozomilor însoţită de eliberareaunei părţi din faza apoasă a veziculelor. În anumite condiţii, substanţele active încapsulatetraversează apoi membrana celulară.

Endocitoza, un fenomen influenţat de sarcina electrică a particulelor, permite

digestia

lipozomilor de lizozomi în interiorul celulei şi facilitarea cedării ingredientului

active.

Endocitoza reprezintă mecanismul predominant de pătrundere a lipozomilor

în celule; în acest

caz există riscul degradării principiului activ în lizozomii intracelulari.

Fuziunea cu plasma membranei celulare este un proces care rezultă prin inserareaconstituenţilor membranei lipozomale în membrana celulară, însoţit de eliberarea simultană aconţinutului lipozomal în citoplasma celulară.

Figura 13. Reprezentarea schematică a interacţiilor lipozomilor cu celuleleAdesea este greu de stabilit mecanismul de interacţiune dintre lipozomi şi celule, existândposibilitatea ca simultan să intervină mai multe mecanisme.Afinitatea lipozomilor pentru diverse ţesuturi poate fi modificată prin utilizare în formulare adiferite fosfolipide, cu configuraţii diverse ale lanţului de acid gras.De asemenea, modificarea sarcinii (încărcăturii) veziculelor lipozomale poate influenţa în mare

Page 41: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

măsură distribuţia lor în organism.Veziculele încărcate negativ, de exemplu, intră în celule prin fuziune, în timp ce veziculeleneutre sunt încorporate prin endocitoză, substanţa medicamentoasă fiind expusă sistemulhidrolitic liozomal al celulelor.Veziculele pozitive sau neutre sunt îndepărtate mai lent decât acelea încărcate negativ.

12. Căi de administrare a lipozomilorIn vivo, obstacolele întâmpinate la transportul şi eliberarea la ţintă a substanţelormedicamentoase încorporate în lipozomi sunt substanţiale şi dificil de depăşit.În acest sens, se pot cita ca fiind bariere de depăşit:- clearance-ul nespecific şi rapid al lipozomilor prin intermediul celulelor SRE;- dificultatea traversării endoteliului capilar şi a membranei bazale;- capacitatea endocitară foarte mică a numeroase tipuri de celule, inclusiv a celulelor tumorale.Aceste bariere limitează în mare măsură aplicarea cu succes a lipozomilor.Efectul lipozomilor ca sisteme farmaceutice de eliberare a agenţilor terapeutici este intrinseclegat de capacitatea de a controla cu exactitate concentraţia de substanţă activă eliberată careatinge locul de acţiune într-o perioadă de timp dată.Atingerea locului ţintă din organism presupune ca lipozomii să rămână intacţi ca transportori aisubstanţei active (să-şi menţină integritatea structurală) şi să conţină cantitatea iniţială desubstanţă activă încorporată ce urmează a fi eliberată la ţinta vizată.Succesul unui tratament cu lipozomi nu depinde doar de caracteristicile de formulare, ci şi decalea de administrare.Iniţial, lipozomii au fost dezvoltaţi pentru administrare pe cale parenterală, ca vectorimedicamentoşi în terapia cancerului. Ulterior, s-a studiat şi posibilitatea administrării lor şi pealte căi (orală, transmucozală sau cutanată).Mediile biologice variate întâlnite după administrare (sânge, fluide digestive, lichidele:interstiţial, peritoneal, sinovial) influenţează evoluţia in vivo a acestora.

Calea intravenoasăLipozomii convenţionali administraţi intravenos sunt puşi în faţa unor bariere precum endoteliulvascular şi bariera hemato-encefalică.

