CZ238099A3 - Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky - Google Patents

Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky Download PDF

Info

Publication number
CZ238099A3
CZ238099A3 CZ19992380A CZ238099A CZ238099A3 CZ 238099 A3 CZ238099 A3 CZ 238099A3 CZ 19992380 A CZ19992380 A CZ 19992380A CZ 238099 A CZ238099 A CZ 238099A CZ 238099 A3 CZ238099 A3 CZ 238099A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
liposome
liposomes
lipid
mole percent
cell
Prior art date
Application number
CZ19992380A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul R. Meers
Tong Shangguan
Shaukat Ali
Andrew S. Janoff
Charles Pak
Original Assignee
The Liposome Company, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Liposome Company, Inc. filed Critical The Liposome Company, Inc.
Priority to CZ19992380A priority Critical patent/CZ238099A3/cs
Publication of CZ238099A3 publication Critical patent/CZ238099A3/cs

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Toto řešení poskytuje lipozómy, obsahujícíjeden nebo více Nacylovaných fosfatidylethanolaminů, kteréjsou užitečné pro dopravování bioaktivních látek do buněk na stanovenémmístě.

Description

Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobů dopravování léků do buněk pomocí začlenění léků do, nebo spojení léků s lipozómy, obsahujícími nějaký N-acyl-fosfatidylethanolamin („NAPĚ“), a poté setkání se buněk s těmito lipozómy.
Dosavadní stav techniky
Fosfatidylethanolaminy („PE“) jsou přirozeně se objevující fosfolipidy, které mají typicky dva acylové řetězce a fosforyletanolaminovou skupinu, vázané na glycerolovou páteř lipidů. N-acylované fosfatidylethanolaminy („NAPĚ“) jsou PE, na které je vázán další, třetí acylový řetězec, přes aminoskupinu, obsaženou ve fosforyletanolaminové skupině. Některé NAPĚ se také v malých množstvích nachází v biologických membránách.
Většina PE normálně nevytváří dvojvrstvy při neutrální hodnotě pH. Místo toho vytváří ve vodném prostředí šestistěnné (Hn) struktury. Tato schopnost může být spojena se zvýšenou schopností fúzování lipozómů, když jsou tyto lipidy začleněny do lipozomálních dvoj vrstev za vhodných podmínek (Verkleij A. J. (1984) Biochim. Biophys. Acta. 799, 43-63; Cullis P. R. & de Kruijff B. (1979) Biochim. Biophys. 559, 399-420; Ellens H., Siegel, D. P., Alford A., Yeagle P. L., Boni L., Lis L. J., Quinn P. & Bentz J., (1989) Biochemistry 28, 36923703). NAPĚ naopak ve vodných disperzích, v nepřítomnosti přidávaných dvojmocných kationtů, spontáně vytváří dvojvrstvy (Newman J. L., Stiers D. L., Anderson W. H & Schmid Η. H. O., (1986) Chem. Phys. Lipids 42, 249-260.; Akota S., Tellier C., Le Roux C. & Marion D. (1988), Chem. Phys. Lipids 46, 43-50; Lafrance D., Marion D & Pezolet M. (1990), Biochemistry 29, 4592-2599; Domingo J. C., Mora M. & De Madariaga M. A. (1993) Biochim. Biophys. Acta 1148, 308-316.
Žádný z výše uvedených dokumentů nepopisuje studii NAPĚ s ohledem na jejich schopnost usnadňovat fúzi nebo destabilizovat dvojvrstvu v požadovaném místě dopravení, avšak při zachování si schopnosti tvořit lipozómy, které mohou stabilně obalovat materiál. Žádná z • · fc ·
předcházejících studií nepopisuje použití, kde mohou být zahrnuty NAPĚ, pro řízené dopravování lipozomálních léčiv, a žádný nepopisuje vytváření NAPĚ, za účelem vylepšování takovéhoto dopravování, zejména in vivo. Navíc, žádný z nich ani nevytvářel ani nestudoval NAPĚ N-dodekanoyl-diolejoylfosfatidylaethanolamin.
Podstata vynálezu
Tento vynález poskytuje lipozómy, které obsahují destabilizaceschopné množství N-acylfosfatidylethanolaminu („NAPĚ“). Tyto lipozómy jsou užitečné pro fúzi s buněčnými membránami v přítomnosti vhodných koncentrací kationtů, když jsou umístěny v blízkosti těchto buněk. NAPĚ jsou fosfolipidy, založené na glycerolu, které mají na první a druhé pozici glycerolové páteře vázané nasycené nebo nenasycené, 14-24 uhlíků dlouhé acylové řetězce. Třetí pozice je obsazena fosforylethanolaminem, na jehož aminoskupině je vázán třetí acylový řetězec, který je dlouhý 4-24 uhlíkových atomů a je nasycený nebo nenasycený. V současné době je upřednostňovaným NAPĚ N-C12 DOPE (N-dodekanoyldiolejoylfosfatidylethanolamin).
Destabilizaceschopné množství NAPĚ, obsažené v lipidické složce lipozómů je obvykle od asi 10 molárních procent lipidické složky do asi 90 molárních procent. Lipozóm, do kterého je NAPĚ začleněn, může být jednovrstevný, několikavrstevný nebo mnohovrstevný, ale přednostně je jednovrstevný. Lipidická složka lipozómů zahrnuje, vedle NAPĚ, alespoň jeden další lipid. Takovýmito lipidy mohou být, ale ne pouze, jakékoliv druhy lipidů jako jsou např. fosfolipidy, glykolipidy a steroly, které mohou být použity při přípravě lipozómů. Přednostně zahrnuje tento přídavný lipid jeden nebo více fosfolipidů. Ještě lépe, tyto zahrnují fosfatidylcholin („PC“), jako je diolejoylfosfatidylcholin („DOPC“) nebo fosfatidylethanolamin („PE“), jako např. PE, vybraný ze skupiny, obsahující transesterifikovaný fosfatidylethanolamin, dipalmitoylfosfatidylethanolamin, palmitolylolejoylfosfatidylethanolamin a diolejoylfosfatidylethanolamin; nebo PE, spojený s látkou, vybranou ze skupiny, obsahující dikarboxylové kyseliny, polyethylenglykoly, polyalkylethery a gangliosidy.
Lipozómy mohou mít připojenou naváděcí látku a mohou obsahovat, buď v dvoj vrstvě nebo ve vodné části, jednu nebo více bioaktivních látek. Připojení naváděcí látky k lipozómů je zde upřednostňováno, za účelem umístění lipozómů do blízkosti buněk, které jsou cílem dopravení obsahů lipozómů, kde mohou být lipozómy v přítomnosti vhodné koncentrace • · · · » · · · » · · · ··· ··· kationtů lokálně destabilizovány nebo fúzovány s buňkami.
