Как мы уже знаем, липосомы способны несколькими способами доставлять необходимые для лечения различных заболеваний лекарственные препараты. Это сделано для того, чтобы «обмануть» различные системы защиты нашего организма и доставить это лекарственное вещество в определенную ткань, орган или клетку, повреждённые различными заболеваниями, в том числе и опухолями.
Липосомы состоят в основном из природных и/или синтетических фосфо - и сфинголипидов с другими компонентами мембранного бислоя, такими как холестерин и гидрофильные полимерные конъюгированные липиды, расположенные случайным образом вокруг каждого липосомального пузырька.
Фосфолипиды
Фосфатидилхолин (также известный как лецитин) и фосфатидилэтаноламин являются наиболее распространенными фосфолипидами, обнаруженными как у растений, так и у животных, и составляют основные структурные части биологических мембран. Напротив, мембраны липосом и других систем доставки лекарственных средств на липидной основе состоят в основном из липида с небольшим присутствием фосфатидилэтаноламина. Это связано с тем, что фосфатидилэтаноламин обладает способностью образовывать многослойные структуры в физиологических условиях, дестабилизировать мембраны и индуцировать слияние мембран.
Другие фосфолипиды, такие как фосфатидилсерин, фосфатидилглицерин и фосфатидилинозитол, также могут быть использованы при получении липосом, в зависимости от желаемых липосомальных характеристик.
Холестерин
Холестерин также является важным компонентом в подготовке сборки липосом. После того, как он включен в липосомальный мембранный бислой, холестерин располагается среди фосфолипидных молекул, причем его гидроксильная группа обращена к водной фазе, в то время как его тетрациклическое кольцо вставляется между первыми несколькими углеродами жирных ацильных цепей в углеводородное ядро мембранного бислоя. Включение холестерина в липосомы способствует снижению текучести бислоя липосомальной мембраны, снижению проницаемости водорастворимых молекул через липосомальную мембрану и повышению стабильности липосомальной мембраны в биологических жидкостях, таких как кровь и плазма. В отсутствие холестерина липосомы часто взаимодействуют с белками крови, такими как альбумин, трансферрин, макроглобулин и липопротеин высокой плотности. Эти белки, как правило, дестабилизируют липосомы и, тем самым, снижают их способность выступать в качестве системы доставки лекарственных средств. Хотя холестерин обладает способностью защищать липосомы от дестабилизации белками крови, потеря липосомальных фосфолипидов не может быть предотвращена полностью.
Полиэтиленгликоль (ПЭГ)
Помимо холестерина, к поверхности липосом иногда конъюгируется небольшая часть полимеров, содержащих гидрофильные группы, особенно полиэтиленгликоль (ПЭГ). ПЭГ часто используют для своих функций «скрытности» в образованиях наночастицы, потому что это гидрофильный и гибкий полимер, защищающий липосому от агрессивных веществ клетки. Конъюгация ПЭГ к поверхности липосомального фосфолипидного бислоя уменьшает взаимодействие липосом с белками плазмы через стерическую «помеху». В результате этого белки плазмы, такие как опсонин, не адсорбируются на поверхности липосом, что снижает опсонизацию и поглощение липосом ретикулоэндотелиальной системой (РЭС). Конъюгация ПЭГ или пегилирование позволяет липосомам циркулировать внутри организма в течение более длительного периода времени, продлевая период полураспада их циркуляции и, следовательно, увеличивая накопление липосом внутри опухолей. Скрытая функция ПЭГ была поддержана двумя исследовательскими группами, которые продемонстрировали, что пегилированные липосомы демонстрируют до 10-кратного увеличения их циркуляционного периода полураспада по сравнению с непегилированными липосомами в биологической среде.
Методы прикрепления ПЭГ к поверхности липосом
Существуют различные способы, с помощью которых ПЭГ может быть прикреплен к поверхности липосом. Наиболее распространенным методом является включение ПЭГ-липидных конъюгатов в липидный бислой липосомальной композиции. Следовательно, когда липосомы гидратируются, ПЭГ-полимеры подвергаются воздействию на внешнюю поверхность липосом.
Другие методы включают образование липосомальных платформ для добавления ПЭГ-полимеров. К ним относится метод постконъюгации, при котором ПЭГ-полимеры ковалентно присоединяются к предварительно сформированным липосомам. И постинсерционный метод, при котором предварительно сформированные липосомы инкубируют с ПЭГ-липидными конъюгатами в водном растворе, образуя мицеллярные структуры.