Page 42: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Ca atare, aşa cum s-a mai subliniat, extravazarea lipozomilor, îndeosebi a celor multilamelari şia celor unilamelari mari, apare doar în organe, precum ficat, splină şi măduva spinării (datorităfenestrelor şi joncţiunilor lejere dintre celule endoteliale), şi în anumite stări patologice(prezenţa tumorilor, inflamaţie, infecţie).Lipozomii unilamleari mici pot avea o distribuţie mai mare în ţesuturi, dar şi ei pot fisechestraţi de ficat şi splină.În afară de asta, lipozomii preîncărcaţi cu sarcină electrică superficială şi cu dimensiuni maimici de 100 nm prezintă un clearance sangvin lent în comparaţie cu alţi lipozomi cudimensiune mai mare şi/sau transportori încărcaţi pozitv sau negativ.Schimbul lipidic dintre transportorii lipozomali şi lipoproteinele plasmatice contribuie laruperea membranei şi ulterior la pierderea substanţei active. De aceea, lipozomii convenţionalise folosesc în principal în tratarea SRE sau pentru a masca efectele adverse ale substanţelormedicamentoase antitumorale.În cazul lipozomilor de lungă-circulaţie, profilul biodistribuţiei se schimbă semnificativdeoarece suprafaţa veziculelor este acoperită cu polimeri, uzual cu PEG-uri. Studiiexperimentale au evidenţiat o circulaţie sangvină mai lungă, o preluare mai mică de ficat şi oacumulare mai mare în tumori.Acoperirea cu PEG a lipozomilor îi face potriviţi pentru administrarea intravenoasă. Moleculelede PEG furnizează o repulsie electrostatică şi sterică între lipozomii şi neutralizează sarcinaelectrică, previnind opsonizarea lor.De asemenea, opsonizarea lipozomului este redusă din cauza inabilităţii opsoninelor de a selega de suprafeţe hidrofile. Mai mult, grosimea stratului de PEG, care depinde de masamoleculară a PEG şi de procentul încorporat în compoziţia lipozomilor, influenţează interacţialipozomilor cu macrofage.De altfel, acest tip de lipozomi au fost concepuţi pentru a fi administraţi pe cale parenterală şide a mări timpul de remanenţă şi circulaţia sistemică.În design-ul unor lipozomi eficienţi pe cale parenterală trebuie luate în consideraţie parametriiimportanţi, precum mărimea, compoziţia, sarcina electrică a lipozomilor, densitatea substanţei

Page 43: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

active în membrana lipozomală şi metoda de preparare, parametrii care influenţează soarta şibiodistribuţia lor după administrare.

Calea intramuscularăÎn acest caz, transferul de molecule are loc de la locul de administrare în sânge prin difuziepasivă, injecţia respectivă realizând un depozit local de substanţă activă şi implicit o eliberareprelungită a sa.

Calea subcutanatăLipozomii administraţi subcutanat au scopul de a ţinti sistemul limfatic în scop imagistic,precum şi în distribuirea unor agenţi terapeutici sau în vaccinare.Lipozomii injectaţi subcutanat care nu intră în fluxul sangvin, fie intră în capilarele limfatice,fie staţionează la locul de injectare.Veziculele neutre mai mici de 100 nm traversează prin interstiţiu şi apoi spre limfatice cu multmai uşor decât veziculele mari.Transportorii medicamentoşi rămaşi la locul de injectare vor ceda moleculele activeîncorporate.

Calea intraperitonealăAdministrarea intraperitoneală are avantajul de a asigura o expunere directă a tumorii, infecţieisau inflamaţiei la agentul terapeutic inclus în lipozomi.Această metodă de eliberare a substanţei medicamentoase creşte efectul dozei în cavitateaperitoneală.Pentru substanţele antitumorale, acest mod de administrare este preferat celui intravenosdatorită acumulării mai mari a substanţei medicamentoase şi a minimizării toxicităţii.

Calea oralăPrin administrarea pe cale orală a lipozomilor se urmăreşte evitarea degradării substanţei activeşi facilitarea absorbţiei substanţelor active conţinute.Eficacitatea lipozomilor administraţi oral impune menţinerea integrităţii structurale în cursultrecerii prin tractul gastrointestinal şi necesitatea absorbţiei intestinale cu un randament

Page 44: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

suficient.Pentru menţinerea structurii, lipozomii trebuie să reziste la valorile de pH variate din tractuldigestiv şi la acţiunea sărurilor biliare şi a lipazei pancreatice (acţiune fosfolipazică).Administrarea orală a lipozomilor ce conţin fosfolipide saturate are efecte benefice asupramucoasei gastrice, inhibând aciditatea sau acţiunea dăunătoare a unor substanţe asupramucoasei gastrice.

