लिपिड

वे क्या हैं संरचना विशेषताएं वर्गीकरण लाभ और नुकसान का उपयोग करती हैं

क्या हैं

लिपोसोम बंद वेसिकुलर संरचनाएं हैं जिनके आयाम 20-25 एनएम से 2.5 माइक्रोन (यानी 2500 एनएम) तक भिन्न हो सकते हैं। उनकी संरचना (कोशिका झिल्लियों के समान) को एम्फीफिलिक लिपिड की एक या अधिक दोहरी परतों की उपस्थिति की विशेषता है जो जलीय चरण में एक हाइड्रोफिलिक कोर युक्त सामग्री का परिसीमन करते हैं। इसके अलावा, जलीय चरण भी लिपोसोम के बाहर मौजूद होता है।

लिपोसोम की खोज, पूरी तरह से यादृच्छिक तरीके से, 1960 के दशक की शुरुआत में अंग्रेजी हेमेटोलॉजिस्ट एलेक बंघम द्वारा अपने सहयोगी आर.डब्ल्यू. हॉर्न।
इस खोज में रुचि तुरंत उच्च थी, विशेष रूप से चिकित्सा-दवा क्षेत्र में। आश्चर्य नहीं कि 1970 के दशक से लिपोसोम का प्रयोग प्रायोगिक रूप में, दवा वाहक के रूप में किया जाता रहा है। धीरे-धीरे, शोधकर्ताओं ने लिपोसोम की विशेषताओं को परिष्कृत करना सीख लिया है, ताकि उन्हें वांछित चिकित्सीय प्रभाव डालने में सक्षम बनाया जा सके।
इस क्षेत्र में अनुसंधान किया गया है और अभी भी बहुत तीव्र है, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि लिपोसोम वर्तमान में प्रभावी दवा वितरण प्रणाली के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

संरचना

लिपोसोम की संरचना और गुण

जैसा कि उल्लेख किया गया है, लिपोसोम में एक संरचना होती है जो एम्फीफिलिक लिपिड की एक या अधिक दोहरी परतों की उपस्थिति की विशेषता होती है। विस्तार से, ये दोहरी परतें ज्यादातर फॉस्फोलिपिड अणुओं से बनी होती हैं: सबसे बाहरी परत को नियमित रूप से अगल-बगल रखा जाता है और अपने ध्रुवीय सिर (अणु के हाइड्रोफिलिक भाग) को जलीय वातावरण की ओर उजागर करता है जो उन्हें घेरता है; एपोलर टेल (हाइड्रोफोबिक) अणु का हिस्सा) इसके बजाय अंदर की ओर है, जहां यह दूसरी लिपिड परत के साथ जुड़ता है, जिसमें पिछले एक के लिए एक दर्पण संगठन होता है। आंतरिक फॉस्फोलिपिड परत में, वास्तव में, ध्रुवीय सिर जलीय वातावरण की ओर मुड़ जाते हैं लिपोसोम की गुहा में।
इस विशेष संरचना के लिए धन्यवाद, लिपोसोम एक जलीय चरण में डूबे रह सकते हैं, साथ ही एक जलीय सामग्री की मेजबानी कर सकते हैं जिसमें सक्रिय तत्व या अन्य अणुओं को फैलाया जा सकता है।
उसी समय - फॉस्फोलिपिड डबल परत के लिए धन्यवाद - पानी के अणुओं या ध्रुवीय अणुओं के प्रवेश और निकास को रोका जाता है, लिपोसोम की सामग्री को प्रभावी ढंग से अलग करता है (जिसे पानी या ध्रुवीय विलेय के प्रवेश या निकास द्वारा संशोधित नहीं किया जा सकता है)।

निओसोम्स

निओसोम (गैर आयनिक लिपोसोम) विशेष रूप से लिपोसोम होते हैं जिनकी संरचना "क्लासिक" लिपोसोम से भिन्न होती है। वास्तव में, निओसोम में फॉस्फोलिपिड परतों को सिंथेटिक गैर-आयनिक एम्फीफिलिक लिपिड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, आमतौर पर कोलेस्ट्रॉल में जोड़ा जाता है। निओसोम में 200 नैनोमीटर से कम के आयाम होते हैं, बहुत स्थिर होते हैं और इनमें विभिन्न विशिष्ट विशेषताएं होती हैं जो - अन्य बातों के अलावा - उन्हें सामयिक उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त बनाती हैं।