Lipozómy tohoto vynálezu mohou tedy dopravovat aktivní látky do buněk pomocí setkání se těchto buněk s lipozómy za podmínek, ve kterých NAPĚ destabililizují lipozomální dvojvrstvu, za účelem indukce lokálního uvolnění aktivní látky lipozómu a/nebo fúze lipozómu s buňkami. Takovéto dopravení může být prováděno in vitro nebo v těle savce a může být použito např. pro ex vivo transfekci kmenových buněk nebo dopravení protirakovinné léčebné látky.
Následují zkratky a plná jména jimi představovaných sloučenin, které se nacházejí v popisu ; PE, fosfatidylethanolamin; PC fosfatidylcholin; PG, fosfatidylglycerol; PS, fosfatidylserin; DO-, diolejoyl-; NAPĚ N-acyl-fosfatidylethanolamin; NAE, N-acyl-ethanolamin; N-C 12DOPE, N-dodekanoyl-diolejoylfosfatidylethanolamin; NBD-PE, N-(7-nitro-2,l,3benzoxadiazol-4-yl)fosfatidylethanolamin (transesterifikovaný fosfatidylcholin z vejce); RhPE, N-(lissamin-rhodamin B-sulfonyl)fosfatidylethanolamin (transesterifikovaný fosfatidylcholin z vejce); TMR, tetramethylrhodamin; TMR-70kD dextran, s tetramethylrhodaminem spojený 70kD dextran; C^Eg, oktaethylenglykolmonododecylether; RET, rezonanční přenos energie; LUV, velký jednovrstevný lipozóm; TES, N-[tris(hydroxymethyl]-2-aminoethansulfonová kyselina; 'H-NMR, protonová nukleární magnetická rezonance; Hn, šestistěnná II; TLC, chromatografie na tenké vrstvě; BSA, hovězí sérový albumin.
Tento vynález poskytuje lipozóm, jehož lipidická složka obsahuje N-acylfosfatidylethanolamin („NAPĚ“). NAPĚ jsou fosfatidylethanolaminy, které mají tři acylové řetězce, dva přímo vázané na glycerolovou páteř a třetí, vázaný přes aminoskupinu fosforylethanolaminové skupiny. NAPĚ mají tedy následující obecnou strukturu
CH2-O-R1 l
CH-O-R2
CH2-O-P(O)2-O-CH2CH2NH-R3, ·· · ··· • · • · · · kde každý z R1, R2 a R3 je acylový řetězec, který má strukturu : C(O)(CH2)ni(CH=CH)n2(CH2)n3(CH=CH)n4(CH2)n5(CH=CH)n6(CH2)n7(CH=CH)n8(CH2)n9 CH3. nl je celé číslo, rovné od 1 do 22; n3 je celé číslo, rovné od 1 do 19; n5 je celé číslo, rovné od 1 do 16; n7 je celé číslo, rovné od 1 do 13 a n9 je celé číslo, rovné od 1 do 10. Acylové řetězce mohou být nasycené nebo nenasycené; to znamené, že každý z n2, n4, n6 a n8 je nezávisle roven 0 nebo 1.
Acylové řetězce, vázané přímo na glycerolovou páteř NAPĚ, to jest R a R , mají vhodnou délku pro tvorbu stabilní dvojvrstvy. Podle toho je součet nl+2n2+n3+2n4+n5+2n6+n7+2n8+n9, určující délku acylového řetězce v počtu uhlíkových atomů, celé číslo od 12 do 22 a R1 a R2 mají do délky nezávisle od 14 do 24 uhlíkových atomů. Přednostně mají R1 a R2 do délky nezávisle od 16 do 18 uhlíků. Alespoň jeden z R1 a R2 je nenasycený, což napomáhá přechodu NAPĚ z fáze upřednostňující dvoj vrstvu do fáze, která dvojvrstvu destabilizuje, a alespoň jeden z n2, n4, n6 a n8 je tudíž roven 1. Více upřednostňováno je, když jsou oba, R1 i R2, nenasycené, to znamená, že pro R1 i R2 je alespoň jeden z n2, n4, n6 a n8 roven 1. Nejvíce upřednostňováno je, když jsou oba, Rl i R2, kyselina olejová, to znamená, že jsou oba dlouhé 18 uhlíků, obsahují jednoduché i dvojné vazby a mají strukturu C(O) (CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3.
Acylový řetězec, vázaný na aminoskupinu fosforylethanolaminu NAPĚ, může být dlouhý 4 až 24 uhlíků. To znamená, že pro R3 je součet nl+2n2+n3+2n4+n5+2n6+n7+2n8+n9 roven celému číslu od 2 do 22; přednostně je tento součet roven celému číslu od 6 do 20. Přednostně je tento acylový řetězec nasycený. Lépe je R3 nasycený a dlouhý 12 uhlíků. Nejlépe obsahuje NAPĚ, který je začleněn do lipozómu, dva řetězce kyseliny olejové a 12-ti uhlíkový řetězec, vázaný na aminoskupinu, a má takovouto strukturu :
CH2-O-C(O)(CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3
I
CH- O-C(O)(CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3 I
CH2-0-P(0)2-0-CH2CH2NH-C(0)(CH2)ioCH3, • 9
9 9
99 ► 9 9 · » 9 9 9
Ml 9··
9 • 9 9 9 to jest N-dodekanoyl-diolejoylfosfatidylethanolamin; („N-C12-DOPE“).
NAPĚ jsou přirozeně se objevující lipidy, které se izolují z rostlin, mikroorganismů a živočichů (Bombstain R. A. (1965) Biochem. Biophys. Res. Commun. 21, 49-54; Clarke N.
G. , Hazlewood G. P. & Dawson R. M. C. (1976) Chem. Phys. Lipids 17, 222-232; Dawson R. M. C., Clarke N. G. & Quarles R. H. (1969) Biochem. J. 114, 265-270; Ellingson J. S. (1980) Biochemistry 19, 6176-6182; Epps D. E., Schmid P. C., Natarajan V. & Schmid H.
