리포좀

Liposome
수용액 중 인지질에 의해 형성된 리포좀의 구조.
리포좀은 인지질로 만들어진 복합 구조이고 소량의 다른 분자를 포함할 수 있다.리포좀의 크기는 저마이크로미터에서 수십 마이크로미터까지 다양하지만, 단층 리포좀은 일반적으로 낮은 크기이며,[1] 다양한 표적 리간드가 표면에 부착되어 질병 치료를 위한 병리 영역에 축적됩니다.

리포좀은 적어도 1개의 지질 [2]이중층을 가진 구형의 작은 인공 소포이다.리포좀은 친수성 및/또는 친수성, 생체적합성, 입자크기 및 기타 많은 [2]특성으로 인해 mRNA 백신의 지질 나노입자 및 DNA 백신과 같은 의약품 [3]및 영양소의 투여를 위한 약물전달 매개체로 사용될 수 있다.리포좀은 생물학적 막을 파괴함으로써 조제될 수 있다.

리포좀은 인지질, 특히 포스파티딜콜린과 [2]콜레스테롤로 가장 자주 구성되지만, 지질 이중층 구조와 [4]양립할 수 있는 한 계란, 포스파티딜레탄올라민과 같은 다른 지질도 포함할 수 있습니다.리포좀 설계는 건강하지 않은 [1]조직에 부착하기 위해 표면 배위자를 사용할 수 있다.

리포좀의 주요 유형은 다층포(MLV, 여러 층의 지질 양층), 작은 단층포(SUV, 하나의 지질 양층포), 큰 단층포(LUV), 그리고 달팽이관포(cochleate vesicle)입니다.덜 바람직한 형태는 하나의 소포가 하나 이상의 작은 소포를 포함하는 다층 리포좀이다.

리포좀은 리소좀, 또는 단분자로 [5]구성된 미셀과 역미셀과 혼동해서는 안 된다.

검출

리포좀이라는 단어는 두 개의 그리스 단어인 리포와 소마에서 유래되었다; 리포좀의 구성은 주로 인지질이기 때문에 그렇게 이름 붙여졌다.

리포좀은 1961년 영국 혈액학자 알렉 더글라스[6][7][8] 뱅햄에 의해 케임브리지의 바브라함 연구소에서 처음 설명되었습니다.그들은 뱅햄과 R. W. 혼이 건조한 인지질에 음의 얼룩을 첨가하여 연구소의 새로운 전자 현미경을 시험할 때 발견되었다.플라스마름과의 유사성은 명백했고, 현미경 사진은 세포막이 양층 지질 구조라는 첫 번째 증거가 되었다.Bangham, Standish 및 Weissmann에 의해 내년에 [9]세제 처리(구조 연계 지연 시간) 후 내용물을 방출할 수 있는 폐쇄적 이중층 구조로서의 무결성이 확립되었다.캠브리지의 펍에서 뱅햄과 논의하는 동안 와이즈만은 그의 실험실에서 연구해 온 리소좀의 이름을 따서 구조물을 "리포솜"이라고 이름 붙였습니다: 세제와 스트렙톨리신에 [10]의해 구조 연결 잠복기가 파괴될 수 있는 단순한 세포소기관입니다.리포좀은 음염색 전자현미경법으로 [11]미셀이나 육각지질상과 쉽게 구별할 수 있다.

알렉스 더글라스 뱅햄은 동료인 제프 왓킨스, 말콤 스탠디쉬와 함께 리포좀 "산업"을 효과적으로 시작한 1965년 논문을 썼다.이 무렵 그는 리소좀에 관심이 있는 미국 의사 제럴드 바이스만에 의해 바브라함에서 합류했다.현재 뉴욕대학교 의과대학 명예교수인 바이스만은 두 사람이 캠브리지의 술집에 앉아 세포 내부를 외부 환경과 분리하는 데 있어 지질 시트의 역할을 곰곰이 생각해 본 것을 회상한다.그들은 이중나선의 발견이 유전학에 미친 것처럼 세포 기능에 대한 통찰력이 있다고 느꼈다.뱅햄은 그의 지질 구조를 "다층 스멕틱 메소파시스" 또는 "방하솜"이라고 불렀습니다.보다 사용하기 쉬운 용어인 [12][13]리포좀을 제안한 사람은 바이스만이었다.