Calea dermică (cutanată)Administrarea dermică a veziculelor bazate pe fosfolipide apare pentru prima dată în literaturăla începutul anilor ‘80.După aplicarea pe piele, lipozomii joacă un dublu rol şi anume acela de a reţine/protejacompusul activ de-a lungul stratului cornos şi de a acţiona ca un promotor pentru penetraţie.Viteza de transport a substanţei medicamentoase conţinute în formulările lipozomale prin pielepoate fi influenţată de compoziţia, mărimea şi sarcina de suprafaţă a lipozomilor.În cazul lipozomilor destinaţi aplicării cutanate este necesar un design atent pentru a definicompoziţia optimă, dependent de obiectivul specific, respectiv:

- eliberarea dermică, când se doreşte retenţia crescută a substanţei medicamentoase înpiele sau

- eliberarea transdermică, când se impune penetrarea mai profundă a transportoruluilipozomal în piele.

Lipozomii cu sarcină pozitivă pot interacţiona cu pielea încărcată negativ.Deoarece mărimea porilor cutanaţi este de aproximativ 0,3 nm, mărimea lipozomilor pentrueliberare transdermică este un parametru crucial pentru performanţa globală a formulării.În general, se consideră că principalele căi de penetraţie transdermică a compuşilor activi suntcăile intercelulară sau pe la nivelul anexelor cutanate (calea transfoliculară).Tratamentul local al bolilor de piele prin intermediul lipozomilor vizează tratamentul acneii, aarsurilor solare şi a plăgilor sau pentru combaterea îmbătrânirii.Lipozomii pentru uz dermatologic sunt potriviţi pentru încărcarea cu antiinflamatoare,antimicotice, antibiotice, retinoide.Recent, pentru eliberarea transdermică a substanţelor medicamentoase,

Page 45: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

atenţia a fost centrată pedezvoltarea unor vezicule transformabile sau elastice, precum transferozomii şi etozomii,menţionaţi anterior.

În pofida unor rezultate promiţătoare raportate în unele cercetări,

mecanismul eliberării

transdermice rămâne încă un subiect controversat, în special în legătură cu

profunzimea

penetraţiei în piele a lipozomilor intacţi.

Calea oculară (oftalmică)Corneeareprezintă o barierăeficace faţă de absorbţia

substanţelor medicamentoasehidro/lipofile la nivelul segmentului posterior al ochiului.Lipozomii au caracteristici promiţătoare pentru eliberarea oculară a substanţelormedicamentoase deoarece pot fi administraţi sub formă de picături sau geluri oftalmice, carevor localiza şi menţine activitatea farmacologică a acestora la locul de acţiune.Niozomii prezintă o biodisponibilitate oculară crescută pentru substanţe medicamentoasehidrofile, deoarece agenţii tensioactivi din formulare acţionează ca promotori de absorbţie şiîndepărtrează stratul mucos de pe suprafaţa oculară.O versiune modificată a niozomilor, denumiţi discozomi, variază în mărime şi formă.Dimensiunea mai mare a acestora (12-60 ^.m) previne drenajul în sistemul de drenajnasolacrimal. Mai mult, forma lor asemănătoare unor discuri furnizează o fixare mai bună lanivel ocular.Studii pe niozomi şi discozomi cu timolol maleat au demonstrat o biodisponibilitate mai mare atimololului.

Calea vaginalăAdministraţi vaginal, lipozomii au avantajul că pot controla şi susţine eliberarea substanţeimedicamentoase la locul de acţiune. Substanţele investigate sunt contraceptive, antimicrobiene,antibiotice, antifungice, antivirale. Au fost dezvoltate formulări lipozomale în geluri decarbopol care să mărească timpul de retenţie în vagin.

Page 46: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Alte căi investigate pentru administrarea lipozomilor sunt calea nazală (pentru eliberareavaccinurilor) şi cea pulmonară (pentru eliberarea peptidelor şi proteinelor).

13. Produse farmaceutice lipozomaleFaţă de numărul mare de cercetări raportate de literatura de specialitate, se constată că numărulproduselor lipozomale care au obţinut autorizaţia de punere pe piaţă este restrâns, faptexplicabil având în vedere consideraţiile de mai sus.

Page 47: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

NOVARTISCnnsunuT Health

Totuşi, agenţii terapeutici investigaţi sunt mult mai numeroşi, ca şi numărul produselor aflate îndiverse stadii ale studiilor clinice.Câteva exemple dintre cele mai folosite preparate medicamentoase care conţin lipozomi suntredate în continuare.