H. O (1979), Biochem. Biophys. Res. Commun. 90, 628-633; Epps D. E., Natarajan V., Schmid P. C. & Schmid Η. H. O (1980), Biochem. Biophys. Acta 618, 420-430; Ganley O. H., Graessle O. E & Robinson H.J. (1958) J. Lab. Cli. Med. 51, 709-714; Gray G. M. & Yardley H. J. (1975) J. Lipids. Res. 16, 441-447; Hargin K. D. & Morrison W. R. (1980) J. Sci. Food. Agric. 31, 877-888; Hazlewood G. P. & Dawson R. M. C. (1975), Biochem. J. 150, 521-525; Kuehl Jr., F. A., Jacob T. A., Ganley O.H., Ormond R. E. & Meisinger M. A, P. (1957) J. Am. Chem. Soc. 79, 5577-5578; MacMurray T. A & Morrison W. R. (1970) J. Sci. Food. Agric. 21, 520-528; Matsumoto M. & Miwa M (1973) Biochem. Biophys. Acta 296, 350-364; Morrison W. R., Mann D. L., Wong S. & Coventry A. M. (1975) J. Sci. Food. Agric.26, 507-521; Natarajan V., Reddy Ρ. V., Schmid P. C. & Schmid Η. H. O. (1982), Biochem. Biophys. Acta 712, 342-355; Natarajan V., Schmid P. C., Schmid Η. H. O., Reddy Ρ. V. & Zuzarte-Augustin M. L. (1985), Biochem. Biophys. Acta 835, 426-433; Reddy Ρ. V., Schmid P. C., Natarajan V., Muramatsu T. & Schmid Η. H. O. (1984), Biochem. Biophys. Acta 795, 130-136; Schmid P. C., Reddy Ρ. V., Natarajan V. & Schmid Η. H. O. (1983), J. Biol. Chem. 258, 9302-9306; Schmid Η. H. O., Schmid P. C. & Natarajan V., (1990), Prog. Lipid. Res. 29, 1-43; Somerhaju P. & Renkonen O. (1979), Biochem. Biophys. Acta 573, 83-89; jejichž obsahy jsou zde zahrnuty odkazem). NAPĚ mohou být také vytvořeny synteticky, například tak, jak je popsáno dále, v příkladu 1. Stručně, tato syntetická příprava zahrnuje rozpuštění fosfatidylethanolaminu („PE“), např. DOPE, v organickém rozpouštědle, např. methylenchloridu. Poté je k roztoku přidán anhydrid mastné kyseliny, která má být navázána na aminoskupinu PE, např. anhydryd kyseliny laurové. Po chromatografické purifíkaci je výsledná sloučenina shromážděna a zakoncentrována ve vakuu; může být charakterizována řadou způsobů, včetně protonové nukleární magnetické rezonance. Lipidická složka lipozómů obsahuje „destabilizaceschopné“ množství NAPĚ, což je takové množství NAPĚ, které, když je začleněno do lipozómové dvojvrstvy, je dostatečné k destabilizaci této dvojvrstvy v přítomnosti vhodné, např. fyziologické, koncentrace kationtů. Zde použitý termín • ·· • « • « • · ·· ·· ·· • · · · ♦ · · • · · · ♦' · · • · ·· · ··· ··· „destabilizace dvojvrstvy“ znamená porušení nebo rozpad lipidického uspořádání lipozomální lipidické dvojvrstvy, za účelem umožnění lokálního uvolnění lipozomálního obsahu a/nebo indukce fúze lipozómu s jinými lipidickými vrstvami, např. buněčnými membránami, když tyto jsou ve spojení s lipozómem. Destabilizaceschopné množství NAPĚ je takové množství NAPĚ, které indukuje vyšší stupeň nestability dvojvrstvy za vhodných podmínek, než jaká by byla v případě, když dvojvrstva NAPĚ neobsahuje. Destabilizaceschopné množství NAPĚ typicky představují alespoň asi 10 molárních procent lipidické složky lipozómu. Přednostně je toto množství od asi 10 molárních procent do asi 90 molárních procent lipidické složky, lépe od 20 molárních procent do asi 80 molárních procent lipidické složky. Nejlépe, v současné době, představuje NAPĚ asi 70 molárních procent lipidické složky.
Má se za to, acylace PE, čímž vznikají NAPĚ, vytváří na PE náboj, který potlačuje sklon PE k vzniku nedvojvrstevných fází; má se tedy za to, že tento náboj umožňuje, aby NAPĚ vytvářely stabilní dvojvrstvy. Přítomnost dostatečné koncentrace, např. fyziologické úrovně, různých kationtů, např. H+, Ca2+ nebo Mg2+, vyrovná tento protipůsobící náboj třetího acylového řetězce a samotné NAPĚ jsou tedy poté nestabilní v konformaci dvojvrstvy. Podle toho zahrnují „vhodné podmínky“, zde popsané pro destabilizaci dvojvrstvy obsahující NAPĚ, přítomnost dostatečných koncentrací jednoho nebo více kationtů, které se mohou nacházet v biologických tekutinách nebo mohou být vytvořeny v kulturách. Měření dodání lipozomálních obsahů je snadné pro běžného odborníka, který má k dispozici popis tohoto vynálezu, za použití rutinních technik. Odborník může například do lipozómů, obsahuj ících/neobsahujících NAPĚ, vložit detekovatelný markér, inkubovat tyto lipozómy ve vhodném buněčném kultivačním mediu a poté určit procento detekovatelného markéru, dopraveného do buněk po inkubaci. Po takovýchto pokusech by odborník pozoroval, že buňky, inkubováné s lipozómy obsahujícími NAPĚ, by obsahovaly větší množství detekovatelného markéru než buňky, inkubováné s lipozómy neobsahujícími NAPĚ.
Měření dopravování lipozomálních obsahů může být snadné pro odborníka v oboru, který má k dispozici popis tohoto vynálezu, za použití rutinních technik. Odborník může například uzavřít detekovatelný markér do lipozómů, které obsahují/neobsahují NAPĚ, inkubovat tyto lipozómy ve vhodném buněčném kultivačním mediu a poté určit procento detekovatelného markéru, dopraveného do buněk po inkubaci. Po provedení takovýchto pokusů by odborník pozoroval, že buňky inkubováné s lipozómy obsahujícími NAPĚ obsahují větší množství detekovatelného markéru než buňky inkubováné s lipozómy neobsahujícími NAPĚ.
ftft· ·!·*··* *··* ·· ·* ··
Ί
Lipidická složka lipozómu zahrnuje, vedle NAPĚ, další lipid. Takovýmito lipidy mohou být jakékoliv z řady druhů lipidů, např. fosfolipidy, glykolipidy či steroly, běžně používaných v lipozómech.
Přednostně zahrnuje tento přídavný lipid jeden nebo více fosfolipidů, např. fosfatidylcholin („PC“), jako je diolejoylfosfatidylcholin („DOPC“). Například, v některých provedeních tohoto vynálezu je přídavným lipidem DOPC; lipidická složka lipozómu obsahuje asi 30 molárních procent DOPC a asi 70 molárních procent NAPĚ, N-dodekanoyldiolejoylfosfatidylethanolaminu.
