Профессиональные болезни. Липосомы. Преимущества и перспективы применения липосомальных форм лекарственных средств
 Скачать 1.33 Mb.
|
|
Применение новейшего метода с использованием сжиженного газа при получении липосом исключает необходимость в конечной стерилизации. В данном методе вместо растворения липидных компонентов в органическом растворителе, который может быть потенциальным источником микробной контаминации, используется сверхкритическая жидкость. Полученный раствор затем смешивается с водным компонентом, и сверхкритический растворитель выпаривается после снижения давления. Этот прогрессивный метод позволяет получить липосомы диаметром до 1,5 мкм. В качестве газа применяют СО2, обладающий рядом преимуществ: он невоспламеним и нетоксичен, имеет относительно низкое давление (200-300 бар) и температуру (60°С), необходимые для фазового перехода, обладает антибактериальными свойствами и низкой стоимостью. Лиофилизация липосом. Основной недостаток ЛЛФ – относительно низкая стабильность липосом в водной дисперсии в течение длительного периода времени, что обусловлено разрушением липидных везикул вследствие химических (перекисное окисление и гидролиз липидов) и физических процессов (слияние, агрегация, преципитация). Перспективным направлением стабилизации липосомальной дисперсии является метод сублимационной сушки. Этот метод позволяет сохранить основные биологические свойства материалов и широко используется в производстве липосомальных ЛП. Сублимационная (лиофильная) сушка – сушка материалов в замороженном состоянии при пониженном давлении. При таком методе сушки устранение влаги из материала происходит путем сублимации, т.е. перехода из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. Полученные лиофильной (от греч. lyo растворять + phileo любить, иметь склонность) сушкой порошки гигроскопичны и легко растворимы. Процесс сублимации состоит из трех стадий – предварительного замораживания, сублимации льда и удаления пара (первичная сушка), удаления связанной влаги при температуре выше 0°С (вторичная сушка). Замораживание является ключевой стадией процесса лиофилизации, определяющей формирование кристаллов льда и морфологию замороженного материала. Первичная сушка в основном позволяет удалить свободную воду, тогда как вторичная сушка – связанную, что обеспечивает отсутствие остаточной влаги в лиофилизате. Замораживание характеризуется такими основными факторами как скорость и температура замораживания, а также скорость формирования льда. Замораживание может быть быстрым и медленным. Стадию замораживания следует проводить с учетом индивидуальных для каждого вещества эвтектических температур (Тэ). Тэ – наименьшая температура, при которой происходит кристаллизация (замораживание) подлежащего высушиванию материала. Установление Тэ лабильных препаратов обязательно, так как позволяет определить допустимую температуру нагревания при высушивании. Применение лиофилизации для повышения стабильности ЛЛФ основано на предотвращении гидролиза как липосомальных ФЛ, так и лабильных ЛВ, а процессы химической и физической деградации сдерживаются низкой подвижностью липидов в твердой фазе. К сожалению, сама лиофилизация может приводить к разрушению бислойной мембраны липосом, поэтому необходимо проводить ее в определенном режиме и с добавлением вспомогательных веществ (криопротекторов), обеспечивающих сохранение бислойных структур. Криопротектор защищает липосомы от повреждения кристаллами льда при замораживании, а также ингибирует их слияние и агрегацию. Добавление криопротектора в водную фазу липосомальной дисперсии до замораживания с последующей сублимацией позволяет предупредить фазовое разделение липидной композиции и предохранить инкапсулированное ЛВ от вытекания, а также сохранить способность липосом к регидратации . В качестве криопротекторов при лиофилизации липосом наиболее часто используют полимеры (коллидон, ПВП, ПЭГ) и углеводы (сахароза, маннит, лактоза, трегалоза и др.). Проведение процесса лиофилизации определяется рядом факторов: величиной, зарядом фосфолипидным составом липосом, физико- химическими свойствами вводимого в них вещества, структурой бислоя и другими факторами. По этой причине режим лиофилизации для каждого препарата необходимо подбирать индивидуально. Пути введения и применения липосом. Вводят липосомы в организм внутривенно, внутрибрюшинно, подкожно, перорально, внутритрахеально, внутрисуставно, накожно. Попав в организм липосомы под действием различных систем разрушаются, высвобождая содержимое. Поскольку липосомы по своей структуре являются сравнительно крупными липидными частицами, они быстро захватываются клетками системы фагоцитов, в первую очередь макрофагами печени (в основном захватываются мультиламелярные), тогда как моноламелярные липосомы могут захватываться и паренхиматозными клетками. Липосомы, будучи гидрофобными системами, способны взаимодействовать с цитоплазматической мембраной и мембранами внутриклеточных структур и в результате этого процесса либо проникают в клетки в интактном виде, либо обеспечивают доставку содержимого липосомы