veja: j. scott, may 17, 1999 lipossomos: preparaÇÃo e caracterizaÇÃo

Veja: J. Scott, May 17, 1999Veja: J. Scott, May 17, 1999

LIPOSSOMOS: PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO

FosfolipideosFosfolipideosGrupos de cabeça polar

Glicerol de 3 carbonos

Que é um lipossoma?Que é um lipossoma?

– Vesícula esféricar com uma bicamada Vesícula esféricar com uma bicamada fosfolipidicafosfolipidica

Hidrofilico

Hidrofobico

Membrana celularMembrana celular

Usos de LipossomasUsos de LipossomasTerapia de quelação para tratamento de envenenamentocom metais pesados

Substituição de enzimas

Imagens para diagnostico de tumores

Estudos de membranas

Cosmeticos

Liberação de fármacos

Por que usar lipossomas em Por que usar lipossomas em liberação de fármacos?liberação de fármacos?

Inativo: Lipossomas não modificados junto a sistemasde tecidos específicos do sistema reticuloendotelial Ativo: Lipossoma com alteração da superfície com ligantes(anticorpos, enzimas, proteína A, açucares)

Dirigidos ao sitio da ação

Físicos: temperatura ou lipossomas sensíveis a pH

Farmacos de alvos dirigidos

ProteçãoDiminui os efeitos colaterais

Farmocinética-eficacia e toxicidadeMudanças de absorbância e biodistribuição

Mudanças onde o fármaco é acumulado no corpo

Protege o fármaco

Liberar o fármaco na forma desejadaResistência multifarmacos


LiberaçãoAfeta o tempo no qual o fármaco é liberado

Tempo prolongado-aumenta a duração da ação e diminui a administração

Depende do fármaco e das propriedades do lipossoma Composição do lipossoma, pH e gradiente osmótico e

do ambiente


Modos de interação de Modos de interação de Lipossomas/CélulasLipossomas/Células

Adsorção Endocitose

Fusão Transferência de lipídeos

Classes de LipossomasClasses de LipossomasConvencional Circulação extendida

Imuno Catiônico

Lipossomas ajudam para Lipossomas ajudam para melhorasmelhoras

Indice terapeûticoMetabolismo rápidoFarmacocinética desfavoravelBaixa solubilidadeFalto de estabilidadeIrritaçãoDesenho segundo o cliente Conteúdo lipídicoTamanho

Mudanção da superfícieMétodo de preparação

PREPARAÇÃOES DE PREPARAÇÃOES DE FARMACOS LIPOSSOMAISFARMACOS LIPOSSOMAIS

Tipo de agente ExrmplosAnticancer

Anti bacterial

AntiviralMaterial DNA Enzimas

RadionucleoideosFungicidasVacinas

*Atualmente em Ensaios Clinicos ou Aprovados para uso Clínico

Malaria merozoite, Malaria sporozoiteHepatitis B antigen, Rabies virus glycoprotein

Amphotericin B*In-111*, Tc-99m

Hexosaminidase A Glucocerebrosidase, Peroxidase

Duanorubicin, Doxorubicin*, Epirubicin Methotrexate, Cisplatin*, CytarabinTriclosan, Clindamycin hydrochloride, Ampicillin, peperacillin, rifamicinAZTcDNA - CFTR*

Reguladores de conductãncia Reguladores de conductãncia transmebrana de fibrosis cisticatransmebrana de fibrosis cistica

Terapia gênicaLiveração de cDNA de “Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance

Regulator (CFTR)” para tecidos epitelial do sistema respiratorio

Fusão a membrana celular e incorpora cDNA na célula

(Complementary DNA (cDNA) is a doublestranded DNA version of an mRNA

molecule) Ensaios clínicos – câmbios de sintomasnão significativos

Agora tratando virus adeno associados

Lipossomas cationicos

DoxilDoxilQuimioterapía da doxorubina

Anemia, danos as veias e tecidos na ejeção, diminui plaquetas e leucócitos, tóxico ao

Trata lesões de sarcoma de Kaposi ou tumores cancerososModificação de lipossomas furtidos(“stealth”)

permite doxorubina no sangue por 50 h em vez de20 minutos

concentrasse nas lesões KS e tumores

*Aprovado pela FDA em 1999*

Amphotericin BAmphotericin B

Efeitos colaterais: Nefrotoxicidade, calafrios e febre

Infecções sistêmicas fúngicasem pacientes imuno comprometidos

Fungizone - AmB com deoxicolato

AmB – mata células fuúgicas contendo ergosterol, também mata células humanas contendo colesterol

Não diminui a efetividade do fármaco contra o fungo

Formulação Lipossomal de AmB

Diminui a toxicidade

Mecanismo exato de lipossomas ainda não totalmenteentendido

Colesterol – somente poucos %moles

Razão Fosfolipideo:AmB

DifusãoTransferência de lipídeos

AmB

Lipid

JournalsAllen, Theresa M. "Liposomal Drug Formulations: Rationale for Development and What We Can

Expect for the Future." Drugs 56: 747-756, 1998.Allen, Theresa M. "Long-circulating (sterically stabilized) liposomes for targeted drug delivery."