Přídavným lipidem může také být fosfatidylethanolamin („PE“), jako je např. transesterifikovaný PE („tPE“), dipalmitoyl PE („DPPE“), palmitolyl-olejoyl PE („POPE“), diolejoyl PE („DOPE“); nebo PE, jehož hlavní skupina je spojena s látkou, vybranou ze skupiny, obsahující dikarboxylové kyseliny, polyethylenglykoly, polyalkylethery a gangliosidy. Takovéto látky jsou schopné bránit vazbě sérových proteinů na lipozómy, do kterých byly tyto lipidy začleněny. Podle toho, PE, obsahující takovéto modifikace hlavní skupiny, „lipidy s modifikovanou hlavní skupinou“ mění farmakokinetické chování lipozómů, prodlužují jejich poločasy života a zvyšují poměr původních lipozómů, které dosáhnou určených míst terapeutického nebo diagnostického účinku (viz Blume et al., Biochim. Biophys. Acta. 1149 : 180 (1993); Gabizon et al., Pharm. Res. 10(5) : 703 (1993); Park et al., Biochim. Biophys. Acta. 1108 : 257 (1992); Woodle et al., U.S. Patent No. 5 013 556; a Allen et al., U.S. Patent No. 4 837 028 a 4 920 016, jejichž obsahy jsou zde zahrnuty odkazem).
Mezi upřednostňované lipidy s modifikovanou hlavní skupinou patří fosfatidylethanolaminy-dikarboxylové kyseliny („PE-DCA“) nebo polyethylenglykolové konjugáty. V současné době je upřednostňovaným lipidem s modifikovanou hlavní skupinou diolejoylfosfatidylethanolamin („DOPE-GA“). Množství lipidu s modifikovanou hlavní skupinou, začleněné do lipozómu, záleží na řadě faktorů, které jsou běžnému odborníkovi v oboru dobře známé, nebo které jsou zjistitelné bez nutnosti dělání neobvyklých pokusů. Mezi ně patří, ale ne pouze, : typ modifikace hlavní skupiny, typ a velikost lipozómu a požadované terapeutické použití přípravku. Přednostně jsou lipidy s modifikovanou hlavní skupinou začleňovány do lipozómů v koncentraci alespoň 5 molárních procent lipidické složky lipozómu, lépe asi 10 molárních procent lipidické složky lipozómu.
„Lipozómy“ jsou samostatně se skládající struktury, obsahující jednu nebo více lipidických dvojvrstev, z nichž každá obklopuje vodný prostor, a obsahuje dvě opačně položené vrstvy • · · · • ♦ · · « · · · • ··· ··· ♦ · ·· ·· • ·
amfipatických lipidických molekul. Amfipatické lipidy obsahují polární (hydrofilní) hlavní část, kovalentně spojenou s jedním nebo dvěma nepolárními (hydrofobními) acylovými řetězci. Obecně se má za to, že energeticky nevýhodné kontakty mezi hydrofobními acylovými řetězci a vodným mediem indukují u lipidických molekul změnu uspořádání do takové stavu, že jsou jejich polární hlavní skupiny orientovány směrem k vodnému mediu, zatímco acylové řetězce směřují směrem do vnitřku dvojvrstvy. Je tedy vytvořena stabilní struktura, ve které jsou acylové řetězce účinně chráněny před kontaktem s okolním vodným mediem.
Jednovrstevné lipozómy jsou lipozómy, které mají jednu lipidickou dvojvrstvu. Mohou to být buď malé jednovrstevné lipozómy („SUV“), které mají průměrný průměr 25-50 nm, nebo velké jednovrstevné lipozómy („LUV“), které mají průměrný průměr větší než 50 nm. Několikavrstevné lipozómy mají od 1 do několika lipidických dvojvrstev a mnohovrstevné lipozómy („MLV“) mají mnoho dvojvrstev. Lipozóm tohoto vynálezu může být jednovrstevný, několikavrstevný nebo mnohovrstevný, ale přednostně je jednovrstevný a lépe velký jednovrstevný lipozóm.
Lipozómy mohou být vytvořeny řadou způsobů (souhrn např. viz Deamer a Uster (1983)). Mnohovrstevné lipozómy mohou být vytvořeny například metodou Banghema et al., (1965) a metodou Lenka, Fountaina nebo Cullise pro přípravu MLV s v podstatě rovnoměrným rozdělením rozpuštěné látky mezi lamelami (to jest „SPLV“; viz U.S. Patent No. 4 522 803, 4 588 578, 5 030 453, 5 169 637 a 4 975 282). Několikavrstevné lipozómy mohou být vytvořeny např. Boniho metodou pro přípravu „IF“ lipozómů (interdigitation-fusion liposom) (viz EP Patent No. 510 086), nebo Papahadjopoulovou technikou odpaření převrácené fáze (U. S. Patent No. 4 235 871). Jednovrstevné lipozómy mohou být vytvořeny metodami, jako je vstříknutí ethanolu (viz např. Batzri a Kron 1973), nebo z MLV technikami jako je sonikace (Papahadjopoulos et al., (1968) nebo protlačování (U. S. Patent No. 5 008 050 a U. S. Patent No. 5 059 421). Lipozómy tohoto vynálezu mohou být připraveny kteroukoliv z v oboru obecně přijímaných metod pro přípravu lipozómů, včetně metod, uvedených ve výše citovaných dokumentech (jejichž obsahy jsou zde zahrnuty odkazem).
Lipozómy tohoto vynálezu mohou být dehydratovány, uskladněny a poté znovu složeny tak, že podstatná část obsahů lipozómů zůstane během procesu dehydratace/rehydratace obsažena uvnitř. Dehydratace lipozómů obecně vyžaduje použití hydrofilních vysoušečích ochranných látek na vnitřním i vnějším povrchu lipozomální dvojvrstvy (viz U. S. Patent 4 ·· »·
I · · · > · · · ··* ··· • · ·· ·· • ·· • <
« · · • · · * ·«· ·«·
880 635 jehož obsah je zde zahrnut odkazem). Obecně se má za to, že tyto hydrofilní látky brání změně uspořádání lipidů v lipozómů, takže velikost i obsah zůstane během vysoušecího postupu a následné rehydratace zachována. Nejvíce upřednostňovanými vysušovacími ochrannými látkami jsou disacharidy, např. laktóza, maltóza, trehalóza nebo sacharóza.
Lipozómy tohoto vynálezu mohou obsahovat „naváděcí látku“, to jest nějakou látku, která může být vázána na lipozóm a která poté směruje lipozóm do specifického místa v tele savce. Má se za to, že takovéto směrované dopravení je výsledkem rozpoznání nějaké látky na povrchu cílové buňky naváděcí látkou. Typicky mezi takovéto naváděcí látky patří, ale ne pouze, protilátky, ligandy buněčných receptorů, lektiny apod. Naváděcí látky mohou být na lipozóm vázány jakýmkoliv v oboru obecně přijímaným způsobem pro kovalentní nebo nekovalentní vazbu takových látek a lipozómů. Mezi takovéto způsoby patří například ty, popsané v následujících dokumentech, jejichž obsahy jsou zde zahrnuty odkazem, : U. S. Patent No. 5 399 331 popisuje vázání proteinů na lipozómy za použití vazebných činidel, které mají alespoň jednu maleimidoskupinu a reaktivní amin; v U. S. Patent No. 4 885 172, 5 059 421 a 5 171 578 se proteiny na lipozómy váží za použití glykoproteinu streptavidinu; Sáto a Sunamoto popisují obalování směrovaných lipozómů polysacharidy.