메커니즘

불소크롬아크리딘 오렌지로 얼룩진 포스파티딜콜린 리포좀의 현미경 사진.형광 현미경법(1250배 확대)
다양한 종류의 포스파티딜콜린 리포좀이 현탁되어 있다.위상 대비 현미경법(1000배 확대).다음과 같은 유형의 리포좀이 보입니다: 작은 단층 소포, 큰 단층 소포, 다층 소포, 올리고층 소포.

리포좀은 지질 이중층 형태로 소수성 막에 둘러싸인 수용액 코어를 가지며, 코어 내에 용해된 친수성 용질은 이 이중층을 쉽게 통과할 수 없다.소수성 화학물질은 이중층과 관련된다.따라서 리포좀에는 소수성 및/또는 친수성 분자를 적재할 수 있다.작용 부위에 분자를 전달하기 위해 지질 이중층은 세포막과 같은 다른 이중층과 융합하여 리포좀 함량을 전달할 수 있습니다.[14] 그러나 이것은 복잡하고 자발적이지 않은 사건이며 영양소 및 약물 전달에는 적용되지 않습니다.DNA 또는 약물의 용액에 리포좀을 준비함으로써 (통상 막을 통해 확산될 수 없는) 그것들은 지질 이중층을 [15]통해 전달될 수 있다.리포좀은 인공세포의 모델로 사용된다.리포좀은 또한 다른 방법으로 약을 전달하도록 설계될 수 있다.낮은(또는 높은) pH를 포함하는 리포좀은 용해된 수용성 약물이 용액에 충전되도록 구성될 수 있다(즉, pH가 약물의 pI 범위를 벗어남).pH가 리포좀 내에서 자연적으로 중화되므로(프로톤이 일부 막을 통과할 수 있음) 약도 중화되어 막을 자유롭게 통과할 수 있게 된다.이 리포좀들은 직접적인 세포융합이 아닌 확산에 의해 약물을 전달하기 위해 일한다.단, 이 pH 조절 통로의 유효성은 해당 약물의 물리화학적 성질(예: pKa 및 염기성 또는 산성)에 따라 달라지며, 이는 많은 약물에 비해 매우 낮다.

유사한 접근방식은 빈 리포좀을 투과막 pH 구배와 함께 주입함으로써 약물의 바이오디톡시화에 이용될 수 있다.이 경우, 소포는 혈액 순환에서 약물을 청소하고 독성 [16]효과를 방지하는 싱크대 역할을 합니다.리포좀 약물 전달을 위한 또 다른 전략은 세포내막증 사건을 목표로 하는 것이다.리포좀은 자연적인 대식세포 식세포증의 실행 가능한 표적을 만드는 특정한 크기 범위에서 만들어질 수 있다.이 리포좀들은 대식세포의 파고솜에서 소화되어 약물을 방출할 수 있다.리포좀은 또한 옵소닌과 리간드로 장식되어 다른 종류의 세포에서 세포내이식을 활성화 할 수 있다.

DNA를 숙주 세포로 변환하거나 전달하기 위해 리포좀을 사용하는 것은 리포텍션으로 알려져 있다.

리포좀은 유전자 및 약물 전달 용도 외에도 [17]섬유에 염료를, 식물에 살충제를, 식품에 효소와 영양제를, [18]피부에 화장품을 전달하기 위한 운반체로 사용될 수 있다.

리포좀은 조영 증강 초음파에 사용되는 일부 미세 기포 조영제의 외피로도 사용됩니다.

