CC BY
257
А. И. Шанская, С. М. Пучкова, Т.Е. Яковлева ЛИПОСОМЫ - ПЕРСПЕКТИВНАЯ ФОРМА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
ФГУ Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии
ФМБА России, г. Санкт- Петербург
A.I. Shanskaja, S.M. Puchkoya, Т.Е. lykovleya LIPOSOMES - PERSPECTIVE FORMES OF PHARMACEUTICALS PREPARATION
FGU Russian research institute of gematology and transfusiology FMBA of Russia,
St. Peterburg
Ключевые слова: липосомы, фосфолипиды, соевый лецитин, альфа-токоферол, антиоксидант, перекисное окисление липидов.
Keywords: liposomes,phospholipids,soybeen lecithin, а-tocopherol, antioxidant, lipid peroxidation.
Одним из видов наночастиц, применяемых в биологии и медицине, являются липосомы, представляющие собой наносферы водной субстанции, заключенные в липидную оболочку. Липосомы имеют иной характер распределения в организме, нежели само лекарственное вещество. Подбор компонентов липосом и их количественного соотношения позволяет концентрировать лекарственный препарат в зоне поражения. Основным компонентом бислоя является лецитинобогащенная фракция соевых фосфолипидов. Альфа—токоферол, введенный в липидный бислой липосом, выполняет функцию антиоксиданта и стабилизатора липидного бислоя мембран. В эксперименте показано гепатопротекторное действие Липоферола при острой интоксикации четыреххлористым углеродом и лечебная эффективность препарата при инфузионной терапии ожогового шока.
Liposome, nanovesicals, direct drug to nidus. Membrana of liposom constitute from phospholipids of soy-been. In lipid bilayers of liposome include also a-tocopherol as antioxidant. The liposomal preparation with a-tocopherolfor intravenous administration Lipopherolproposed by the Laboratory was recommended for clinical study as a membrane stabilizing and hepatoprotective agent. The therapeutic effect of Lipopherol is ensured by combination of a powerful antioxidant a-tocopherol with highly purifiedphopholipids that have a rich energetic potential.
За последние десятилетия достигнуты значительные успехи в разработке лечебных средств и методов, применяемых при неотложных состояниях, тяжелых травмах и других экстремальных ситуациях. Созданы эффективные коллоидные кровезаменители, солевые растворы, с использованием которых происходит коррекция системы
гемодинамики, восстанавливается
микроциркуляция, реологические свойства крови, водносолевой баланс, уменьшается интоксикация. Но, несмотря на имеющиеся достижения, исследователи продолжают вести поиск по созданию новых лекарственных препаратов, которые в сочетании с известными средствами инфузионной терапии могли бы обеспечить более эффективную коррекцию метаболических расстройств при тяжелых состояниях, путем воздействия и на другие звенья патогенеза неотложных состояний, травм. Большое внимание уделяется препаратам неспецифического действия, способным повысить устойчивость организма к различным повреждающим агентам.
Поиск и создание новых классов ле -карственных средств с улучшенными фармакологическими свойствами составляют одно из актуальных направлений медико-биологической науки.
В настоящее время перспективным развитием медицинской технологии в области разработки лекарственных препаратов являются нанотехнологии, направленные на создание наночастиц и различных композиций на их основе. Одним из видов наночастиц, применяемых в биологии и медицине, являются липосомы, представляющие собой наносферы водной субстанции, заключенные в липидную оболочку (размер липосомальных везикул варьирует от нескольких сотен нанометров до десятка микрометров) [3].
Липосомы — искусственные фосфо-липидные везикулы, обладающие рядом уникальных свойств, которые делают их
особенно ценными для транспорта ле -карственных веществ: они биодеграда -бельны, не вызывают антигенных реакций, защищают включенное соединение от разрушающего действия ферментов плазмы, снижают токсичность инкапсулированных веществ, пролонгируют их действие в организме и, наконец, они доставляют лекарственные средства непосредственно в клетку. Липосомы представляют собой бислойные сферические образования, получаемые при механическом воздействии на дисперси- юфосфолипидов в воде. Строительным материалом для получения лнпосом являются фосфолипиды (ФЛ) природного происхождения. В качестве источников животного происхождения используют яичный желток, мозговую ткань человека и животных, эритроциты крови животных. Из природного сырья растительного происхождения применяют соевые фосфатиды [71. Сходство растительных фосфолипидов с ФЛ человека обусловливает их способность, встраиваясь в биомембраны клеток и липопротеины крови, предупреждать широкий ряд возможных патологических процессов [4].