Tabel 10. Preparate parenterale

ProdusSubstanţă

medicamentoasă Tipul particulelor Indicaţii Producător

AmBisome Amfotericina B

Lipozomi (decirculaţieîndelungată)

Infecţii fungice

grave

NeXstar

Pharmaceuticals

AbelcetAmfotericina B

Complex lipidicInfecţii fungice

grave

The LiposomeCompany

AmphocilAmfotericina B

Complex lipidicInfecţii fungice

grave

Sequus

Pharmaceuticals

Doxil Doxorubicina

Llipozomi decirculaţie lungă(PEGY-laţi)

Sarcom KaposiSequus

Pharmaceuticals

DaunoXome

Daunorubicina

Lipozomi de

circulaţie

lungă(PEGY-

laţi)

Sarcom KaposiNeXstar

Pharmaceuticals

Tabel 11. Preparate cutanate

ProdusSubstanţă

medicamentoasă Tipul particulelor Indicaţii Producător

Pevaryl®

-

Lipogel

Econazol bază Lipozomi (gel)

Eczeme/micoze

cutanate

Cilag Corp.

Heparin Pur® Heparină Lipozomi (gel) Anticoagulant

Ratiopharm

Corp.

Heparin

PurHeparină Lipozomi (gel) Anticoagulant

Ratiopharm

Corp.

HepaPlus

30Heparină Emulgel Anticoagulant

Ratiopharm

Corp.Corp.

Page 48: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Alte preparate lipozomale aflate în uz clinic conţin:Amfotericină B, vaccinuri pentru hepatita A, hepatita B, difterie, tetanos vaccin oral E. coli sauShigella flexneri, amikacină vincristină nistatin, kanamicină şi tretionină.

14. Lipozomii - vectori cosmetici

Cercetările privind utilizarea lipozomilor în domeniul cosmetic sunt mai recente decât cele

iniţiate pentru aplicaţiile farmaceutice.

Primul produs lipozomal cosmetic, Capture, a fost obţinut de DIOR în 1987.

Totuşi, în prezent pe piaţa produselor cosmetice lipozomii sunt larg comercializaţi, înregistrând

adevărate „succese comerciale”, spre deosebire de lipozomii medicamentoşi care au o aplicare

clinică mult mai restrânsă.

Se pot desprinde două motive esenţiale care justifică puterea de atracţie a acestor preparate în

cosmetologie:

- pielea îndeplineşte funcţii fiziologice foarte importante pentru organism şi, depunând

de-a lungul timpului o muncă extraordinară, merită o atenţie specială, mai ales atunci când

vreuna dintre aceste funcţii este perturbată;

- similaritatea unor componente ale epidermului cu cele ale lipozomilor, fac din aceştia

principalii transportori (vectori) ai compuşilor dermatologici, respectiv ai ingredientelor

cosmetice.

Preparatele lipozomale au deschis calea unor noi formulări şi chiar a unor categorii de produse

care oferă consumatorului şansa unei îngrijiri eficace şi intense.

Lipozomii utilizaţi în cosmetică prezintă o serie de avantaje:- au o bună compatibilitate cu lipidele cutanate;- formează o barieră naturală la suprafaţa pielii, favorizând hidratarea acesteia;- asigură o eliberare prelungită a ingredientului activ;

- prezintă afinitate pentru cheratină, favorizând fixarea ingredientului cosmetic în stratulcornos şi o absorbţie prelungită;

Page 49: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

Multe din produsele comerciale reprezintă variante ale lipozomilor, niozomi, rovizomi,dragozomi etc., a căror denumire au legătură cu compoziţia lor sau sunt rodul imaginaţieiproducătorilor.Produsele cosmetice conţinând lipozomi sunt formulate:

- pentru aplicare în timpul zilei, cu acţiune protectoare;- pentru aplicare în timpul nopţii, cu acţiune de regenerare;- pentru pielea uscată şi sensibilă;- ca produse anti-age, antirid, ecrane solare, bronzare, autobronzare etc.

În tabelul următor sunt prezentate unele ingredientele active cosmetice încorporate în lipozomi,acţiunile şi formele de prezentare a produselor lipozomale cosmetice.