внутрь клетки путем диффузии, возможен механизм эндоцитоза липосом с последующим слиянием с лизосомами и лизисом липосомальной мембраны. Применение липосом позволяет использовать пероральный путь, для введения инсулина при сахарном диабете, гепарина при антикоагулянтной терапии и др. Показано повышение эффективности противовоспалительных препаратов при внутрисуставном введении липосом. Используют липосомы для приготовления кровезамените-ей и различных диагностических препаратов, при лечении аллергических и вирусных заболеваний, иммунотерапии опухолей и др. Активный захват липосом макрофагами и возможность обеспечения внутриклеточной доставки лекарственных веществ является предпосылкой для применения липосом в терапии инфекционных заболеваний. Лечение лейшманиоза (амастиготные паразиты постоянно обитают в вакуолях ретикоэндотелиоцитов печени) липосомами способствует не только снижению токсичности принимаемых лекарственных веществ, но и способствует инокуляции этих веществ и тем самым подавлению активности паразитов в 290 раз в среднем. Использование липосом позволяет повысить антимикробную активность препаратов, применяемых для лечения криптококкоза, кандидомикоза, цитомикоза и других заболеваний, вызванных внутриклеточными паразитами, вследствие обеспечения внутриклеточной доставки химиотера-певтических препаратов. Липосомы амфотерицина весьма эффективны при лечении системных кандидомикозов. Повышение эффективности химиотерапевтических препаратов путем включения их в липосомы, обусловленные изменением фармакокинетики лекарственных веществ, замедлением их инактивации и снижением токсичности, обеспечение внутриклеточной доставки, позволяет сделать вывод о перспективности использования липосомальной формы в антимикробной и противоопухолевой терапии. При этом липосомы не только обеспечивают локализацию инфекционного агента, но и стимулируют иммунную систему. Липосомальные препараты можно превращать в порошок путем лиофилизации, а при необходимости (для в/в введения) вновь возвращать в исходное состояние. Липосомы могут быть нагружены молекулами как гидрофильных, так и липофильных веществ. Можно получить «пустые» липосомы и нагрузить их лекарственными веществами непосредственно перед использованием. Липосомы являются практически идеальными носителями для транспорта лекарств в организм. Благодаря особенностям их структуры липосомы используются для целенаправленной доставки гидрофильных и гидрофобных лекарственных веществ к очагу заболевания; их можно использовать для внутриклеточной доставки лекарственных веществ, т.к. липосомы, сливаясь с клеточной мембраной, способствуют проникновению вещества внутрь клетки. Вводят липосомы как перорально, так и парентерально. Созданы липосомы с изониазидом, стрептомицином, инсулином, АТФ, различными ферментными препаратами – глюкооксидазой, пероксидазой, цитохромоксидазой, гексокина-зой и др. Накоплено много данных о возможности реального использования липосом с ферментами. Так, включенная в липосомы глюкоцереброзидаза оказалась исключительно эффективной для лечения болезни Гоше, связанной с нарушением метаболизма глюкоцероброзидов, которые накапливаются в печени, в клетках ретикулоэндотелиальной системы в результате дефицита соответствующего лизосомального фермента - глюкоцереброзидазы. Лечение нативным ферментом неэффективно, т.к. последний не может проникнуть внутрь клетки и попасть в лизосомы. В то же время липосомы с включенным ферментом, проникая внутрь клетки дают ярко выраженный положительный эффект, в частности уменьшение размеров печени. Фермент уреаза в результате включения в липосомы приобретает повышенную устойчивость к изменениям рН и температуры. При этом на 10 мг липида удается ввести около 1 мг фермента уреазы, что обеспечивает наряду с эффективностью фермента его пролонгирующее действие. Применение липосом при введении хелатных веществ, используемых при отравлении тяжелыми металлами, повысило эффективность антидототерапии. Хелатные вещества – этилен-диаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и диэтилентриамин-пентауксусная кислота (ДТРА) - широко использовались в терапии связывания металлов в тканях вследствие образования стабильных комплексов. Однако ограниченная проницаемость клеточной мембраны для них приводила к накоплению этих комплексов в печени, что вызывало патологические изменения или образование опухолей. Поэтому практическое использова-ние хелатных агентов в терапии отравлений тяжелыми металлами было ограниченным. При внутривенном введении инкапсулированных в липосомы ЭДТА, происходит весьма быстрое выведение тяжелых металлов из организма, причем резко уменьшается концентрация металла в печени и в скелете (например, стронция). Введение в организм актиномицина-Д в форме липосом, повышает эффективность противоопухолевой терапии последнего по сравнению с введением неинкапсулированной формы актиномицина Д. Как известно, актиномицин Д активный ингибитор роста опухолей, обладает токсичным действием на все делящиеся клетки организма. Введение липосом с этим веществом привело к значительному (в 2-3 