식이 및 영양 보충제

최근까지 리포좀의 임상적 사용은 표적 약물 전달을 위한 것이었지만, 특정 식이요법 및 영양 보조제의 경구 전달을 위한 새로운 응용 프로그램이 [19]개발되고 있다.이러한 리포좀의 새로운 적용은 부분적으로 전통적인 구강 식이요법 및 영양 정제 및 캡슐의 낮은 흡수율과 생물학적 이용률 때문이다.낮은 경구 생체 가용성과 많은 영양소의 흡수는 임상적으로 잘 [20]입증되었다.따라서 리포좀 내의 친수성 및 친수성 영양소의 자연적인 캡슐화는 캡슐화된 영양소가 세포와 [21]조직에 효율적으로 전달되도록 위 시스템과 소장의 파괴적인 요소를 우회하는 효과적인 방법이 될 것이다.

영양제약이라는 용어는 원래 Stephen DeFelice에 의해 만들어진 영양제와 제약이라는 단어를 합친 것으로, 그는 영양제를 "질병의 [22]예방 및/또는 치료를 포함한 의료 또는 건강상의 이점을 제공하는 식품 또는 식품의 일부"라고 정의했다.그러나, 현재, 영양소에 대해서는, 식품(식사) 보충제, 허브 제품, 프리·프로바이오틱스, 기능성 식품, 강화 [23]식품 등, 다른 식품 유래의 카테고리와 구별하기 위한 명확한 정의는 아직 없다.일반적으로 이 용어는 일상 식품의 영양가 외에 건강상의 이점을 추가로 제공할 것으로 예상되는 식품원으로부터 파생된 모든 제품을 설명하기 위해 사용됩니다.비타민, 미네랄, 아미노산, 필수 지방산, 섬유 및 다양한 식물과 허브 추출물을 포함한 다양한 영양소 또는 기타 물질(EU 지침 2002/46/EC)이 이러한 제품에 존재할 수 있다.리포좀 영양제는 건강증진 효과가 있는 생체활성화합물을 함유하고 있다.리포좀에서의 생체 활성 화합물의 캡슐화는 매력적인데, 이는 리포좀이 경구 [24]섭취 시 위장관(GI)에서 마주칠 수 있는 심각한 장애물을 극복할 수 있기 때문이다.

특정 요인이 제조 과정에서 산출되는 리포좀의 비율, 실현된 리포좀의 함몰의 실제 양 및 [25]리포좀 자체의 실제 품질 및 장기적인 안정성에 광범위한 영향을 미친다는 점에 유의해야 한다.(1) 리포좀 자체의 실제 제조방법 및 제조방법 (2) 리포좀의 제조 및 제조에 이용되는 원인지질의 구성, 품질 및 종류 (3) 안정된 균질 리포좀 입경을 만들어 캡슐화 페이로드를 유지할 수 있는 능력.이것들은 식이 및 영양 보조 [26]식품에 사용되는 효과적인 리포좀 운반체를 개발하는 데 있어 주요 요소입니다.

제조업

리포좀 준비 방법의 선택은 다음 파라미터에 [27][28]따라 달라집니다.

  1. 감쌀 물질과 리포좀 성분의 물리 화학적 특성
  2. 지질 소포가 분산되어 있는 매질의 성질
  3. 덫에 걸린 물질의 유효 농도 및 잠재적 독성
  4. 소포를 도포/배송하는 동안 수반되는 추가 프로세스
  5. 용도에 적합한 최적의 크기, 다분산성 및 저장 수명
  6. 안전하고 효율적인 리포좀 제품의 대량 생산 가능성 및 배치 대 처리 재현 가능성

유용한 리포좀은 거의 자연적으로 형성되지 않는다.일반적으로 물과 같은 극성 용제의 (포스포) 지질 분산에 충분한 에너지를 공급하여 다층 응집체를 올리고 또는 단층 2층 소포로 분해한 [4][15]후 형성됩니다.

