LIPOSSOMAS: PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO

FosfolipÍdeosFosfolipÍdeosGrupos de cabeça polar

Glicerol de 3 carbonos

O Que é um lipossoma?O Que é um lipossoma?

– Vesícula esférica com uma bicamada fosfolipídica

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 na biodistribuição

Mudanças onde o fármaco é acumulado no corpo

Protege o fármaco

Liberar o fármaco na forma desejadaResistência multifarmacos

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

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

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

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

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Formulação de AjudaLiberação de Drogas IntracelularLiberação Sustentada e Controlada de Drogas Terapia GenéticaLiberação em locais à serem evitadosSítio Alvo Específico

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Formulação de Ajuda

Drogas hidrofóbicas tais como Ciclosporina e Paclitaxel, são formuladas em surfactantes e co-solventes orgânicos para administração sistêmica em humanos.Estes solventes podem causar toxicidde na dose necessária para liberar o fármaco.

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Liberação de Drogas Intracelular–Drogas com receptores e alvo intracelular são necessários para a atividade farmacológica.–A liberação de drogas que entram normalmente nas células por “pinocitose” podem ser muito efetivas (Sharma,1994) porque os lipossomas podem conter grandes concentrações da droga se comparado com o fluido extracelular.

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Liberação Sustentada e Controlada de Drogas

Os sistemas de controle e sustentação são necessários para drogas tais como Citosina Arabinoside ( Ara-C) que são removidos in vivo e necessitam de concentração de plasma como nível terapêutico para um efeito de período prolongado

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Terapia Genética–Falta de enzimas/fatores ou defeitos genéticos.

Liberação em locais à serem evitados–Drogas usadas no tratamento de doenças como o câncer, usualmente tem um índice terapêutico (TI) e pode SER altamente tóxico para os tecidos normais.Tem sido mostrado que a encapsulação dessas drogas em lipossomas , reduz significativamente a toxicidade da droga.(Szoka, 1991)

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Local alvo específico–O primeiro conceito proposto por Paul Ehrlich(1960) na liberação da droga no local específico, envolveu a liberação de uma grande fração de drogas no sítio alvo, o que reduziu a exposição do tecido normal.–Esta liberação pode ser realizada por meio Ativo e Passivo

LIMITAÇÕESLIMITAÇÕES

–Questão da estabilidade: podem ser vencidos por liofilização - Criopectante e é reconstituído com veículo imediatamente antes da administração. A liofilização aumenta o tempo de prateleira do produto.

–Método de esterilização: filtração através da membrana estéril 0,22 µm. Entretanto não é adequada para vesículas grandes e também não é capaz de remover vírus.

* autoclave sem perda da substância e/ou degradação dos fosfolipídeos.

LIMITAÇÕESLIMITAÇÕES

–Controle do tamanho da partícula–Produção de grandes grupos–Vesículas circulantes com meia vida pequena

PREPARAÇÃOES DE PREPARAÇÃOES DE FARMACOS LIPOSSOMAISFARMACOS LIPOSSOMAIS

Tipo de agente ExemplosAnticancer ígeno

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)

Agora tratando virus adeno associados

Lipossomas cationicos

DoxilDoxilQuimioterapia 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 de 20 minutosconcentrasse 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 fúngicas 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

LIPOSSOMAS: PROPRIEDADES E LIPOSSOMAS: PROPRIEDADES E APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

Exemplos de lipideos Exemplos de lipideos formadores de bicamadasformadores de bicamadas

Exemplos de lipídeos formadores de bicamadas

Fosfolipídeos naturais (fosfatidilcolina, lecitina).

Fosfolipídeos sintéticos (diesteraoilfosfatidilcolina).

Colesterol

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.

ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO

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

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

Administração em organismos Administração em organismos vivosvivos

Quando administrado em organismos vivos os lipossomas interagem com os componentes dos fluidos biológicos o que pode alterar a permeabilidade de sua membrana e a velocidade de 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 armazenamento é passiva e espontânea, sua liberação in vivo a partir de lipossomas estáveis será mediada essencialmente por células com atividade endocitária.

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

Lipossomas convencionais: fosfatidilcolina oude surfactantes não iônicos e de colesterol

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

LIPOSSOMASLIPOSSOMAS

PRODUÇÃOPRODUÇÃO

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International Journal of Pharmaceutics. 180: 75-81, 1999.Quilitz, Rod. "Oncology Pharmacotherapy: The Use of Lipid Formulations of Amphotericin B in Cancer Patients." Cancer Control.5:439-449, 1998. Ranade, Vasant V. "Drug Delivery Systems: Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers.“ Pharmacology. 29: 685-694, 1989. Storm, Gert and Daan J.A. Crommelin. "Liposomes:quo vadi?" PSTT 1: 19-31, 1998. Taylor, KMG and JM Newton. "Liposomes as a vecicle for drug delivery." British Journal of Hospital Medicine. 51: 55-59, 1994

REFERÊNCIAS

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REFERENCIAS