раза) снижению его токсичности и пролонгированию действия. Следует отметить, что независимо от способа введения, от фосфолипидного состава оболочки, размера и заряда липосомы поглощаются клетками ретикулоэндотелиальной системы, находящимися в печени и селезенке. Таким образом, транспорт лекарственных веществ с помощью липосом оказывается особенно перспективным для лечения заболеваний ретикуло-эндотелиальной системы, в первую очередь связанных с поражением печеночной ткани и селезенки. В то же время, если требуется осуществить доставку содержимого липосомы в другие органы и ткани или просто обеспечить длительную циркуляцию липосом в кровотоке, то создают защищенные от преждевременного поглощения печенью липосомы. Для этой цели поверхность липосом покрывается веществами, предохраняющими липосому от взаимодействия с клетками, формируют липосомы из аналогов фосфолипидов, не подвергающихся расщеплению ферментами типа фосфолипидацилгидролаз или фосфолипидацилтрансфераз. Показано, что липосомы с адсорбированными на их поверхности неспецифическими иммуноглобулинами классов М, более интенсивно и избирательно захватываются лейкемическими клетками. Липосомы, покрытые прикрепленными к поверхности фракциями антител, способны транспортировать лекарственные вещества в зону экспериментального инфаркта миокарда. В последние годы показана возможность введения лекарственных веществ, а именно ферментных препаратов, внутрь частично гемолизированных эритроцитов («тени») с последующим восстановлением целостности их мембран. Так, в эритроциты введены ферменты - глюкозидаза, галактозидаза и др. При этом включенные в эритроциты ферменты по свойствам напоминают липосомы, они стабильны к изменениям рН, не подвергаются действию природных ингибиторов и протеаз, способны к медленному выделению из эритроцита. Поскольку мембрана заполненных лекарственным веществом эритроцитов остается практически неизмененной, их циркуляция в крови приближается к таковой для натуральных эритроцитов, и они медленнее, чем липосомы, выводятся из циркуляции печенью. Описаны успешные результаты использования включенной в «тени» эритроцитов глюкоцереброзидазы для лечения болезни Гоше. Отмечено заметное увеличение времени сохранения в циркулирующей крови активности включенных в эритроциты ферментов аспарагиназы и глюкоронидазы. Несколько препаратов на основе липосом уже производятся: «Липодокс» (липосомный доксорубицин), «Липин» (противогипоксический), «Лиаолив» (гепатопротекторный). Клинические испытания проходят два противоопухолевых препарата: «Цисплатин» и «Фторурацил». Начинаются клинические испытания еще трех препаратов: «Антилипошок» (антигеморрагический), «Баларпан» (ранозаживляющий) «Хлорофилипт» (противовоспалительный). Биологические испытания проходят: «Аминофосфатид» (против гемолитической болезни новорожденных), «Бетусом» (антимеланомный), «Фотосом» (противоопухолевый), «Рифамицин» и «Изоцианид» (противотуберкулезные). ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, липосомы помогают дольше сохранять высокий уровень концентрации лекарственных препаратов в крови и в клетках, а также помогают им проникнуть в те области, куда без липосом они попасть не могут. В технологии лекарственных форм наметилась тенденция перехода от классических к созданию новых лекарственных форм, особенно специальных систем направленного транспорта лекарств в органы, что может принципиально видоизменить многие из существующих сейчас методов лечения сердечно-сосудистых, онкологических и др. заболеваний. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Малиновская Ю.А., Демина Н.Б. Разработка липосомальных форм симвастина// Разработка и регистрация лекарственных средств. −2016.−№5.−С. 46-53. Оборотов Н.А., Смирнова З.С., Полозкова А.П., Барышников А.Ю. Фармацевтические аспекты разработки липосомных лекарственных форм для внутривенного введения гидрофобных цитостатиков // Вестник РАМН.−2012.−№1.−С.42-45. Ланцова А.В., Полозкова А.П., Перетолчина Н.М. и др. Разработка и изучение стерически стабилизированных липосомальной формы лизомустина// Российский биотераевтический журнал.−2014.−Т.З, №4.−С.19-23 Лепарская Н.Л., Сорокоуиова Г.М.,Сычева Ю.В. и др. Липосомы , содержащие дексаметазон: получение, характеристика и использование в офтальмологии// Вестник МИТХТ.−2011.−Т.6, №2−С.37-42 Моисеева Е.В., Кузнецова Н.Р., Аронов Д.А. и др. Противоопухолевое действие липосом с липофильным пролекарством комбретастатина А4 на модели острого Т-лимфолейкоза мышей // Российский биотерапевтический журнал.−2017.−Т.12, №1.−С.41-46. Санарова Е.В., Смирнова З.С., Полозкова А.П. Биофармацевтические исследования новой липосомальной лекарственной формы тиосенса// Биофармацевтический журнал.−2017.−Т.З, №6.−С. 33-36. Тазина Е.В., Костин К.В., Оборотова Н.А. // Особенности инкапсулирования лекарственных препаратов в липосомы химико-фармацевтический журнал.−2011.−Т.45, №8.−С. 30-40. Тараховский Ю.С., Иваницкий Г.Р. Липосомы в генной терапии. Структурный полиморфизм липидов и эффективность доставки генетической информации // Биохимия. −1998.−Т.63, вып.6.−С. 723-726. |