विशेषताएं

लिपोसोम की विशेषताएं उस विशिष्ट संरचना पर निर्भर करती हैं जिसमें ये पुटिकाएं संपन्न होती हैं। बाहरी परतों, वास्तव में, प्लाज्मा झिल्ली के लिए एक उल्लेखनीय संबंध है, जिनकी संरचना मोटे तौर पर समान है (प्राकृतिक फॉस्फोलिपिड्स जैसे कि फॉस्फेटिडिलकोलाइन, फॉस्फेटिडाइथेनॉलमाइन और कोलेस्ट्रॉल एस्टर)।
इस तरह, लिपोसोमल माइक्रोसेफर्स के भीतर मौजूद पानी में घुलनशील पदार्थों को कोशिकाओं के अंदर आसानी से पहुँचाया जा सकता है।
इसी समय, लिपोसोम औषधीय रूप से सक्रिय लिपोफिलिक अणुओं को अपने बाहरी फॉस्फोलिपिड बाइलेयर में भी शामिल कर सकता है।
इसके अलावा, जैसा कि उल्लेख किया गया है, पुटिकाओं को सबसे विविध आवश्यकताओं के अनुकूल बनाने के लिए लिपोसोम की विशेषताओं में सुधार किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, प्राप्त किए जाने वाले उद्देश्य के आधार पर विभिन्न प्रकार के संरचनात्मक परिवर्तन करके हस्तक्षेप करना आवश्यक है: उदाहरण के लिए, फॉस्फोलिपिड्स (ऑक्सीकरण की उच्च प्रवृत्ति) की अस्थिरता से संबंधित समस्या को आंशिक हाइड्रोजनीकरण द्वारा हल किया जा सकता है, इसके अलावा एक एंटीऑक्सिडेंट (अल्फा-टोकोफेरोल) या लियोफिलाइजेशन (प्रोलिपोसोम) का सहारा लेकर, जो बहुत लंबे समय तक पुटिकाओं की स्थिरता को बनाए रखने की अनुमति देता है।
इसके अलावा, लिपिड बाईलेयर का निर्माण इस तरह से किया जा सकता है जैसे कि कुछ सेल प्रकारों के लिए बंधन को बढ़ाने के लिए, उदाहरण के लिए एंटीबॉडी, लिपिड या कार्बोहाइड्रेट के माध्यम से। इसी तरह, किसी दिए गए ऊतक के लिए लिपोसोम की आत्मीयता को इसकी संरचना और विद्युत आवेश (सकारात्मक रूप से आवेशित पुटिकाओं को प्राप्त करने के लिए स्टीयरिलामाइन या फॉस्फेटिडिलसेरिन जोड़कर संशोधित किया जा सकता है, जबकि डाइसेटाइल फॉस्फेट के साथ, नकारात्मक चार्ज प्राप्त होते हैं), जो दवा की एकाग्रता को बढ़ाता है लक्ष्य अंग।
अंत में, "लिपोसोम के आधे जीवन को बढ़ाने के लिए पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल (पीईजी) अणुओं को लिपिड बाईलेयर में संयुग्मित करके उनकी सतह को संशोधित करना संभव है, जिससे तथाकथित" स्टेल्थ लिपोसोम "का उत्पादन होता है। एफडीए द्वारा अनुमोदित एंटीकैंसर दवा उपचार इसका उपयोग करता है खुद के खूंटी-लेपित लिपोसोम। डॉक्सोरूबिसिन ले जाना। जैसा कि ऊपर कहा गया है, यह कोटिंग लिपोसोम के आधे जीवन को काफी बढ़ा देती है, जो धीरे-धीरे ट्यूमर की केशिकाओं में प्रवेश करने वाली कैंसर कोशिकाओं में केंद्रित होती है; ये, वास्तव में, हाल के गठन के होने के कारण, स्वस्थ ऊतकों की तुलना में अधिक पारगम्य हैं, और इस तरह लिपोसोम को नियोप्लास्टिक ऊतक में जमा करने और कैंसर कोशिकाओं के लिए विषाक्त सक्रिय अवयवों को छोड़ने की अनुमति देते हैं।