Основным ингредиентом липосом является фосфатидилхолин с добавкой других форм фосфолипидов, в том числе отрицательно заряженных липидов, что приводит к увеличению внутреннего объема липосом и, следовательно, к увеличению объема инкапсулирования лекарственных средств.
Одним из основных положений всех современных концепций патогенеза различных заболеваний является нарушение структурной целостности клеточных мембран, происходящей при многих патологических процессах. Фосфолипиды липосом могут встраиваться при этом в пораженные участки липидных структур клеточных мембран.
Липосомы, представляющие собой липидные везикулы с биомолекулярной
мембраной, являются многообещающей системой доставки лекарственных препаратов. Успех применения липосом обусловлен тем, что они эффективно связывают и высвобождают лекарственное вещество, обеспечивают его интактность до взаимодействия с клетками — мишенями, пролонгируя его действие.
Благодаря своим коллоидным свойствам, контролируемым размерам, поверхностным характеристикам, мембра- нотропности и биосовместимости липосомы
рассматриваются как перспективные системы доставки препаратов в кровяное русло. При этом водорастворимые вещества могут быть заключены во внутреннюю водную фазу, а жирорастворимые вещества — в липидный бислой.
Липосомы имеют иной характер распределения в организме, нежели само лекарственное вещество. Химический состав липидных бислоев, а также их количество, заряд и проницаемость можно изменять, при этом достигается оптимальное распределение и захват липосом, а с ними и их содержимого специфическими органами и тканями или очагами заболевания. Кроме того, состав и свойства липосом могут быть изменены таким образом, что повышается стабильность бислоев в сосудистом русле, замедляется их распад, что, в конечном счете, продлевает время жизни липосом и повышает накопление их в месте действия. Подбор компонентов липосом и их количественного соотношения позволяет осуществлять реализацию целенаправленного концентрирования высокоактивного лекарственного препарата исключительно или хотя бы преимущественно в зоне поражения [2,3].
В результате проведенных исследований сотрудниками лаборатории жировых эмульсий РосНИИГТ (Санкт-Пе ербург) был определен оптимальный липидный состав бислоя везикулы и отработана технология создания оригинального, не
имеющего аналогов, липосомального препарата для внутривенного введения Липоферол.
В качестве основного компонента бислоя была использована лецитинобо- гащенная фракция соевых фосфатидов, которую получали из высококачественного
фосфатидного концентрата. Анализ
фракционного состава соевого лецитина позволил установить соотношение основных компонентов фосфолипидной смеси: фосфатидилхолина (ФХ) и фосфатидилэ-таноламина (ФЭА), которое определяет эмульгирующую способность лецитина.
Другим важным компонентом, введенным в состав фосфолипидной оболочки липосомальной везикулы, является комплекс кислых фосфолипидов сои, выделяемый, как единый компонент из кефалиновой спиртонерастворимой фракции соевых фосфолипидов, остающейся после
производства соевого лецитина. Введение отрицательно заряженного компонента придает мембране отрицательный заряд, предотвращающий агрегирование везикул и их прилипание к стенкам кровеносных сосудов, а также приводит к увеличению внутреннего объема липосом и, следовательно, к увеличению объема инкапсулированного вещества. Вводимые с препаратом в организм экзогенные фосфолипиды по химической структуре идентичны эндогенным компонентам, входящим в состав клеток органов и тканей живых организмов. Вводимые фосфолипиды, способствуя восстановлению структуры и липидного профиля биомембран, полностью усваиваются в организме.
Большой интерес представляет введение в липидный бислой липосом а-токоферола. Установлено, что а-токоферол оказывает холестериноподобное действие на физическое состояние липидного бислоя: упорядочивает ненасыщенные бислои и разупорядочи- вает насыщенные бислои. Токоферолы
как минорные липидные компоненты биомембран выполняют в основном функцию антиоксидантов, но, в то же время, образуя комплексы со свободными жирными кислотами и лизофосфоли- пидами, способны выступать в качестве структурного стабилизатора липидного бислоя биомембран.
В литературе имеется достаточно до -казательств стабилизирующего действия токоферола на мембранные структуры, в которых выражены процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), которое рассматривают как универсальный фактор нарушения структуры липидного спектра биологических мембран. Противоокисли-тельная роль токоферола сказывается на всех уровнях биологической организации от субклеточных частиц и мембранных образований до организма в целом [1].
Молекулы токоферола локализованы в основном во внутренних мембранах митохондрий. Если в митохондриях на -блюдается разобщение процессов дыхания и фосфорилирования, т.е. резко тормозится выработка энергии в клетке, то введение а-токоферола приводит к восстановлению окислительного фосфорилирования.