De asemenea, există lipozomi în care sunt încorporate şi alte ingrediente:- depigmentanţi;- compuşi nutritivi;

Tabel 12Ingredient cosmetic Acţiune Forme cosmetice

Vitamine (A, B3, C, E, F) Revitalizantă Creme

Ulei de AvocadoUlei de Jojoba Emolientă, nutritivă

-protectoare

- restructurante

Aloe - antirid

alfa hidroxi -acizi - antiage

Pirolidon-carboxilat de sodiu Hidratantă

NMF (Factor natural de umectare) GeluriHialuronat de sodiu

Filtre UV Protecţie solară Loţiuni

Ginkgo Biloba AntioxidantăContur de ochiFactor uman de creştere Antiaging

Hidrolizat de colagen

Elastină Refacerea arhitecturi: Baze de machiaj

Precursori de glicozaminoglicani

Ceramide

dermice

SprayuriProduse pentru baieŞampoaneCofeină

Stimularea lipolizei şimicrocirculaţiei

Page 50: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

- alte substanţe „pro-barieră” (acizi graşi linoleic şi gamalinoleic);- extracte vegetale;- cheratină;- peptide capilare;- triclosan (antiacneic);- salicilat de sodiu (antiacneic);- aminoacizi;- coenzima Q (regenerarea şi netezirea pielii);- lactat de sodiu (hidratant);- dihidroxiacetonă (autobronzant) etc.

Bibliografie1. Baillie A.J., Florence A.T., Muirhead L.H., J. Pharm. Pharmacol., 37, 863, (1985).

2. Bangham A.D., Standish M.M., Watkins J.C./1965, “Diffusion of univalent ions acrossthe lamellae of swallen phospholipids, J.Mol.Biol., 13, 238-252.3. Betageri Guru V., Shirish B. Kulkarni, Preparation of Liposomes in Preparation &Chemical Applications, vol. I, ed. Reza Arshady, Citus Books, 489-521, (1999).

4. Billah M.M., Finean J.B., Coleman R., Biochim. Biophys. Acta, 433, 54, (1976);5. Boddy A., Aarons L., Adv. Drug Deliv. Rev., 3, 155, (1989).6. Burkhanov S.A. et al., Int. J. Pharm., 46, 31, (1988).7. Cafiso D.P., Petty F.R., Biochim. Biophys. Acta, 649, 129-132, (1981).

8. Caque J.P. and Bernoud T., Les cristaux liquides dans les cosmetiques, Parf. Cosmet.Aromes, (1990).

9. Cerezo Galan, Liposomas, in Tratado de Farmacia Galenica, ed. Faulii Trillo, Luzan 5,S. A. De Ediciones, Madrid, 173-186, (1993).

10. Chakravarty P.K. & colab., J. Med. Chem., 26, 638, (1983).11. Chew C.H. and Gan L.M., Monohexylether of ethylene glycol and diethylene glycol asmicroemulsions cosurfactants, J. Dispersion Sci. Tchnol., 1990.

12. Cioca G. and Calvo L., Liquid crystals and cosmetics applications, Cosmet. Toiletries(1990).

13. Davis S.S., J. Pharm. Pharmacool., 44 (suppl. 1), 186, (1992).14. Deamer D., Bangham A.D., Biochim. Biophys. Acta, 443, 629-634, (1976).15. Dlattre J., Couvreur P., Puisieux F. et al., Les liposomes: Aspects technologiques,

biologiques et pharmacotechniques, Lavoisier Tec et Doc, Paris 1993.16. Dressman J.B., Bas P., Ritschel W.A., J. Pharm. Sci., 82, 857, (1983).17. D’Silva J.B., Notary R.E., J. Pharm. Sci., 71, 1394-1398, (1982).18. De Luca M., Grossiord J.L., Medard J.M., A stable W/O/W multiple emulsion, Cosmet.