Předkládány jsou zde i prostředky, obsahující lipozómy tohoto vynálezu. Mezi takovéto prostředky patří farmaceutické prostředky, které také obsahují „farmaceuticky přijatelný nosič“, kterým je nějaké medium, obecně přijatelné pro použití ve spojení s podáváním lipozómů živočichům, včetně lidí. Příprava farmaceuticky přijatelných nosičů záleží na řadě faktorů, které jsou v rámci znalostí běžného odborníka,. Záleží, ale ne pouze, na konkrétní použité bioaktivní látce, její koncentraci, stabilitě a zamýšlené dostupnosti; nemoci, poruše nebo stavu léčeného prostředkem; léčeném, jeho věku, velikosti a obecném stavu; zamýšleném způsobu podávání prostředku, např. nosním, ústním, očním, místním, transdermálním, vaginálním, podkožním, intraperitonealním, vnitrožilním nebo intramuskulárním (viz například, Nairn (1985), jehož obsah je zde zahrnut odkazem). Typické farmaceuticky přijatelné nosiče, použité pro parenterální podávání bioaktivní látky, zahrnují například D5W, vodný roztok obsahující 5 % w/v dextrózy, fyziologický solný roztok. Farmaceuticky přijatelné nosiče mohou obsahovat další přídavné složky, jako např. ty, které zvyšují stabilitu lipozómů.
Dále je zde předkládán způsob dopravování bioaktivní látky do buňky. „Bioaktivní látka“, která může být do buněk dopravena lipozómy, je kterákoliv látka nebo skladba látky, která * * a ···· * Σ ζ ϊ**4 * · ί *·«ί · *··♦ ***J
·..· .·· .·’ ··· ίο může být připravena v lipozómech a být podávána živočichům, přednostně člověku. Lipozómy mohou naplněny bioaktivními látkami pomocí rozpuštění této látky v lipidu nebo vodné fázi, použité pro přípravu vezikulů. Jinou možností je naplnění lipozómů ionizovatelnými bioaktivními látkami tak, že jsou nejdříve vytvořeny lipozómy, je ustaven elektrochemický potenciál, např. pomocí pH gradientu, na nejkrajnější lipozomální dvojvrstvě a poté je k vodnému mediu obklopujícímu lipozómy přidána ionizovatelná látka (viz Balí et al., U. S. Patent No. 5 077 056, jehož obsah je zde zahrnut odkazem).
Bioaktivní látky mohou mít léčebnou aktivitu u živočichů a mohou být také podávány pro diagnostické účely. Bioaktivní látky, které mohou být spojeny s lipozómy tohoto vynálezu, zahrnují, ale ne pouze, : antivirální látky jako jsou acylovir, zidovudin a interferony; antibakteriální látky jako jsou aminoglykosidy, cefalosporiny a tetracykliny; antifungální látky jako jsou polyenová antibiotika, imidazoly a triazoly; antimetabolické látky jako jsou kyselina listová a analoga purinu a pyrimidinu; antineoplastické látky jako jsou anthracyklinová antibiotika a rostlinné alkaloidy; steroly jako je cholesterol; uhlohydráty, např. cukry a škroby; aminokyseliny, peptidy, proteiny jako jsou buněčné receptorové proteiny, imunoglobuliny, enzymy, hormony, neurotransmitery a glykoproteiny; barviva; radioaktivní značky jako jsou radioizotopy a radioizotopy značené látky; látky nepropouštějící záření; fluorescenční látky; mydriatické sloučeniny; bronchodilatátory; lokální anestetika; sekvence nukleových kyselin jako jsou mRNA, cDNA, genomová DNA a plazmidy; bioaktivní lipidy jako jsou etherlipidy a ceramidy; apod.
Způsob dopravení bioaktivní látky tohoto vynálezu zahrnuje setkání se buňky s prostředkem, obsahujícím lipozóm tohoto vynálezu. Takovéto setkání je přednostně prováděno v přítomnosti vhodné koncentrace například, ale ne pouze, 1-3 mM kationtů, např. Ca2+, Mg2+ nebo kombinaci Ca2+/ Mg2+; toto setkání může být také provedeno při kyselém pH za nepřítomnosti přídavných kationtů.
Toto dopravení může být prováděno in vitro, jako např. pro diagnostické účely nebo ex vivo dopravení léčebné látky nebo nukleové kyseliny do buněk kostní dřeně, kde v tomto případě prostředek obsahující lipozóm obsahuje také dvojmocné kationty. Druhou možností je provedení setkání in vivo, kde dané buňky jsou přednostně savčí, je použit farmaceuticky přijatelný nosič a lipozómy přednostně obsahují naváděcí látku. Při lipozomálním dopravování bioaktivní látky in vivo, podle provedení tohoto vynálezu, může být dopravováno terapeuticky nebo diagnosticky účinné množství léčebných nebo diagnostických látek do buňky savce, postiženého nemocí, poruchou nebo stavem, ·· ··
·*« · umožňujícím diagnózu nebo léčení danou látkou. Od této doby může být takovéto dopravování použito pro diagnózu nebo léčení nemocí, poruch nebo stavů u savců. Savci mohou být například postiženi infekční mikrobiální nemocí, např. virálními nebo bakteriálními infekcemi; rakovinou, např. rakovinou mozku, prsu, tlustého střeva, plic, vaječníků, prostaty či žaludku; záněty, např. artritidou nebo autoimunitními onemocněními jako je revmatoidní artrtitida nebo juvenilní diabetes; a do buněk těchto savců může být dopraveno terapeuticky účinné množství antibakteriální, protirakovinné nebo protizánětlivé látky.
Dopravení obsahů lipozomů může bý usnadněno tím, že se do lipozomů začlení NAPĚ, jelikož NAPĚ destabilizují lipozomální dvojvrstvu v přítomnosti vhodných koncentrací, např. fyziologické, kationtů, nebo při kyselém pH za nepřítomnosti dalších složek. Destabilizace, zprostředkovaná NAPĚ, může dokonce vést k fúzi lipozomů s buněčnými membránami a tedy k přímému dopravení lipozomálních obsahů do buněk.
