Οι κυκλοδεξτρίνες είναι υδρόφιλα μόρια ολιγοσακχαριτών που έχουν την
ικανότητα να σχηματίζουν σύμπλοκες ενώσεις με δυσδιάλυτα στο νερό μόρια
φαρμάκων, εγκλωβίζοντας τα μέσω ασθενών διαμοριακών δυνάμεων στην υδρόφιλη
κοιλότητα του μορίου της κυκλοδεξτρίνης (Frank 1975). Η ιδιότητα τους αυτή να
σχηματίζουν σύμπλοκες ενώσεις με δυσδιάλυτα στο νερό φάρμακα έχει πολλές
εφαρμογές στη φαρμακευτική βιομηχανία, καθώς ο σχηματισμός συμπλόκων των
φαρμάκων αυτών με τις κυκλοδεξτρίνες έχει σημαντική επίδραση στις
φυσικοχημικές τους ιδιότητες (διαλυτότητα, χημική σταθερότητα,
βιοδιαθεσιμότητα).
Τα λιποσώματα από την πλευρά τους είναι μορφές χορήγησης φαρμάκων με
πολλά πλεονεκτήματα. Παρουσιάζουν όμως το πρόβλημα της διαφυγής των
λιπόφιλων φαρμάκων (που διέρχονται από τη μεμβράνη), κυρίως μετά από in vivo
χορήγηση (Kirby and Gregoriadis, 1983; Takino et al, 1994). Έτσι για την
παρασκευή σταθερών μορφών χορήγησης φαρμάκων προτάθηκε ο εγκλωβισμός
συμπλόκων του φαρμάκου με κυκλοδεξτρίνη στην υδατική φάση του λιποσώματος
σχηματίζοντας σύστημα φάρμακο-σε-κυκλοδεξτρίνη-σε-λιπόσωμα (McCormack and
Gregoriadis, 1994). Ωστόσο και το σύστημα αυτό εμφανίζει προβλήματα λόγω
ικανότητας των κυκλοδεξτρινών να απομακρύνουν λιπίδια από τη μεμβράνη και να
σχηματίζουν με αυτά σύμπλοκες ενώσεις. Καθώς όμως τα λιπίδια απομακρύνονται
από τη μεμβράνη και εισέρχονται στην κοιλότητα της κυκλοδεξτρίνης αντικαθιστούν
το φάρμακο που βρίσκεται εντός της κυκλοδεξτρίνης, το οποίο με τη σειρά του
απελευθερώνεται από το λιπόσωμα λόγω αποδιοργάνωσης της λιπιδικής μεμβράνης.
Στη παρούσα εργασία μελετήθηκε η σταθερότητα της μεμβράνης
(προσδιορισμός συγκράτησης καλσεΐνης) και η σχετική θολερότητα διαφορετικών
λιποσωμικών διασπορών κατά την επώασή τους παρουσία διαφορετικών
κυκλοδεξτρινών. Συγκεκριμένα παρασκευάστηκαν DRV, MLV και SUV
λιποσώματα αποτελούμενα από διαφορετικά φωσφολιπίδια και τα οποία περιέχουν
ή όχι χοληστερόλη. Όλες οι παραπάνω λιποσωμικές μορφές παρασκευάστηκαν έτσι
ώστε να περιέχουν καλσεΐνη (100mM) στην υδατική φάσης τους και έπειτα
προσδιορίστηκε η συγκράτηση της καλσεΐνης από τα λιποσώματα κατά τη επώασή
τους για 24 ώρες παρουσία των κυκλοδεξτρινών ΗΡ-β-CD, HP-γ-CD και Methyl-β-
CD. Τα αποτελέσματα της μελέτης της σταθερότητας της μεμβράνης έδειξαν ότι η
σταθερότητα των λιποσωμάτων στα διαλύματα των κυκλοδεξτρινών εξαρτάται
από τον τύπο του λιποσώματος και τη λιπιδική σύσταση. Έτσι στα λιποσώματα με
την ίδια λιπιδική σύσταση η διαφυγή καλσεΐνης από τα λιποσώματα κατά την
επώασή τους παρουσία κυκλοδεξτρινών, ακολούθησε την εξής σειρά MLV>DRV
>SUV. Η σταθερότητα των MLV και SUV λιποσωμάτων επηρεάστηκε περισσότερο
από τη Methyl-β-CD σε σχέση με τις άλλες κυκλοδεξτρίνες. Μάλιστα είναι
χαρακτηριστικό ότι η σταθερότητα των SUV λιποσωμάτων επηρεάστηκε μόνο από
τη Me-β-CD. Όσον αφορά στη επίδραση της λιπιδικής σύστασης, τα DSPC
λιποσώματα βρέθηκε να είναι σταθερά παρουσία και των τριών κυκλοδεξτρινών,
ακόμα και όταν η λιπιδική τους μεμβράνη περιείχε χοληστερόλη. Επιπλέον τα HPC
λιποσώματα αποδείχτηκαν σταθερότερα από τα PC, γεγονός που καταδεικνύει την
επίδραση του κορεσμού των λιπιδίων, αλλά και της ακαμψίας της μεμβράνης στη
σταθερότητα των λιποσωμάτων. Τέλος η χοληστερόλη βρέθηκε να αυξάνει τη
σταθερότητα των PC και να αποσταθεροποιεί τα λιποσώματα που αποτελούνται
από HPC.