Toiletries, 1990.19. Ghiţescu L., Fixman A., Simionescu M., Simionescu N., J. Cell. Biol., 102, 1304,

(1986).20. Gonzales-Rothi, R.J. SchreiperH, „Pulmonary delivery of liposomes, J. Controlled

Release”, 1993,5, 149-161.21. Grossiord J.L., Seiller M. and Puisieux F., Apport des analyses rheologiques dans

Page 51: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

l’etude des emulsions multiples H/L/H, Rheologica Acta, 1993.22. Gruner S.M., Novel Multilayered Lipid Vesicles, Biochem., 24, 2833-2842, (1985).23. Haran G., Cohen R., Bar L., Barenholz Y., “Transmembrane ammonium sulphate

gradients in liposomes produce efficient and stable entrapment of amphipathis weakbases”, Biochim. Biophys. Acta, 1993, 1151, 201-215.

24. Hellstrom K.E. & colab., Antibodies for Drug Delivery, in Controlled Drug Delivery:Fundamental and Applications, ed. J. R. Robinson and V. H. Lee, Marcel Dekker, N.Y., 623, (1987).

25. Harrington K.J., Syrigos K.N., Vile R.G., “Liposomally targeted cytotoxic drugs for thetreatment of cancer”, J. Pharm. Pharmacol., 2002, 54, 1573-1600.

26. Hîrjău V., Lupuliasa D., Dumitrescu A.M., Dermocosmetologie, ed. Polirom, 30-35,(1998).

27. Hîrjău Victoria, Lupuliasa D., Hîrjău M., Sisteme cu eliberare la ţintă a substanţelormedicamentoase în Tehnologie Farmaceutică, (Iuliana Popovici, D. Lupuliasa), EdituraPolirom, vol. 3, 2009, 682-686.

28. Hofland H.E., Bouwstra J.A., Spies F., Interactions between nonioniques surfactantvesicles and human stratum corneum in vitro, J. Liposome, 1995.

29. Hope M.J., Bally M.B., Biochim. Biophys. Acta, 816, 294, (1985).30. Hopkins C.R., Site-specific Drug Delivery Cell Biology Medical and PharmaceuticalAspects, ed. Tomlinson E. şi Davis S.S., John Wiley & Sons, Chichester, 27, (1986).31. Hsu M.J., Juliano R.L., Biochim Biophys. Acta, 720, 411, (1982).32. Hussain A., Truelove J.E., J. Pharm. Sci., 65, 1510, (1976).33. Illum L., Farraj F., Davis S.S., Int. J. Pharm., 46, 261 (1988).34. Ishida O., Maruyama K., Sasaki K., Iwatsuru M., “Size-dependent extravasation andinterstitial localization of polyethylenglycolliposomes in solid tumor bearing mice”, Int.J. Pharm., 1999, 190, 49-56.35. Johnson M.M., Biochim. Biophys. Acta, 307, 27-41, (1973).36. Kenneth A. Walters, „Drug Delivery: Topical and Transdermal Routes”, Encyclopediaof Pharmaceutical Technology, Informa Healthcare USA, 2007, 1318-1319.37. Kirby C., Clarke J. and Gregoriadis G. (1980), “Cholesterol content of smallunilamellar liposomes controls phospholipid loss to high density lipoproteins in thepresence of serum”, FEBS, Lett, 111, 324-328.38. Kim C.K., Lee M.K., Int. J. Pharm., 108, 21, (1994).39. Kulkarni S.B., Betageri G.V., Singh M., J. Microencap., 12, 229-246, (1995).40. Kumar V., Banker G.S., Target - Oriented Drug Delivery Systems, in ModernPharmaceutics, third ed., ed. Banker S. G. şi Rhodes T. C., Marcel Dekker Inc., 611-679, (oct. 1995).41. Lasic D.D., Liposomes: From Physics to Applications, Elsevier, Amsterdam, 63-107,(1993).42. Lassic D.D., The Mechanism of Vesicle Formation, Biochem. J., 29, 335-348,