Fúze zahrnuje jak vazbu lipozóm-buňka tak i promíchání lipidů lipozómu a membrány, což je možno stanovit řadou způsobů, které jsou známé běžnému odborníkovi v oboru, který má k dispozici popis tohoto vynálezu. Mezi ně patří například, ale ne pouze, pokusy založené na fluorescenci, detailněji popsané dále v příkladu 4. Stručně, lipozómy jsou značeny fluorescenčními markéry, jako je N-(7-nitro-2,l,3-benzoxadiazol-4-yl)fosfatidyethanolamin („NBD-PE“) a N-(lissamin-rhodamin B-sulfonyl)fosfatidyethanolamin („Rh-PE“) a poté se spojí s bezbarvými erytrocyty, to jest erytrocyty, zbavenými hemoglobinového obsahu; bezbarvé erytrocyty jsou obzvláště vhodné pro použití při měření fúze lipozóm-buňka, jelikož tyto buňky nejsou schopny endocytózy lipozomů a začleňují lipozomální lipidy do svých buněčných membrán pouze pomocí fúze. Bezbarvé erytrocyty mohou být připraveny tak, jak již bylo dříve popsáno (viz Williamson P., Algarin L., Bateman J., Choe H. R. & Schlegel R. A. (1985) J. Cell Physiol. 123, 209-214; Clague M. J., Schod C., Zech L. & Blumenthal R (1990) Biochemistry 29, 1303-1309, jejichž obsahy jsou zde zahrnuty odkazem), např.. pomocí bobtnání erytrocytů v hypotonickém roztoku, za účelem jejich prasknutí a uvolnění jejich hemoglobinu, a následného uzavření erytrocytů pomocí jejich inkubace ve vhodném pufru.
Značené lipozómy mohou být inkubovány s bezbarvými erytrocyty v přítomnosti dvoj mocných kationtů, např. Ca2+, Mg2+ nebo Ca2+/ Mg2+, v různých koncentracích, např.
1-3 mM. Po odstranění nenavázaných lipozomů je stupeň vazby lipozóm-bezbarvý erytrocyt stanoven pomocí měření množství fluorescence spojené s bezbarvými erytrocyty.
φφ φφ φ φ φ · φ φ φ · φ φφφ φφφ φ φ φφ ♦ · ··· • I φ· ·· • · φ φ φ · · · φ φ φφ» φ φ · • Φ φ*
Promíchání lipidů je měřeno řadou způsobů, které dobře známé běžnému odborníkovi v oboru, včetně např. rezonančního přenosu energie („RET“), uvedenému dále v příkladu 4 (a popsanému detailněji v Struck D. K., Hoekstra D. & Pagano R. E. (1981) Biochemistry 20, 4093-4099, jehož obsah je zde zahrnut odkazem).
Jak ukazuje obrázek 2, výsledkem inkubace N-C12-DOPE/DOPC lipozómů (70 molárních procent/30 molárních procent) s bezbarvými erytrocyty v přítomnosti 3 mM Ca2+ bylo vázání lipozóm-erytrocyt i promíchání lipidů. Obrázky 4 a 5 navíc jasně ukazují, že přítomnost NAPĚ, např. N-C12-DOPE, v lipozómech byla pro fúzi lipozómů s buňkami nutná. Výsledky (viz obrázek 8) dále ukazují, že k vázání i promíchání, a tedy fúzi lipozómbuňka, může docházet v nepřítomnosti dvojmocných kationtů, avšak v kyselém pH.
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1.
Kinetika vazby a promíchávání lipidů mezi lipozómy N-C12-DOPE/DOPC (70 ; 30) a bezbarvými erytrocyty při 37 °C, měřeno pomocí NBD/Rh RET. Lipozómy a erytrocyty byly inkubovány při 37 °C po uvedené časové úseky v přítomnosti 3 mM Ca2+; NBD a Rh fluorescence byly měřeny poté, co byly centrifugaci odstraněny nenavázané lipozómy. Promíchání lipidů a vázání bylo vyjádřeno v procentech hodnot při použití detergentů, jak jest popsáno dále. Horní křivka : vázání lipozómů; spodní křivka : promíchání lipidů. Osa X : Čas (min); Osa Y % maximální vázání lipozómů a promíchání lipidů.
Obrázek 2.
Závislost vázání lipozómů (A) a promíchání lipidů (B) mezi N-C12-DOPE/DOPC (70 : 30) a bezbarvými erytrocyty na dvojmocných kationtech, měřená pomocí NBD/Rh RET. NBD/Rh-značené lipozómy a neznačené erytrocyty byly inkubovány při 37 °C po dobu 1 hodiny v přítomnosti uvedených koncentrací kationtů. (A) a (B) : plné čtverečky : Ca2+/Mg2+; plné trojúhelníčky : Ca2+, plná kolečka : Mg2+. Osa X : Koncentrace kationtů (mM); Osa Y : (A) : % maximální vázání lipozómů; (B): % maximální promíchání lipidů.
Obrázek 3
Závislost vázání lipozómů (A) a promíchání lipidů (B) na N-C12-DOPE, měřená pomocí NBD/Rh RET. Značené lipozómy a neznačené erytrocyty byly inkubovány při 37 °C po dobu ft • φ ··· φ φ φ φ φφ φ* • φ φ • φ · φ · · φ φ φφ φφ φ
φ φφφ φ φ φ« φφ φφ φ φ φ φ φ φ φφφ φ φ
φ φφφ »
φφ φφ hodiny v přítomnosti 3 mM Ca2+. Osa X : Molární poměr N-C12-DOPE : DOPC; Osa Y : (A) : % maximální vázání lipozómů; (B): % maximální promíchání lipidů.
Obrázek 4
Porovnání lipozómů obsahujících DOPG/DOPC -(80:20), mozkový PS/DOPC -(80:20) a N-C12-DOPE/DOPC -(80:20), co do vázání lipozómů (A) a promíchání lipidů (B) s bezbarvými erytrocyty, měřené pomocí NBD/Rh RET. Lipozómy a erytrocyty byly inkubovány při 37 °C po dobu 1 hodiny v přítomnosti 3 mM Ca2+. Osa Y : (A) : % maximální vázání lipozómů; (B) : % maximální promíchání lipidů.
Obrázek 5
Fluorescenční mikrofotografie promíchání lipidů mezi N-C12-DOPE/DOPC - (70:30) a bezbarvými erytrocyty. NBD/Rh značené lipozómy byly inkubovány s erytrocyty po dobu 30 minut s (A) nebo bez (B) 1,25 mM Ca2+/Mg2+. Po inkubaci byly erytrocyty promyty, za účelem odstranění nenavázaných lipozómů. Celkové zvětšení je lOOOx pro každou fotografii.
Obrázek 6
Fluorescenční mikrofotografie dopravení obsahu z N-C12-DOPE/DOPC - (70:30) lipozómů do bezbarvých erytrocytů při 37 °C. TMR-70kD dextran obalující lipozómy byly inkubovány s erytrocyty po dobu 30 minut s (A) nebo bez (B+C) 1,25 mM Ca2+/Mg2+. Na fotografii D byly erytrocyty inkubovány po dobu 30 minut volným TMR-70kD dextranem v přítomnosti 1,25 mM Ca /Mg . Po inkubaci byly erytrocyty promyty, za účelem odstranění nenavázaných lipozómů. Celkové zvětšení je 400x pro A, B a D a lOOOx pro C.