उपयोग

लिपोसोम के उपयोग और अनुप्रयोग

उनकी विशेष विशेषताओं और संरचनाओं के लिए धन्यवाद, विभिन्न क्षेत्रों में लिपोसोम का उपयोग किया जाता है: चिकित्सा और दवा से लेकर विशुद्ध रूप से कॉस्मेटिक तक। वास्तव में, चूंकि लिपोसोम में स्ट्रेटम कॉर्नियम के लिए एक उच्च आत्मीयता होती है, इसलिए इस क्षेत्र में कार्यात्मक पदार्थों के त्वचीय अवशोषण के पक्ष में उनका उपयोग तीव्रता से किया जाता है।
दूसरी ओर, चिकित्सा और दवा क्षेत्रों के संबंध में, लिपोसोम चिकित्सीय और नैदानिक ​​दोनों क्षेत्रों में अनुप्रयोग पाते हैं।
विशेष रूप से, बाहरी वातावरण से अपनी सामग्री को अलग करने के लिए लिपोसोम की क्षमता विशेष रूप से गिरावट के लिए प्रवण पदार्थों के परिवहन में उपयोगी होती है (जैसे, उदाहरण के लिए, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड)।
साथ ही, कुछ दवाओं की विषाक्तता को कम करने के लिए लिपोसोम का शोषण किया जा सकता है: उदाहरण के लिए, यह मामला है, उदाहरण के लिए, डॉक्सोरूबिसिन - एक एंटीकैंसर दवा जो डिम्बग्रंथि और प्रोस्टेट कैंसर में इंगित की जाती है - जो लंबे समय तक चलने वाले लिपोसोम में संलग्न होती है इसके फार्माकोकाइनेटिक्स को काफी हद तक संशोधित किया गया है, साथ ही प्रभावकारिता और विषाक्तता की डिग्री भी।

वर्गीकरण

लिपोसोम का वर्गीकरण और प्रकार

लिपोसोम का वर्गीकरण विभिन्न मानदंडों के आधार पर किया जा सकता है, जैसे: आकार, संरचना (लिपोसोम की रचना की लिपिड बाईलेयर्स की संख्या) और अपनाई गई तैयारी की विधि (हालांकि, बाद के वर्गीकरण पर विचार नहीं किया जाएगा) लेख के दौरान)।
निम्नलिखित में, इन वर्गीकरणों और मुख्य प्रकार के लिपोसोम का संक्षेप में वर्णन किया जाएगा।

संरचनात्मक और आयामी मानदंड के आधार पर वर्गीकरण

प्रत्येक पुटिका में फॉस्फोलिपिड बाइलेयर की संरचना और संख्या के आधार पर, लिपोसोम को इसमें विभाजित करना संभव है:

यूनिमेलर लिपोसोम्स

यूनीलैमेलर लिपोसोम में एक एकल फॉस्फोलिपिड बाइलेयर होता है जो एक हाइड्रोफिलिक कोर को घेरता है।
उनके आकार के आधार पर, एकमेलर लिपोसोम को आगे वर्गीकृत किया जा सकता है:

• छोटे यूनिमेलर वेसिकल्स या एसयूवी (छोटे यूनिमेलर वेसिकल्स) जिसका व्यास २० एनएम से १०० एनएम तक भिन्न हो सकता है;
• बड़े यूनीमेलर वेसिकल्स या एलयूवी (बड़े यूनिमेलर वेसिकल्स) जिसका व्यास 100 एनएम से 1 माइक्रोन तक हो सकता है;
• विशालकाय यूनीमेलर वेसिकल्स या जीयूवी (जायंट्स यूनिमेलर वेसिकल्स) जिसका व्यास 1 माइक्रोन से अधिक है।

मल्टीमेलर लिपोसोम्स

मल्टीमेलर लिपोसोम या एमएलवी (मल्टीलैमेलर वेसिकल्स) अधिक जटिल हैं, क्योंकि वे विभिन्न लिपिड परतों (आमतौर पर पांच से अधिक) की गाढ़ा उपस्थिति की विशेषता रखते हैं, जो जलीय चरणों (प्याज की त्वचा की संरचना) द्वारा एक दूसरे से अलग होते हैं। इस विशेष विशेषता के कारण, बहुस्तरीय लिपोसोम ५०० और १०,००० एनएम के बीच व्यास तक पहुंचते हैं। इस तकनीक से लिपोफिलिक और हाइड्रोफिलिक दोनों सक्रिय अवयवों की अधिक संख्या को समाहित करना संभव है।
तथाकथित ओलिगोलामेलर लिपोसोम या ओएलवी भी मल्टीमेलर लिपोसोम के समूह से संबंधित हैं (ओलिगो लैमेलर वेसिकल्स), हमेशा गाढ़ा फॉस्फोलिपिड डबल परतों की एक श्रृंखला से मिलकर बनता है, लेकिन "उचित" मल्टीमेलर लिपोसोम की तुलना में कम संख्या में होता है।