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REFERÊNCIAS

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REFERENCIAS

LIPOSSOMAS: PROPRIEDADES E LIPOSSOMAS: PROPRIEDADES E APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Frezard et al. Quim. Nova 28, 511 (2005).

Exemplos de lipideos Exemplos de lipideos formadores de bicamadasformadores de bicamadas



Composição epropriedadesfisico-químicas

Capacidade de encapasulação de ativosCapacidade de encapasulação de ativos

Substâncias farmacologicamente ativas podem ser incorporadas seja no compartimento aquoso interno (substâncias hidrossolúveis), seja nas membranas dos lipossomas (substâncias lipofílicas ou anfifílicas).

A taxa de encapsulação de uma substância em lipossomas e a relação substância encapsulada/lipídeo são dois parâmetros importantes que devem ser considerados na escolha do método de preparação, sobretudo quando se procura desenvolver uma composição farmacêutica. Esses parâmetros podem ser otimizados através da escolha do método de encapsulação e da manipulação da composição lipídica da membrana. A taxa de encapsulação deverá ser maximizada, pois é inversamente relacionada à quantidade de substância não encapsulada que é perdida na maioria das vezes. A relação fármaco/lipídeo deverá também ser maximizada, visto que determina a quantidade de lipídeo a ser administrada ao paciente. Assim, quanto menor for a quantidade de lipídeo veiculada, menor serão os riscos de efeitos colaterais associados aos mesmos.


Teoricamente, taxas de encapsulação próximas de 100% podem ser obtidas com substâncias lipofílicas incorporadas na membrana dos lipossomas. É o caso da anfotericina B que, no produto farmacêutico AmBisome, é associada a lipossomas pequenos (45-80 nm de diâmetro) formados de fosfatidilcolina hidrogenada, colesterol e de diestearoil-fosfatidilglicerol (relação molar 2:1:0,8 e relação fármaco/lipídeo = 1/10).


Vale ressaltar que a capacidade de substâncias lipofílicas serem incorporadas na membrana de lipossomas não é uma regra geral; no processo de encapsulação, deve ser verificado se a substância está efetivamente incorporada na membrana e não simplesmente adsorvida na sua superfície ou auto-associada na forma de microcristais em suspensão com os lipossomas.

No caso das substâncias hidrossolúveis, como os antimoniais pentavalentes, é teoricamente impossível atingir níveis de encapsulação de 100%, por causa da necessária co-existência dos compartimentos aquosos interno e externo.


Fatores determinantes na cinética de Fatores determinantes na cinética de liberação do ativo encapsuladoliberação do ativo encapsulado

LIPOSSOMA----- Ativo no compartimento LIPOSSOMA----- Ativo no compartimento aquosso interno-----Ressuspenso em água----aquosso interno-----Ressuspenso em água----Liberação do ativo até atingir novo equilibrio Liberação do ativo até atingir novo equilibrio

LIPOSSOMA--- Ativo na membrana do lipossomaLIPOSSOMA--- Ativo na membrana do lipossoma—a quantidade liberada do ativo depende do —a quantidade liberada do ativo depende do coeficiente de partição do ativo entre a coeficiente de partição do ativo entre a membrana e a fase aquosa, assim como os membrana e a fase aquosa, assim como os componentes desta fasecomponentes desta fase


O fluxo de um ativo atraves da membrana O fluxo de um ativo atraves da membrana dependerá da concentração o ativo no dependerá da concentração o ativo no compartimento aquoso interno (Ccompartimento aquoso interno (Cii) e do ) e do coeficiente de permeabilidade do ativo através da coeficiente de permeabilidade do ativo através da membrana (Pmembrana (Pss) de acordo a lei de difusão simples) de acordo a lei de difusão simples

JJss = P = PssCCii No caso de lipossomas unilaminares de No caso de lipossomas unilaminares de

distribuição de tamanho homogëneo é distribuição de tamanho homogëneo é representada após integração como:representada após integração como:

CCii = C = Cioio exp (-3P exp (-3Pss t/R t/Rii) onde) onde CCioio e concentração interna do ativo no tempo zero e concentração interna do ativo no tempo zero

e Re Rii é o tamanho do lipossoma. é o tamanho do lipossoma. Logo, esta equação mostra que a cinética de Logo, esta equação mostra que a cinética de

liberação do ativo por mecanismo de difusão liberação do ativo por mecanismo de difusão simples é monoexponencial e determinado pelo simples é monoexponencial e determinado pelo coeficiente de permeabilidade do ativo e pelo coeficiente de permeabilidade do ativo e pelo tamanho do lipossomatamanho do lipossoma

ou seja> a menor coeficiente de permeabilidade ou seja> a menor coeficiente de permeabilidade do ativo ou quanto maior tamanho do lipossoma, do ativo ou quanto maior tamanho do lipossoma, mais lenta será a liberação do ativo. mais lenta será a liberação do ativo.