Obrázek 7
Vázání a promíchání lipidů mezi lipozómy obsahujícími N-C12-DOPE/DOPC - (70:30) a buňkami U-937, měřené pomocí NBD/Rh RET. Lipozómy a buňky U-937 byly inkubovány
A , při 37 °C po dobu 1 hodiny v přítomnosti 3 mM Ca . Osa Y : (A) : % maximální vázání lipozómů (levé sloupce); (B) : % maximální promíchání lipidů (pravé sloupce).
Obrázek 8 pH-závislost vázání a promíchání lipidů mezi lipozómy obsahujícími N-C12-DOPE/DOPC • · · · • · · ·
(70:30) a bezbarvými erytrocyty, měřená pomocí NBD/Rh RET. Lipozómy a erytrocyty byly inkubovány při uvedených hodnotách pH po dobu 1 hodiny v nepřítomnosti dvojmocných kationtů. Osa Y : (A) : % maximální vázání lipozómů; (B) : % maximální promíchání lipidů.
Tento vynález bude lépe vysvětlen v následující příkladech. Avšak odborníci v oboru snadno pochopí, že tyto příklady pouze objasňují tento vynález, jak je definován v po nich následujících nárocích.
Příklady provedení vynálezu
Materiál : DOPC, mozkový PS, diolejoylfosfatidylethanolamin (DOPE), diolejoylfosfatidylglycerol (DOPG) byly zakoupeny od Avanti Polar Lipids (Alebaster, AL). N-(7-nitro-2,l,3-benzoxadiazol-4-yl)fosfatidylethanolamin (vejce) (NBD-PE), N-(lissaminrhodamin B-sulfonyl)fosfatidylethanolamin (vejce) (Rh-PE), s tetramethylrhodaminem spojený 70kD dextran (TMR-70D) byly zakoupeny od Molecular Proces (Eugen, OR). Oktaethylenglykolmonododecylether (Ci2E8) a triethylamin byly zakoupeny od Fluka (Roukonkoma, NY). N-[tris(hydroxymethyl]-2-aminoethansulfonová kyselina (TES) byla zakoupena od Calbiochem (La Jolla, CA). Anhydrid kyseliny laurové byla zakoupen od Aldrich (Milwaukee, WI). Lidský protrombin, faktor V/Va a faktor Xa byly zakoupeny od Enzyme Research Laboratories Inc. (South Bend, IN). Sarkosin-Pro-Arg-p-nitroanilid byl zakoupen od Sigma (St. Louis, MO). Buňky U-937 byly zakoupeny od American Type Culture Collection (Rockville, MD).
Příklad 1
Syntéza a charakterizace NAPĚ
DOPE, rozpuštěný v CHCI3 (500 mg, 0,67 mmol) byl míchán po dobu 24 hodin při pokojové teplotě s anhydridem kyseliny laurové (513 mg, 1,34 mmol) a triethylaminem (726 mg,
7,2 mmol). Chromatografíe na tenké vrstvě ukázala, že zmizely všechny výchozí látky. Rozpouštědlo bylo odpařeno a zbytek byl vyčištěn kolonovou chromatografií (flash) na silikagelu (230-400 mesh, Aldrich, Milwaukee, WI), za použití gradientů rozpouštědel CHCL/MeOH, 100:0, 98:2, 95:5, 90:10 a 80:20. Žádaná látka byla shromážděna a zakoncentrována ve vakuu. Získaný produkt byl rozpuštěn v minimálním množství CHCI3 a ··· ···· ···· ···· · ·· · · ·· · • · · · · · ··· · ··· ··· ····· · · · ····· ·· ·· · · ·· tento roztok byl protlačen přes stříkačkový filtr Acrodisc® CR (0,2 pm, Fischer Scientific, Malvem, PA), za účelem odstranění silikagelu. Po odstranění chloroformu byl produkt lyofilizován z cyklohexanu a byl charakterizován pomocí protonové nukleární magnetické rezonance (H1 NMR, Bruker Instrument lne., Manning MA, 300 MHz, CDCI3) a TLC. Větší množství N-C12-DOPE bylo zakoupeno od Avanti Polar Lipids.
Příklad 2
Příprava lipozómů
Velké jednovrstevné vezikuly (LUV), značené NBD/Rh, byly připraveny tak, jak bylo popsáno dříve (Mayer L. D., Hope M. J. & Cullis P. R. (1986) Biochim. Biophys. Acta 858, 161-168, jehož obsah je zde zahrnut odkazem) Stručně, směs 70 molárních procent N-dodekanoyl-diolejoylfosfatidylethanolaminu a 30 molárních procent diolejoylfosfatidylcholinu v chloroformu byla vysušena pomocí dusíku na tenkou vrstvičku, která se poté nechala přes noc ve vakuu, za účelem odstranění rozpouštědla. Lipidická vrstvička byla poté hydratována roztokem NaCI pufrovaným TES (10 mM TES, 0,1 mM EDTA, 154 mM NaCI, pH 7,4); pro zajištění úplné hydratace bylo použito lehké zatřepání. Po deseti cyklech zmrazení/rozmrazení v tekutém dusíku/vodní lázni pokojové teploty byl vzorek deset krát protlačen přes 0,1 pm polykarbonátový membránový filtr (Poretics Corp., Livermore, CA). Výsledné lipozómy byly uloženy při 4 °C.
Pro LUV obalující dextran nebyly použity žádné fluorescenčně značené lipidy. Suchá lipidická vrstvička byla hydratována 50 mg/ml TMR-70D v roztoku pufrovaném 10 mM TES. Po zmrazení/rozmrazení a protlačení byly LUV odděleny od nezabaleného dextranu pomocí 45 x 1,3 kolony Biogel-A50 pro gelovou filtraci (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA). Lipozómy byly uskladněny při 4 °C a byly použity do jednoho týdne od přípravy. Koncentrace pro každou přípravu lipozómů byla určena pomocí fosfátového pokusu (Bartlett G. R. (1959) J. Biol. Chem, 234, 466-468. Přibližně lpm velikost lipozómů byla potvrzena na Nicomp submicron particle sizer (Nicomp Instruments lne., Goleta, CA) za použití quasielektrického rozptylu světla.
