Транспорт лекарственных веществ к органумишени с помощью наночастиц можно активировать с
помощью |
различных |
|
внешних |
воздействий: |
|
магнитного поля, локальной гипотермии и др. |
|
||||
Для |
транспорта |
и |
локальной |
доставки |
|
лекарственных веществ в организме к органу (ткани) – мишени, создания в органе-мишени лекарственного депо рекомендованы магнитоуправляемые системы.
Магнитоуправляемые системы - это включения в полимерную матрицу или в липосому, наночастицу магнитных частиц на основе железа, хрома, марганца, углерода и кремния. Используются для транспорта и доставки лекарственных веществ к органу (ткани) - мишени, создания в органе-мишени лекарственного депо, обеспечивающего пролонгированное высвобождение действующего вещества.
Помещение магнитоуправляемых систем (МУС) в переменное магнитное поле приводит к попеременному расширению и сжатию пор матрицы, что сопровождается ускорением высвобождения лекарственных веществ в десятки раз. На ускорение высвобождения лекарственных веществ существенное влияние оказывает расстояние между внешним магнитом и магнитом внутри матрицы или нанокапсуле (изменение амплитуды колебаний), мощности используемых внутренних магнитов, ориентации магнитных частиц, а также механические свойства полимера (высвобождение ускоряется при
пониженном модуле эластичности). |
|
||
Магнитоуправляемые системы |
найдут широкое |
||
применение |
при |
лечении |
злокачественных |
186
новообразований, сердечнососудистых и других заболеваний.
Уже к 2000 г. можно ожидать значительного прогресса в разработке систем введения и локального транспорта лекарственных веществ в организме человека к органам (тканям) – мишеням. В таких системах, обеспечивающих точность дозирования, безопасность, широкий спектр действия лекарственного вещества, высвобождения лекарственного вещества будет происходить путем программирования его распределения с учетом уровня лекарственного вещества в крови.
В наиболее перспективных системах будет осуществляться саморегулирование распределения действующего вещества на основе замкнутого цикла обращения при участии сенсоров. Принцип сенсорного регулирования может осуществляться за счет гормонов, ферментов, электролитов, содержащихся в организме, значения рН, соотношения глюкозы и гликогена в печени.
Липосомы - это двуслойные или многослойные сферические образования (мицеллы) получаемые при определенных, чаще всего механических воздействиях на дисперсии фосфолипидов в воде. Двуслойные липосомы (моноламелярные липосомы) состоят из двойного слоя фосфолипидов с водной фазой внутри. Размер их порядка нескольких сотен нм - 200-300 нм. Многослойные липосомы (т.н. мультиламелярные липосомы) состоят из нескольких концентрических
187
бислоев фосфолипидов с внутренней полостью, заполненной водными растворами лекарственных веществ. Размер их до многих сотен нм и даже до 1 мкм.
Фосфолипиды - это ПАВ, представляющие фосфатзамещенные эфиры различных органических многоатомных спиртов (глицерина, сфингозинов, диолов). Их строение рассматривается в курсе биохимии.
Как правило, в технологии липосом чаще используются фосфоглицериды, в которых одна из гидроксильных групп глицерина этерифицирована насыщенной жирной кислотой, вторая - ненасыщенной, а третья - фосфатидной кислотой. Во всех фосфолипидах (фосфоглицеридах) фосфатидная кислота (остаток - фосфатидил) через группировку – ОН – соединена с каким-либо (спиртовым) остатком – этаноламином (фосфоглицерид носит тогда название фосфатидилэтаноламин), холином (фосфатидилхолин), серином (фосфатидилсерин) или даже фосфатидилглицерином (кардирлипин).
Таким образом, фосфоглицериды имеют неполярную часть, т.е, остаток диацилглицерина, и полярную часть, представленную фосфатом и спиртовыми остатками.
Благодаря полярному гидрофильному концу фосфоглицериды обладают некоторой растворимостью в воде, образуя в водной среде мицеллы. В мицеллах гидрофобные радикалы жирных кислот группируются, образуя внутреннюю гидрофобную зону мицеллы. Гидрофильные участки
188
располагаются по внешней поверхности мицеллы, обращенной в водную фазу.
Многослойная мицелла фосфолипида.
Рис. 10.8. Схема многослойной мицеллы фосфолипида.
При механической или ультразвуковой обработке смеси, состоящей из диспергированных в воде фосфолипидов и растворенных в этой воде лекарственных веществ образуются сферические мицеллы - липосомы, оболочка которых состоит из двойного слоя молекул липида, в котором гидрофильные полярные группы обращена к водному раствору лекарственные вещества, а гидрофобные - друг к другу.
Размеры таких липосом от 250 до 300 нм в диаметре, а толщина около 50 нм.
1. Наиболее распространенная техника получения бислойных липосом заключается в приготовлении
189
жировой эмульсии из какого-либо фосфоглицерида в воде, например, фосфатидилхолина или фосфатидной кислоты с помощью ультразвука, внесение в такую эмульсию водного раствора лекарственного вещества и последующей обработке системы ультразвуком низкой энергии. О6ычно удается включить в липосомы от 1 до 15% находящегося в водном растворе вещества. После окончания формирования самих липосом производится многократная отмывка их от некапсулированного лекарственного вещества. Лекарственное вещество полностью сохраняет свою активность в форме липосом.
При этом способе формирования липосом вследствие озвучивания ультразвуковой установкой в присутствии воздуха и часто даже в атмосфере инертных газов липиды подвергаются деструкции - может произойти гидролиз и аутоокисление липида.
2.Поэтому в 1973 г. предложен метод получения липосом путем диализа. Смесь фосфолипидов в растворе с присутствием одновалентных ионов (например, дезоксихолата натрия) подвергают диализу
вбуферный раствор - образуются бислойные липосомы; в присутствии двухвалентных ионов образуются многослойные липосомы. При таком способе не наблюдается окисление липосом.
3.Многослойные липосомы можно получить методом многократного замораживания суспензии фосфолипидов с помощью жидкого азота и последующего оттаивания.
МЕТОД ПРОМЫШЛЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЛИПОСОМ:
190