Локализуясь во внутренней мембране митохондрий, токоферол выступает в роли тканевого антиоксиданта. Установлено, что токоферол защищает лизосомы от разрушающего действия перекисеобразующих веществ, а также нормализует биохимические сдвиги при Е-витаминной недостаточности.
Биологическая роль и антиоксидант- ные свойства токоферола дают основание рассматривать его как наиболее значимое защитное вещество при воздействии на организм различных вредных факторов и при развитии многих патологических состояний, для которых особенно характерно инициирование процессов ПОЛ. В организме токоферол функционирует в составе сложной системы биологических антиоксидантов [5].
Оценка антиокислительного действия токоферола крайне сложна, но, тем не менее, исследователи, изучающие значение токоферола в организме, считают, что биологическая роль его определяется антиокислительными свойствами.
Создание нового лекарственного препарата на основе липосом, содержащего а-токоферол, позволит доставлять его непосредственно в клетку и тем самым повысить эффективность мембранопро -тектирующего действия и стабилизацию процессов ПОЛ в патогенетической терапии (ожоговый шок, токсемия, травмы различного происхождения). Учитывая, что в живых организмах имеются системы утилизирующие субстраты окисления, вводимый альфа-токоферол будет метабо- лизироваться в организме.
Следует отметить, что до настоящего времени отсутствуют препараты с а-токоферолом для внутривенного введения. Выпускаемый промышленностью а-токоферола ацетат в ампулах в масляном растворе рекомендуется как витаминный препарат.
Мембраностабилизирующее действие липосомального препарата с а-токоферолом определяется также наличием в его составе фосфолипидов, которые служат строительным материалом и являются необходимыми компонентами для регенерации состава и структуры всех клеточных и субклеточных мембран.
При изучении лечебной эффективности липосомального препарата с а-токоферолом Липоферол при острой интоксикации четыреххлористым углеродом было установлено, что препарат обладает более высоким гепатопротек- торным эффектом и оказывает выраженный лечебный эффект, по сравнению с а-токоферолом per se. Эффективность Липоферола была показана и при инфу- зионной терапии ожогового шока. Отмечалось значительное улучшение системной гемодинамики и кислородного
режима организма, снижение явления токсемии и активности процессов пе-роксидации в крови обожжённых животных. О повышении лечебной эффективности инфузионной терапии с применением Липоферола свидетельствует и большая, но сравнению с контролем, выживаемость животных [2]. По материалам доклинического изучения Фармакологический Комитет рекомендовал клинические исследования Липоферола в качестве противошокового и детоксицирующего средства [6].
Многофункциональность липосом,
выявленная при разной экспериментальной патологии, позволяет рассчитывать на их успешное включение в схемы
медикаментозного лечения, применяемого при инфузионной терапии в клинике. Отсутствие промышленного выпуска липосомальных пре -паратов, особенно для внутривенного введения, вызвано особенностями и сложностями технологии их получения. Создание липосомальных лекарственных препаратов для внутривенного введения для широкого клинического применения — актуальная задача отечественной медицины.
Литература
1. АбрамоваЖ.И., Оксенгендлер Г.Н. Человек и противоокислительные вещества. // Ленинград, Наука, 1985, - С. 28-34,4145,74-78.
2. Булушева Е.В., Шанская А.И., Яковлева Т.Е., Кочетыгов Н.И. Эмульсия липосом при ожоговом шоке в эксперименте. // III Российский национальный конгресс « Человек и лекарство».
- 1996, - 16-22 апр. С. 225.
3. Зиганшин А.У., Зиганшина А.Е. Нано-частицы: фармакологические надежды и токсикологические проблемы. // Казанский медицинский журнал. — 2008,
- № 1. — Т, LXXXX. - С. 1-7.
4. Ипатова О.М., Прозоровская Н.Н., Торховская Н.Н., Баранова B.C., Еусева Д.А. Биологическая активность соевых фосфолипидов. // Биомедицинская химия, 2004, т. 50, вып. 5. С. 436-450.
5. Кузьменко А.И., Клименко Е.П., Дон-ченко З.В. Свободнорадикальное окисление липидов сыворотки крови людей в зависимости от содержания в ней витамина Е. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1997, том 124, №9, С. 298-301.
6. Шанская А.И., Пучкова С.М., Яковлева Т.Е., Кочетыгов Н.И. Ремизова М.И. Перспективы применения препарата Липоферол в медицинской практике. // Актуальные вопросы гематологии и трансфузиологии. Материалы научно -практической конференции, посвященной 75 - летию РНИИГТ, 13-15 июня 2007г., С. 77.
7. Rickwood D., Hames B.D. Liposomes a practical approach // Oxford University Press , New York, 1990r.