Page 52: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

(1988).43. Leucuţa S., Medicamente vectorizate, Ed. Medicală, 163-165, (1993).44. Machida K.J., Hu R., Int. J. Pharm., 61, 109, (1990).45. Magenheim B. and Benita S., Nanoparticles characterisation. A Comprehensivephysicochemical approach, STP Pharma., (1991).46. Martn F.J., Morano J.K., Liposome Extrusion Method, U.S. Patents, 4737 323, 1988.47. Marsh D., Handbook of Lipid Bilayers, CRC Press, Boca Raton, FL, 1990.48. Mayer L.D., Hope M., Cullis P.R., Biochem. Biophys. Acta, 817, 193-196, (1985).49. Merică E., Tehnologia produselor cosmetice, ed. Corson Iaşi, 274-278, (2000).50. Mezei M., Nugent F.J., Method of Encapsulating Biologically Active Materials inMultilamellar Lipid Vesicles, U. S. Patent, 4 485 054, CA 101, 12 227 w., 1984.51. Muller R.H., Hildebrand G.E., Pharmazeutiche Technologie: Moderne Arzneiformen,Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart (1998).52. Muranishi S.S. et al., Delivery Systems for Peptide Drugs, ed. S. S. Davis, L. Illum, E.Tomlinson, Plenum Press, N. Y., 177, (1986).53. New R.R.C., Liposomes, A Practical Approach, IRL press, Oxford and New York, 33-103, (1989).54. Notari R.E., Optimization of Drug Delivery, ed. H. Bundgaard, A. B. Hansen, H.Koford, Munksgaarg Copenhagan, 117, (1982).55. Oku N., MacDonald R.C., Biochem, 22, 855-863, (1983).56. Oussoren C., Storm G., „Liposomes to target the lymphates by subcutaneousadministratio”, Adv. Drug Delivery rev. 2001, 50, 143-156.57. Popovici Adriana, Antofie I., “Lipozomii ca vectori medicamentoşi”, Cluj-Napoca2004, 123-128.58. Popovici Iuliana, D. Lupuliasa, “Tehnologia farmaceutică”, volumul 2, ed. Polirom,2008, 311-386.59. Prybilski C., de Luca M., Grossiord J.L., et al., W/O/W multiple emulsionsmanufacturing and formulation considerations, Cosmet. Toiletries, 1990.60. Seiller M., Orecchioni A.M., and Vautions C., Vesicular Systems in cosmetologye, inCosmetic Dermatologye (R. Baran and H. I. Maibach), London, Martin Dunitz, 1994.61. Seymour L. W., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst., 19, 135 (1992).62. Sone S., Matsura S., J. Immunol., 132, 2105, (1984).63. Sophia G. Antimisiaris, Paraskevi Kallinteri, Dimitrios G. Fatouros, Liposomes andDrug Delivery, in Pharmaceutical Manufacturing Handbook: Production andProcesses”, edited by Shayne Cox Cad, John Willey&Sons, Inc., 2008, 443-50664. Stella V. I. & colab., J. Med. Chem., 23, 1275, (1980).65. Storm G., Crommelia D.J.A: „Liposomes: Quo vadis?”, Pharma Science &

Page 53: 61996549 Lipozomii Vectori Medicamentoşii

TehnologyToday, 1998,vol.1,nr.1, 19-31.66. Suzuki T., Nakamura M., Sumida H. and Shigeta I., Liquid crystal make-upremover:condition of formation and its cleansing mechanisms, J. Soc. Cosmet. Chem.1992.67. Talsma H., Crommelin D.J., Liposomes As Drug Delivery Systems, PharmaceuticalTechnology International, 24-36, (Nov. 1992).68. Talsma H., Crommelin D.J., Liposomes As Drug Delivery Systems, PharmaceuticalTechnology International, 34-38, (Dec. 1992).69. Talsma H., Crommelin D.J., Liposomes As Drug Delivery Systems, PharmaceuticalTechnology International, 48-59, (Jan. 1993).70. Taylor K.M., Taylor G., Stevens J., Int. J. Pharm., 58, 57-61, (1998).71. Tomlinson E., Int. J. Pharm. Technol., 4, 49, (1983).72. Vasant V. Ranade, Manfred A. Hollinger, „Site-specific Drug delivery usingLiposomes as carriers, Drug delivery Systems”, CRC Press, Boca Roton, Florida 1995,3-25.73. Vauthier C., Holzcherer, S. Benabbou, G. Spenlehauer, et al., Methodology for thepreparation of ultradispersed polyner systems, STP Pharma Sci., 1991.74. Wu P.C., Liao Y.H. C.C., Chang J.S., Hiang, Y.B., “The characterization andbiodistribution of cefocitin-loaded liposomes”, Int. J. Pharm., 2004, 271, 31-39.