따라서 리포좀은 인지질 등의 양친매틱지질의 분산을 [5]물에 분산시킴으로써 생성될 수 있다.낮은 전단율은 다층 리포좀을 생성한다.양파처럼 많은 층을 가진 원래의 집합체는 점차적으로 작아지고 마지막으로 단층 리포좀을 형성합니다(그 작은 크기와 음파 처리로 인한 결함으로 인해 종종 불안정합니다).초음파 처리는 캡슐화할 약의 구조를 손상시킬 수 있기 때문에 일반적으로 "총량" 조제 방법으로 간주됩니다.압출법, 마이크로믹스법[29][30][31], 모자파리법과[32] 같은 새로운 방법을 사용하여 사람이 사용할 수 있는 재료를 생산한다.포스파티딜콜린 이외의 지질을 사용하면 리포좀 [4]준비를 크게 용이하게 할 수 있습니다.

예상고객

표적 시라노스틱 리포좀 전달의 그림 표현

리포좀 연구의 추가적인 발전은 리포좀이 몸의 면역 체계, 특히 망막 내피계의 세포에 의해 검출되는 것을 피할 수 있게 해 주었다.이 리포좀들은 "스텔스 리포좀"으로 알려져 있다.그것들은 G에 의해 처음 제안되었다.Cevc와 G. Blume[33], 그리고 곧 독립적으로 그리고 곧 L의 그룹.황과 뷔.Torchilin은[34] 막 바깥쪽에 PEG(Polyethylen Glycol)를 스터드하여 제작되었습니다.체내에서 불활성인 PEG 코팅은 약물 전달 메커니즘의 순환 수명을 연장합니다.연구에 따르면 PEGylated 리포좀은 항 IgM 항체를 유도하여 지질 용량과 [35][36]주입 간격에 따라 재주입 시 리포좀의 혈액 청결을 향상시킨다.일부 스텔스 리포좀은 PEG 코팅 외에 리포좀에 리간드로서 부착되어 특정 발현을 통해 표적 약물 전달 부위에 결합할 수 있는 일종의 생물학적 종도 가지고 있다.이러한 표적 배위자는 모노클로널 항체(면역 리포좀을 만드는 것), 비타민 또는 특정 항원이 될 수 있지만,[37] 반드시 접근할 수 있어야 한다.표적 리포좀은 신체의 특정 세포 유형을 목표로 할 수 있고 그렇지 않았다면 체계적으로 전달되었을 약물을 전달할 수 있습니다.자연적으로 독성 있는 약물은 병든 조직에만 전달된다면 훨씬 덜 조직적으로 독성이 있을 수 있다.형태학적으로 리포좀과 관련된 중합체도 이런 방식으로 사용될 수 있다.또한 형태학적으로 리포좀과 관련이 있는 것은 트랜스폼으로 [38]알려진 비침습성 경피 물질 전달을 위해 설계된 변형성이 높은 소포입니다.

독소르비신(Doxorubicin)과 다우노르비신과 같은 특정 항암제는 리포좀을 통해 투여될 수 있다.리포좀 시스플라틴은 [39]EMEA로부터 췌장암에 대한 고아 약물 지정을 받았다.

리포좀은 자체적으로 또는 전통적인 항생제와 함께 박테리아 독소의 중화제로 사용될 수 있습니다.많은 박테리아 독소들은 숙주 세포막의 특정 지질들을 목표로 진화했고, 이러한 특정 지질 목표물을 포함하는 리포좀에 의해 유인되고 중화될 수 있다.[40]

2018년 5월에 발표된 연구는 또한 영양실조나 병든 식물을 치료하기 위해 영양소를 비료화하는 "나노 운반체"로서 리포좀을 사용할 수 있는 가능성을 조사했다.그 결과, 이러한 합성 입자들이 "벌거벗은 영양소보다 식물 잎에 더 쉽게 스며들어" 농작물 [41][42]수확량을 증가시키기 위한 나노 기술의 활용을 더욱 검증하는 것으로 나타났다.

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