Particelle liposomiali

nero ma come la parte rossa, in un test reale partirebbe da 110 e poi scenderebbe subito, non c’è quella parte iniziale

che sembra costante, il materiale non aspetta a dissipare l’energia, comincia subito, quindi i valori dell’asse y (Pa)

scendono subito.

APPLICAZIONI:

Caratterizzazione praticamente all’equilibrio (a riposo) del sistema

Formulazione, caratterizzazione viscoelastica e stabilità di formulazioni semisolide

Stabilità di emulsioni e sospensioni a riposo o sotto stress

Viscosità dei sistemi liquidi

Transizioni (gelificazione, reticolazione, fusioni, transizioni vetrose)

Cinetiche (comprese quelle di reazioni chimiche) di reticolazione o di ristrutturazione di materiali tissotropici

LIPOSOMI: STRUTTURA

Parliamo di sistemi particellari: nano e micromolari. Ci si riferisce al diametro, quindi alle dimensioni delle particelle,

che possono essere particelle di polvere normale, particelle fini, microparticelle e nanoparticelle (se il diametro è

inferiore al micron quindi nanometri). In particolare nel caso di una formulazione iniettabile, nel caso in cui vogliamo

progettare un sistema di drug targeting da iniettare endovena, le nanoparticelle dovrebbero avere una dimensione

inferiore ai 100 nanometri, in modo tale da sfuggire al reticolo endoteliale e non essere riconosciute o quantomeno

subito dal sistema immunitario potendo rimanere in circolo più tempo rispetto a nanoparticelle di dimensioni

superiori. Comunque la dimensione non è l’unico parametro che influenza o meno il riconoscimento da parte del

sistema immunitario. Poi da un punto di vista fisico le particelle si suddividono anche in solide, liquide e soft. Le

particelle solide possono essere sia micro che nano, quando parliamo di particelle liquide parliamo di micro e nano

emulsioni, quando parliamo di soft in teoria anche queste potrebbero essere micro e nano ma non ha senso

progettarle micro, ma solo nano, se otteniamo delle particelle soft più grandi del dovuto bisogna renderle più piccole.

né liquide né solide, deformabili come quelle liquide ma non sono fatte di un liquido immiscibile di una fase dispersa

come nel caso di micro e nano emulsioni, sono dei sistemi che si autoassemblano e formano delle strutture particolari

nella fase acquosa. Ad es le molecole di tensioattivo in acqua una volta saturata rapidamente la fase acquosa, invece

di precipitare si autoassemblano a formare le micelle che hanno spesso dimensioni anche inferiori a 100 nanometri,

che sono delle strutture ordinate, fatte da una serie di molecole di tensioattivi che si organizzano tra di loro insieme

all’acqua-di solito circa 50 molecole- in questa specie di pallina morbida, che può deformare se ipoteticamente la vado

a toccare, per questo ‘’soft’’. Sono strutture ordinate perché tutte le molecole del tensioattivo che partecipa sono

orientate in una certa maniera, quindi con la parte lipofila verso l’interno e l’idrofila verso l’esterno. Quando le

molecole di tensioattivo, liposomi o in generale qualsiasi molecola in acqua è capace di assemblare in strutture

ordinate parliamo di self assembling. Queste strutture ordinate sono dei cristalli liquidi, cioè dei liquidi ordinati (i

liquidi possono avere struttura ordinata come per i cristalli liquidi, struttura normalmente disordinata o disordinata

amorfa). Ad es i cristalli liquidi con cui si fanno i display sono termotropici: magari partiamo da un solido cristallino, lo

riscaldiamo arrivando al punto di fusione, momento in cui si forma il liquido amorfo; invece per certi materiali al punto

di fusione si forma la fase liquida, ma ordinata, cristallina, e se continuo a riscaldare arrivo al punto di fusione del

cristallo liquido e si forma un liquido disordinato oltre questo punto: quindi il cristallo liquido può esistere entro un

determinato range di temperatura, questo significa termotropici. Ci sono poi altri cristalli liquidi che sono liotropici,

che si formano per self assembling in fase liquida. Quindi la micella che abbiamo descritto prima che si autoassembla a

partire dai tensioattivi in una struttura ordinata è un cristallo liquido liotropico, ma il cristallo liquido non è tutto il

sistema, è solo la micella di tensioattivo, l’acqua che sta intorno rimane disordinata. Ci sono diversi tensioattivi che

autoassemblano, ma non tutti i tipi lo fanno, dipende poi anche dalla concentrazione, per es molti tensioattivi che