बहुकोशिकीय लिपोसोम

बहुकोशिकीय लिपोसोम या एमवीवी (मल्टी वेसिक्यूलर वेसिकल्स) एक फॉस्फोलिपिड बाईलेयर की उपस्थिति की विशेषता होती है जिसके अंदर अन्य लिपोसोम संलग्न होते हैं, हालांकि, मल्टीमेलर लिपोसोम के मामले में गाढ़ा नहीं होते हैं।

अन्य वर्गीकरण

अब तक जो देखा गया है, उसके अलावा, एक अन्य वर्गीकरण प्रणाली को अपनाना संभव है जो लिपोसोम्स को विभाजित करती है:

• PH-संवेदनशील लिपोसोम: ये वेसिकल्स होते हैं जो अपनी सामग्री को थोड़ा अम्लीय वातावरण में छोड़ते हैं। वास्तव में, पीएच 6.5 पर लिपिड जो उन्हें बनाते हैं, वे प्रोटोनेट करते हैं और दवा की रिहाई के पक्ष में हैं। यह सुविधा उपयोगी है क्योंकि ट्यूमर के विकास के साथ बनने वाले नेक्रोटिक ऊतक के कारण अक्सर ट्यूमर द्रव्यमान के स्तर पर पीएच में महत्वपूर्ण कमी होती है।
• थर्मोसेंसिटिव लिपोसोम: वे अपनी सामग्री को एक महत्वपूर्ण तापमान (आमतौर पर लगभग 38-39 डिग्री सेल्सियस) पर छोड़ते हैं। यह अंत करने के लिए, लिपोसोम के प्रशासन के बाद, जिस क्षेत्र में ट्यूमर द्रव्यमान मौजूद होता है, उसे गर्म किया जाता है, उदाहरण के लिए अल्ट्रासाउंड द्वारा।
• इम्यूनोलिपोसोम: जब वे एक विशिष्ट एंटीजन वाले सेल के संपर्क में आते हैं तो वे अपनी सामग्री को छोड़ देते हैं।

फायदे और नुकसान

लिपोसोम के मुख्य लाभ और नुकसान

लिपोसोम के उपयोग के कई महत्वपूर्ण लाभ हैं, जैसे:

• बाहरी फॉस्फोलिपिड परतों के घटक जैव-संगत हैं, इसलिए वे अवांछित विषाक्त या एलर्जी प्रभाव पैदा नहीं करते हैं;
• वे लक्ष्य ऊतकों में हाइड्रोफिलिक और लिपोफिलिक अणुओं दोनों को शामिल करने और व्यक्त करने में सक्षम हैं;
• ले जाने वाले पदार्थ एंजाइमों (प्रोटीज, न्यूक्लीज) की क्रिया या विकृत वातावरण (पीएच) द्वारा संरक्षित होते हैं;
• वे विषाक्त या परेशान करने वाले एजेंटों की विषाक्तता को कम करने में सक्षम हैं;
• उन्हें विभिन्न मार्गों (मौखिक, पैरेंट्रल, सामयिक, आदि) के माध्यम से प्रशासित किया जा सकता है;
• उन्हें इस तरह से संश्लेषित किया जा सकता है जैसे कि विशेष लक्षित साइटों (प्रोटीन, ऊतक, कोशिकाओं, आदि) के लिए उनकी आत्मीयता को बढ़ाने के लिए;
• वे बायोडिग्रेडेबल, गैर विषैले और वर्तमान में बड़े पैमाने पर तैयार करने योग्य हैं।

दूसरी ओर, लिपोसोम का मुख्य नुकसान उनकी अस्थिरता से जुड़ा हुआ है, क्योंकि उनकी संरचना के कारण वे विशेष रूप से ऑक्सीडेटिव गिरावट के अधीन हैं। इस कमी को दूर करने और उनके संरक्षण की सुविधा के लिए, लिपोसोम को फ्रीज-सुखाने की प्रक्रियाओं के अधीन किया जा सकता है। हालांकि , इन प्रणालियों के पुनर्गठन के साथ-साथ उनके हेरफेर और उपयोग के लिए विशिष्ट कौशल, साथ ही उच्च उत्पादन लागत की आवश्यकता होती है।