Liposomy jako nośniki substancji aktywnych przenoszonych w głąb skóry

• Autorzy: Goik U. , Załębska-Żyłka I. , Pietrzycka A.

Warianty tytułu

EN

Liposomes as carriers for the delivery of active substances to the skin

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Od bardzo dawna skóra jest miejscem aplikacji kosmetyków i leków dermatologicznych. Obecnie można zauważyć coraz większe zainteresowanie preparatami aplikowanymi na skórę w celu leczenia, czy uzyskania dobrego efektu kosmetycznego. Działanie leków podawanych na powierzchnię skóry nie ogranicza się tylko do jej obszarów, ale dzięki wchłanianiu substancji leczniczych przez nią lek może dotrzeć do głębiej położonych tkanek lub do krwiobiegu. Podobnie preparaty kosmetyczne mogą działać w obrębie warstw naskórka jak również skóry właściwej oraz przedostawać się do krwiobiegu. Liposomy są to pęcherzyki, które otoczone są podwójną warstwą lipidową. Powstają one samoistnie z fosfolipidów w środowisku wodnym i są wypełnione niewielką ilością roztworu wodnego, z którego powstają. Posiadają wiele pozytywnych właściwości na przykład: mogą przenosić zarówno wodę jak i rozpuszczalne w lipidach leki, mogą zawierać micro i makro molekuły, zapewniają długotrwałe uwalnianie i ukierunkowane dostarczanie leku oraz docelowe dostarczenie leku w środowisku nieprzyjaznym, stabilizują biodegradowalne leki i związki aktywne zapewniając ochronę przed utlenianiem, poprawiają stabilizację protein i mogą być aplikowane do organizmu poprzez wiele dróg dostarczania. Liposomy znalazły swoje zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak biotechnologia, mikrobiologia oraz w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym i spożywczym. Ponadto osiągnięcia nanomedycyny są przełomowe w przenoszeniu leków, a wszechstronność liposomów spowodowała wzrost ich użycia w wielu dziedzinach medycyny, takich jak diagnoza i terapia.

EN

Since ancient times cosmetics and dermatological medicines have been applied to the skin. Presently growing interest in topical administration in order to achieve therapeutic or good cosmetic effects can be noticed. Effectiveness of medicines topically applied is not limited only to the skin, but due to the absorption of medical substances, the drug can reach subdermal tissues or circulatory system. Similarly, active substances in cosmetic can act both within epidermis and dermis layers, and can enter the bloodstream. Liposomes are vesicles which are surrounded by a lipid bilayer. They are created spontaneously from phospholipids in aqueous environment and they are filled with a small amount of aqueous solution of hydrophilic active substances. Incorporation of micro and macro molecules in liposomes provides stabilization, constant release during the time unit and targeted drug delivery in hostile environment. Biodegradable drugs protected from oxidation improve protein stabilization and can be administered through various routes. Liposomes are used in numerous applications, including cosmetics and biotechnology, microbiology, and also pharmaceutical and food industry. Moreover, nanomedicine developments are crucial for carrying drugs, and liposomes versatility leads to increase in their application in medical fields, like diagnosis and therapy.

Słowa kluczowe

PL

liposomy; stratum corneum; dyfuzja przezskórna

EN

liposomes; stratum corneum; transdermal diffusion

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 18, no. 130
• Strony: 27--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 55 poz., rys.

Twórcy

autor

Goik U.

• Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 122, 31-149 Kraków

autor

Załębska-Żyłka I.

• Małopolska Wyższa Szkoła im. Józefa Dietla w Krakowie, Wydziału Nauk o Zdrowiu, ul. Rynek Główny 34, 31-010 Kraków

autor

Pietrzycka A.

• Zakład Cytobiologii, Katedra Farmakobiologii, Wydział Farmaceutyczny Collegium Medicum, Uniwersytet Jagielloński, ul. Medyczna 9, 30-688 Kraków