originano le micelle all’inizio danno le micelle ma se continuo ad aggiungere tensioattivo dalla struttura sferica

micellare si formano dei cilindri, dei bastoncini; la struttura è sempre tridimensionalmente ordinata ma non ha più

una forma sferica. Questi tensioattivi nella figura accanto sono

H2O fosfolipidi, i quali invece di formare una

micella, una sfera, formano una struttura più

FOSFOLIPIDI complessa. A differenza delle micelle hanno

fase acquosa nel core della struttura. Il

fosfolipide è formato da una molecola di

glicerolo esterificata con 2 acidi grassi. Se al

fosfolipide stacchiamo l’estere fosforico

otteniamo il digliceride, sempre un

tensioattivo ma di tipo diverso, ha HLB basso,

forma strutture completamente diverse dal

fosfolipide, ha una testa e una coda polare

importanti, infatti vanno a formare il doppio

strato fosfolipidico, detta in chimica fisica

fase lamellare, ed è una struttura a cristalli

liquidi

Quindi alcuni tensioattivi formano delle lamelle che possono

potenzialmente essere lunghe all’infinito anche se non è

così. Quindi le fasi lamellari non si chiudono, non formano le

micelle. Nella maggior parte dei fosfolipidi è così, in questo

modo nel momento in cui del materiale genetico è andato a

finire nella pallina formata dal richiudersi della fase

lamellare dei fosfolipidi si formarono le cellule primordiali. Il

liposoma che è formato appunto dal richiudersi di questo

doppio strato di fosfolipidi, contiene come le cellule, anche acqua all’interno. Ciò significa che questa particella

chiamata liposoma può essere usata per trasportare molecole di principio attivo. Nell’immagine a destra, il p.a. è

rappresentato da quei pallini neri. Siccome all’interno c’è una fase acquosa, i p.a. sia idrofili che lipofili potrebbero

essere entrambi caricati all’interno dei liposomi, che a loro volta possono poi essere somministrati endovena.

Nell’immagine a destra abbiamo un liposoma multistrato, a sinistra monostrato. Nel caso del multistrato abbiamo una

struttura abbiamo una pallina dentro un’altra pallina, nell’esempio abbiamo tre lamelle concentriche (liposoma

multilamellare). Se il liposoma è multilamellare l’acqua non è contenuta solo al centro, nel core, ma anche tra una

lamella e l’altra, tant’è vero che il p.a., in questo caso idrosolubile, lo vediamo posizionato non solo al centro ma anche

tra una lamella e l’altra, mentre se fosse stato liposolubile si sarebbe andato a distribuire all’interno di ciascuna

lamella, non nella fase acquosa. Una dimensione al di sotto dei 100 nanometri che serve a noi è possibile solo se il

liposoma è monolamellare, perché più lamelle ci sono più è grande. Le lamelle sono intercalate anche con altre

molecole anfipatiche che hanno varie funzioni, modulare la rigidità della lamella o costituire dei gruppi funzionali

esposti alla fase acquosa esterna che possano indirizzare il liposoma verso un determinato sito dell’organismo.

CLASSIFICAZIONE

In base al numero di lamelle e quindi in base alle dimensioni Nella figura accanto abbiamo un liposoma multilamellare

che è stato congelato e poi tagliato a metà e analizzato al

microscopio elettronico a trasmissione. Questo processo è

detto criotem. Quando i liposomi sono multilamellari (MLV)

sono >550 nm, se di dimensione intermedia, sono detti

large unilamellar vescicols (LUV) e hanno dimensioni 100-

500 nm, se più piccoli small unilamellar (SUV) <100 nm.

FOSFOLIPIDI Più COMUNEMENTE UTILIZZATI PER LA PREPARAZIONE DI LIPOSOMI nei più complessi cambia la testa polare,

nel senso che al gruppo fosfato dall’altra

parte c’è legato un gruppo funzionale che

in qualche modo rafforza la parte polare ,

quindi ad es dall’acido fosfatidico passiamo

alla fosfatidiletanolammina, oppure se

l’ammonio è quaternario fosfatidilcolina

(lecitina), oppure al gruppo fosfato

potrebbero essere legati degli amminoacidi

come nel caso della fosfatidilserina, molto

espresso nelle membrane cellulari del

nostro organismo. In base al tipo di acido

grasso attaccato al glicerolo possiamo

avere diversi tipi di fosfatidilserina ad es,

ciò vale anche per gli altri aa.

TRANSIZ