No caso das moléculas esfericas a constante No caso das moléculas esfericas a constante de difusão do ativo na membrana (Dde difusão do ativo na membrana (Dss) )

dependerá da viscosidade de acordo a relação dependerá da viscosidade de acordo a relação Stockes-EinsteinStockes-Einstein

DDss = RT/6 = RT/6 NN r rmm

Logo: Ativos de grande tamanho (DLogo: Ativos de grande tamanho (Ds s pequeno) pequeno)

e elevada polaridade são retidas no e elevada polaridade são retidas no compartimento aquoso interno.compartimento aquoso interno.

Logo: DLogo: Dss é proporcional a viscosidade da é proporcional a viscosidade da

membranas e na fase gel reterão o ativo com membranas e na fase gel reterão o ativo com maior eficiencia que em mbranas na fase maior eficiencia que em mbranas na fase cristal-liquido.cristal-liquido.


Pressão osmóticaPressão osmótica

Bicamadas lipídicas são muito permeáveis Bicamadas lipídicas são muito permeáveis à água, existência de pressão osmótica à água, existência de pressão osmótica entre o meio interno e externo induzirá um entre o meio interno e externo induzirá um movimento de água por osmose através movimento de água por osmose através da membrana.da membrana.

Logo evitar preparar lipossomas com Logo evitar preparar lipossomas com pressão osmótica superior à externa, pressão osmótica superior à externa, levando a liberação do ativolevando a liberação do ativo


ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO

O armazenamento na forma de suspensão O armazenamento na forma de suspensão aquosa é incompatível com a estabilidade aquosa é incompatível com a estabilidade para produtos farmacêuticos. para produtos farmacêuticos.

O armazenamento na forma liofilizada O armazenamento na forma liofilizada representa uma alternativa viável, entretanto representa uma alternativa viável, entretanto deve ser incluído um agente crioprotetor para deve ser incluído um agente crioprotetor para evitar a fusão das membranas desidratadas e evitar a fusão das membranas desidratadas e evitar a liberação do ativo no momento da evitar a liberação do ativo no momento da reidratação.reidratação.


Administração em organismos Administração em organismos vivosvivos

Quando administrado em organismos Quando administrado em organismos vivos os lipossomas interagem com os vivos os lipossomas interagem com os componentes dos fluidos biológicos o componentes dos fluidos biológicos o que pode alterar a permeabilidade de que pode alterar a permeabilidade de sua membrana e a velocidade de sua membrana e a velocidade de liberação do ativo encapsulado.liberação do ativo encapsulado.


Oral: Sais biliaressão incorporadas namembrana-transiçào laminar a micelar

As membranas em fase cristal-liquidoserão desestabilizadas. So em fase gelresistem parcialmente

Endovenosa: Lipoproteinas plasmáticas. So setem colesterol 30%serão estaveis


Interação lipossomas/células: Interação lipossomas/células: Influencia na biodisponibilidade da Influencia na biodisponibilidade da

substancia encapsuladasubstancia encapsulada

Enquanto a liberação do ativo em condições de Enquanto a liberação do ativo em condições de armazenamento é passiva e espontânea, sua armazenamento é passiva e espontânea, sua liberação in vivo a partir de lipossomas estáveis liberação in vivo a partir de lipossomas estáveis será mediada essencialmente por células com será mediada essencialmente por células com atividade endocitária.atividade endocitária.

Logo, a manipulação das características de Logo, a manipulação das características de superfície representa um dos meios para superfície representa um dos meios para controlar sua interação com as células e a controlar sua interação com as células e a velocidade de liberação do ativo nos organismos velocidade de liberação do ativo nos organismos vivosvivos


Lipossomas convencionais: fosfatidilcolina oude surfactantes não iônicos e de colesterol


Níveis teciduais de antimonio em cãesNíveis teciduais de antimonio em cães

FDELS: freeze-dried emty liposomesFrezard et al. Quim. Nova 28, 511 (2005).

Aspectos tecnológicos dos Aspectos tecnológicos dos antimoniaisantimoniais

taxas maiores: fosofolipideos de alta temperatura de transiçãode fase (dipalmitoilfosfatidilcolina)de colesterol e de fosfolipideo negativos


Reverse phase evaporation vesicles


Dehydration rehydration vesicles


REDE NANOTUB0SDE CARBONO

AGRADECIMENTOS

veja: j. scott, may 17, 1999 lipossomos: preparaÇÃo e caracterizaÇÃo

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