Bibliografia

• [1] Arct J., Pytkowska K.: Budowa i fizjologia skóry. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów 5 (2002) 3-10.
• [2] Arct J., Pytkowska K.: Nawilżanie i surowce nawilżające. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów 6 (2002) 2-8.
• [3] Daroszewski J., Rybka J., Gamian A.: Glikozaminoglikany w patogenezie i diagnostyce oftalmopatii Gravesa (Glycosaminoglycans in the pathogenesis and diagnostics of Graves’s ophthalmopathy). Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 60 (2006) 370-378.
• [4] Salbach J., Rachner T.D., Rauner M., Hempel U., Anderegg U., Franz S., Simon J-Ch., Hofbauer L.C.: Regenerative potential of glycosaminoglycans for skin and bone. Journal of Molecular Medicine 90 (2012) 625-635.
• [5] Arda O., Göksügür N., Tüzün Y.: Basic histological structure and functions of facial skin. Clinics in Dermatology 32 (2014) 3-13.
• [6] Machado M., Hadgraft J. Lane M.E.: Assessment of the variation of skin barrier function with anatomic site, age, gender and ethnicity. International Journal of Cosmetic Science 32 (2010) 397-409.
• [7] Bouwstra J.A., Gooris G.S.: The Lipid Organisation in Human Stratum Corneum and Model Systems. The Open Dermatology Journal 4 (2010) 10-13.
• [8] Rawlings A.V., Scott I.R., Harding C.R., Bowser P.A.: Stratum Corneum Moisturization at the Molecular Level. The Journal of investigative dermatology 103 (5) (1994) 731-740.
• [9] Rabionet M., Gorgas L., Sandhoff R.: Ceramide synthesis in the epidermis. Biochimica et Biophysica Acta 1841 (2014) 422-434.
• [10] Bouwstra J.A., Honeywell-Nguyen P.L., Gooris G.S., Ponec M.: Structure of the skin barrier and its modulation by vesicular formulations. Progress in Lipid Research 42 (2003) 1-36.
• [11] Starzyk E., Arct J.: Lipofilowość i absorpcja przeznaskórkowa w kosmetyce. Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów 6 (2003) 12-17.
• [12] Malinowska M., Sikora S., Ogonowski J.: Transport przeznaskórkowy aktywnych składników kosmetycznych. Wiadomości chemiczne 67 (2013) 321-344.
• [13] Shashi P., Anroop N., Vipin S., Neelam S.: Skin kinetics and dermal clearance. International Research Journal of Pharmacy 3(8) (2012) 14-21.
• [14] Couto A., Fernandes R., Cordeiro M.N.S., Reis S.S., Ribeiro R.T., Pessoa A.M.: Dermic diffusion and stratum corneum: A state of the art review of mathematical models. Journal of Controlled Release 177 (2014) 74-83.
• [15] Kozubek A.: Wstęp do technologii liposomowej. Wrocław 2004
• [16] Sivasankar M., Katyayan T.: Liposomes – the future of formulations. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry 1(2) (2011) 259-267.
• [17] Kulawik A., Tal-Figiel B., Warżel M.: Lecytyna i jej rola w farmaceutycznych emulsjach suchych. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 50 (5) (2011) 62-63.
• [18] Raut S., Bhadoriya S.S., Uplanchiwar V., Mishra V., Gahane A., Jain S.K.: Lecithin organogel: A unique micellar system for the delivery of bioactive agents in the treatment of skin aging. Acta Pharmaceutica Sinica B 2(1) (2012) 8-15.
• [19] Schlossman M.L.: The Chemistry and Manufacture of Cosmetics (2009).
• [20] Huang, C.: Studies on phosphatidylcholine vesicles. Formation and physical characteristics. Biochemistry 8 (1969) 344-352.
• [21] Patil Y.P., Jadhav S.: Novel methods for liposome preparation. Chemistry and Physics of Lipids 177 (2014) 8-18.
• [22] Szymański P., Markowicz M., Mikiciuk-Olasik E.: Zastosowanie nanotechnologii w medycynie i farmacji. LAB 17 (2012) 51-56.
• [23] Lasic D.D.: Novel Applications of Liposomes. Trends Biotechnol 16 (1998) 307-321.
• [24] Lautenschlager H.: Liposomes, Handbook of Cosmetic Science and Technology, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, (2006).
• [25] Arora N., Agarwal S., Murthy R.S.R.: Latest Technology Advances in Cosmaceuticals. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research 4(3) (2012) 168-182.
• [26] Arct J., Chełkowska M.: Czy możliwe jest przewidywanie zdolności wnikania w skórę aktywnych składników produktów kosmetycznych? Wiadomości Polskiego Towarzystwa Kosmetologów 6 (2002) 2-8. 4 (2001) 37.
• [27] Torchilin V.P.: Recent advances with liposomes as pharmaceutical carriers. Nature Reviews Drug Discovery 4 (2005) 145-160.
• [28] Allen T.M., Cullis P.R.: Drug delivery systems: entering the mainstream. Science 303 (2004) 1818-1822.
• [29] Drummond D.C., Meyer O., Hong K., Kirpotin D.B., Papahadjopoulos D.: Optimizing liposomes for delivery of chemotherapeutic agents to solid tumors. Pharmacological Reviews 51 (1999) 691-743.