Επιπλέον οι μετρήσεις θολερότητας των λιποσωμικών διασπορών παρουσία
αυξανόμενης συγκέντρωσης κυκλοδεξτρινών έδειξαν ότι η Me-β-CD προκάλεσε τη
διαλυτοποίηση των λιποσωμάτων. Μάλιστα τα DRV λιποσώματα βρέθηκε να
επηρεάζονται περισσότερο σε σχέση με τα SUV λιποσώματα. Χαρακτηριστικό είναι
ότι τα αποτελέσματα από της μελέτης της απελευθέρωσης καλσεΐνης δε
συμφωνούσαν πάντα με τα αποτελέσματα μέτρησης της σχετικής θολερότητας. Έτσι
εξάγεται το συμπέρασμα ότι η απελευθέρωση καλσεΐνης είναι ανεξάρτητη της
λιποσωμικής διαλυτοποίησης. / Cyclodextrins (CDs) are hydrophilic water-soluble oligosaccharides that can
accommodate water-insoluble drugs in the hydrophobic cavities they form (Frank,
1975). They received considerable attention in the pharmaceutical field because of
the improved characteristics (as aqueous solubility, chemical stability and
bioavailability) observed for several drug molecules through inclusion complex
formation.
Previous indications that highly lipophilic drugs are rapidly released from
liposomes after in-vivo administration (Kirby and Gregoriadis, 1983; Takino et al,
1994) prompted the consideration of an alternative approach for stable encapsulation
of lipophilic drugs in the aqueous interior of liposomes, utilizing CDs (McCormack
and Gregoriadis, 1994). This approach established a novel system in drug delivery,
combining liposomes and cyclodextrin complexes of lipophilic drugs by forming
drug-in-cyclodextrin-in-liposome preparations. A recently observed problem of such
systems is the release of drug from the CD-drug complex encapsulating liposomes.
This has been connected with the known ability of CDs to remove lipid components
from cell membranes by forming inclusion complexes with the lipids (Fauvelle et al,
1997, Nishijo and Mizuno, 1998). In other words, membrane lipids may be entering
in the CD cavity replacing the drug, which is in turn released from the vesicles as a
consequence of the lipid membrane reorganization.
The membrane integrity (calcein retention) and relative turbidity of different
liposomal dispersions during incubation in presence of various cyclodextrin (CD)
molecules was studied. DRV, MLV and SUV liposomes, composed of different
phospholipids and containing or not cholesterol were prepared. All liposomes were
formulated to encapsulate calcein (100 mM), and the retention of the liposome
entrapped dye was followed during a 24 hour incubation period in presence of HP-β-
CD, HP-γ-CD or Me-β-CD. The experimental results demonstrate that the integrity of
liposome membranes in cyclodextrin solutions is affected by the liposome lipid
composition and type. In general, for the same lipid composition calcein release from
liposomes during incubation in CD’s was in the order MLV>DRV>SUV. The CD
molecule that influences MLV and SUV liposome stability the most is Me-β-CD. In
fact SUV liposomes, are affected only by Me-β-CD. Considering lipid composition,
DSPC liposomes are always very stable, while cholesterol addition in their membrane either has no effect or decreases stability. HPC liposomes are more stable
compared to PC liposomes, suggesting that phospholipid saturation and/or membrane
rigidity influences their interaction with CD molecules, while cholesterol addition
improved PC-liposome stability but destabilized HPC liposomes.
Turbidity of some liposome dispersions was measured in presence of
increasing concentrations of cyclodextrins and results show that Me-β-CD induces
liposome solubilization. Aditionaly, they confirm that DRV liposomes are affected
more than SUV. Decrease of relative turbidity does not always agree with calcein
release, indicating that calcein release occurs irrespective of liposomal solubilization.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/1333 |
| Date | 11 February 2009 |
| Creators | Χατζή, Παναγιώτα |
| Contributors | Κλεπετσάνης, Παύλος, Κλεπετσάνης, Παύλος, Αντιμησιάρη, Σοφία, Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0038 seconds