• [30] Papahadjopoulos D., Allen T.M., Gabizon A., Mayhew E., Matthay K., Huang S.K., et al.: Sterically stabilized liposomes: improvements in pharmacokinetics and antitumor therapeutic efficacy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 88(24) (1991) 11460-11464.
• [31] Molineux G.: Pegylation: engineering improved pharmaceuticals for enhanced therapy. Cancer Treatment Reviews 28 (2002) 13-6.
• [32] Bartosiewicz D., Kozubek A.: Liposomy w dermatologii i kosmetyce. Lek w Polsce 18(7) (2008) 85-92.
• [33] Lods M., Dres C., Johnson C., Scholz D.B., Brooks G.J.: The future of enzymes in cosmetics. International Journal of Cosmetic Science 22 (2000) 85-94.
• [34] Isailović B., Djordjević V., Nedović V., Bugarski B.: Liposome-in-alginate systems for encapsulation of natural antioxidants. Inside Food Symposium 2013 Leuven, Belgium.
• [35] Tokudome Y., Uchida R., Yokote T., Todo H., Hada N., Kon T., Yasuda J., et al.: Effect of topically applied sphingomyelin-based liposomes on the ceramide level in the three dimensional cultured human skin model. Journal of Liposome Research 20 (2010) 49-54.
• [36] Park J.W., Benz C.C., Martin F.J.: Future directions of liposome-and immunoliposome-based cancer therapeutics. Semin. Oncol. 31 (2004) 196-205.
• [37] Allen T.M., Martin F.J.: Advantages of liposomal delivery systems for anthracyclines. Semin. Oncol. 31 (2004) 5-15.
• [38] Hwang K.J., Padki M.M., Chow D.D., Essien H.E., L AI J.Y., Beaumier P.L.: Uptake of small liposomes by non-reticuloendothelial tissues. Biochimica et Biophysica Acta 901 (1987) 88-96.
• [39] Gabizon A., Martin F.: Polyethylene glycol-coated (pegylated) liposomal doxorubicin. Rationale for use in solid tumours. Drugs 54 (1997) 15-21.
• [40] Kik K., Lwow F., Szmigiero L.: Polimerowe i oligomerowe nośniki doksorubicyny. Polimery w Medycynie 37 (2007) 47-55.
• [41] Yi-Ting Ch., Chun-Liang L.: PH-Responsive polymer-liposomes for intracellular drug delivery and tumor extracellular matrix switched-on targeted cancer therapy. Biomaterials 35 (2014) 5414-5424.
• [42] Yuba E., Tajima N., Yoshizaki Y., Harada A., Hayashi H., Kono K.: Dextran derivative-based pH-sensitive liposomes for cancer immunotherapy. Biomaterials 35 (2014) 3091-3101.
• [43] Samoshina N.M., Liu X., Brazdova B., Franz A.H., Samoshin V.V., Guo X.: Fliposomes: pH-Sensitive Liposomes Containing a trans-2-morpholinocyclohexanol-Based Lipid That Performs a Conformational Flip and Triggers an Instant Cargo Release in Acidic Medium. Pharmaceutics 3 (2011) 379-405.
• [44] Han H.D., Byeon Y., Jeon H.N., Shin B.Ch.: Enhanced localization of anticancer drug in tumor tissue using polyethylenimine-conjugated cationic liposomes. Nanoscale Research Letters 9 (2014) 209.
• [45] Leeuw J., Vijlder H.C., Bjerring P., Neumann Ham.: Liposomes in dermatology today. Jeadv 23 (2009) 505-516.
• [46] Fartach M.: Epidermal barrier in disorders of the skin. Microscopy Research and Technique 38 (1997) 361-371.
• [47] Fartasch M., Bassukas I.D., Diepgen T.L.: Disturbed extruding mechanism of lamellar bodies in dry non-eczematous skin of atopics. British Journa of Dermatology 127 (1992) 221-227.
• [48] Honzak L., Sentjurc M.: Development of liposome encapsulated clindamycin for treatment of acne vulgaris. Eur J Physiol 400 (2000) 44-45.
• [49] Patel V.B., Misra A.N., Marfatia Y.S.: Topical liposomal gel of tretinoin for the treatment of acne: research and clinical implications. Pharm Dev Technol 5 (2000) 455-464.
• [50] Körbel J.N., Sebök B., Kerényl M., Mahrle G.: Enhancement of the antiparakeratotic potency of calitriol and tacalcitol in liposomal preparations in the mouse tail test. Skin Pharmacol Appl Skin Physiol 14 (2001) 291-295.
• [51] Karolewicz B., Pluta J.: Nowe rozwiązania w technologii leków wziewnych. Farm Pol, 65(11) (2009) 812-820.
• [52] Muralidharan P., Mallory E., Malapit M., Hayes Jr. D., Mansour H.M.: Inhalable PEGylated Phospholipid Nanocarriers and PEGylated Therapeutics for Respiratory Delivery as Aerosolized Colloidal Dispersions and Dry Powder Inhalers. Pharmaceutics 6 (2014) 333-353.
• [53] Kamaly N., Miller A.D.: Paramagnetic Liposome Nanoparticles for Cellular and Tumour Imaging. International Journal of Molecular Sciences 11 (2010) 1759-1776.
• [54] Ait-Oudhia S., Mager D.E., Straubinger R.M.: Application of Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis to the Development of Liposomal Formulations for Oncology. Pharmaceutics 6 (2014) 137-174.
• [55] Zhou Z.: Liposome Formulation of Fullerene-Based Molecular Diagnostic and Therapeutic Agents. Pharmaceutics 5 (2013) 525-541.