Příklad 3
Příprava znovu uzavřených a otevřených lidských bezbarvých erytrocytů
Znovu uzavřené bezbarvé erytrocyty se nazývají bezbarvé erytrocyty, pokud není uvedeno jinak, a byly připraveny tak, jak bylo dříve popsáno (Williamson P., Algarin L., Bateman J.;
• ·· · · flfl ·· ·· • · · · · · · ···· • ••fl · flfl · · flfl ·
Clague M. J., Schod C., Zech L. & Blumenthal R (1990) Biochemistry 29, 1303-1309. Stručně, čerstvá lidská krev byla několikrát promyta studeným roztokem NaCl pufrovaným 10 mM TES, za účelem odstranění plazmy a bílých krvinek. 2 ml promytých erytrocytů (50% hematokrit) se nechaly nabobtnat v studeném hypotonickém roztoku, obsahujícím 8 ml H2O a 9,6 ml roztok NaCl pufro váného 10 mM TES. Tyto erytrocyty byly centrifugo vány při 850xg po dobu 5 minut. Pelet byl resuspendován ve 40 ml studeného lyzačního pufru (10 mM Tris, 0,1% BSA, 2 mM MgCl2 a 0,1 mM EGTA) a byl inkubován v ledu po dobu alespoň 2 minut. Po přidání 5,5 ml 10 x pufru pro znovuuzavření (1,22 M NaCl, 30 mM KC1, 0,15 M Na2HPO4, 50 mM KH2PO4, a 2 mM MgCl2) byl vzorek inkubován při 37 °C po dobu 40 minut. Znovu uzavřené bezbarvé erytrocyty byly centrifugovány při 1750xg po dobu 10 minut a byly několikrát promyty dokud nebyl v supernatantu pozorován žádný hemoglobin. Znovu uzavřené bezbarvé erytrocyty byly uskladněny při 4 °C a byly použity do jednoho týdne.
Otevřené bezbarvé erytrocyty byly připraveny tak, jak bylo popsáno dříve (Steck T. L. & Kant J. A. (1974) Methods Enzymol. 31, 4231-4241, jehož obsah je zde zahrnut odkazem). Stručně, erytrocyty byly několikrát promyty roztokem NaCl pufrovaným 10 mM TES, za účelem odstranění plazmy a bílých krvinek. Pelet byl resuspendován ve studeném 5 mM Na2HPO4 a byl centrifugo ván při 14000xg po dobu 15 minut. Výsledný pelet byl promýván stejným pufrem do pročištění supernatantu. Otevřené bezbarvé erytrocyty byly uskladněny ve stejném pufru při 4 °C a byly použity do jednoho týdne.
Příklad 4
Fluorescenční pokusy s vázáním a promícháváním lipidů
V každém pokusu bylo smícháno buď 10 nmol lipozómů a 5x108 bezbarvých erytrocytů nebo 10 nmol lipozómů a lxlO7 buněk U-937. Celkový objem byl doplněn na 100 μΐ roztokem NaCl pufrovaným 10 mM TES. Pro pokusy při nízkém pH byl smíchán stejný objem roztoku NaCl pufrovaného 10 mM citrátem (50 mM citrát, 90 mM NaCl, 0,1 mM EDTA, pH 4,7) a směsi lipozómy-erytrocyty a tak bylo získána konečná hodnota pH 4,9 a konečný objem 106 μΐ. Směs byla inkubována při 37 °C po uvedené časové intervaly s nebo bez dvojmocných kationtů. Směs byla centrifugována po dobu 5 minut při 3500xg, v případě bezbarvých krvinek, nebo 300xg, v případě buněk U-937. Nenavázané lipozómy byly odstraněny se supernatantem, pelet byl resuspendován v 100 μΐ roztoku NaCl pufrovaném TES a poté byl přenesen do kyvety obsahující stejný pufr, při pokojové teplotě. Celkový • ·
objem kyvety byl 2 ml. Všechny údaje jsou průměry tří stejných pokusů, pokud není uvedeno jinak.
Promíchání lipidů mezi lipozómy značenými NBD/Rd a neznačenými bezbarvými erytrocyty nebo buňkami U-937 bylo měřeno v roztoku NaCl pufrovaném 10 mM TES pomocí rezonančního přenosu energie NBD/Rd (Struck D. H., Hoekstra D. & Pagano R. E. (1981) Biochemistry 20, 4093-4241. Fluorescence NBD byla měřena při pokojové teplotě na PTI Alphascan™ fluolometru (South Brunswick, NJ) v kyvetě za stálého míchání. Excitační vlnová délka byla 450 nm s 450±20 nm filtrem (Griot, Irvine, CA) pro další pročištění světelných paprsků. Emisní vlnová délka byla 530 nm s a > 500 nm homofrekvenčním filtrem (Schott Glass Technologies, Duryea, PA). Fluorescence NBD čerstvě připravených směsí lipozóm-buňka, to jest bez inkubace a točení, byla také měřena s nebo bez 0,2% Ci2E8, za účelem získání 0% respektive 100% promíchání lipidů. Fluorescence Rh v přítomnosti 0,2% Ci2E8 byla použita pro měření vázání lipozómů. Excitační vlnová délka byla 560 nm s 550±20 nm filtrem (Griot, Irvine, CA) pro další pročištění světelných paprsků. Emisní vlnová délka byla 600 nm s a > 570 nm homofrekvenčním filtrem (Schott Glass Technologies, Duryea, PA). Rh fluorescence samotných buněk v přítomnosti 0,2% CnEe, byla vzata jako 0% vázání. Rh fluorescence čerstvě připravených směsí lipozóm-buňka byla měřena v přítomnosti 0,2% Ci2E3, za účelem získání 100% vázání. Rozsahy promíchání lipidů a vázání byly vypočítány tak, jak uvedeno dále % promíchání lipidů = 100 x [(Ns-Nc) x Rod/ Rsd] +Nc-No [(Nsd-Ncd) x Rod/ Rsd] +Ncd_No ; a % vázání = 100 x Rsd-Rcd Rod-Rcd , kde : Ns: NBD fluorescence vzorku; Nc: NBD fluorescence samotných buněk; No: NBD fluorescence čerstvě připravené směsi lipozóm-buňka; Nsd: NBD fluorescence vzorku v přítomnosti detergentu; Ncd: NBD fluorescence samotných buněk v přítomnosti detergentu; Rod: Rh fluorescence čerstvě připravené směsi lipozóm-buňka v přítomnosti detergentu; Rsd: Rh fluorescence vzorku v přítomnosti detergentu; Rcd : Rh fluorescence samotných buněk v přítomnosti detergentu.
Procento vázání v případě bezbarvých krvinek bylo upraveno na zbytkovou nenavázanou fluorescenci předpokládaného 10% supernatantu, který zůstal v každém peletu. Tudíž :
% vázání (uprav.) =1,11 (měřené procento) -11,1
Obdobné úpravy pro promíchání lipidů kterýchkoliv vzorků s významným vázáním byly zanedbatelné.
Příklad 5
Fluorescenční mikroskopie nmol N-C12-DOPE/DOPC (70/30) lipozómů, oba!ujícíchTMR-70kD dextran nebo značených pomocí NBD/Rh, a 5xlO8 bezbarvých erytrocytů bylo inkubováno při 37 °C po dobu 30 minut s nebo bez 1,25 mM Ca2+/Mg2+’ Na konci inkubace byl ke každému vzorku přidán ledový roztok NaCl pufrovaný 10 mM TES s nebo bez Ca2+/Mg2+ do konečného objemu 1 ml.. Vzorek byl centrifugován po dobu 5 minut při 3500xg a výsledný pelet byl jednou promyt stejným pufrem, za účelem odstranění nenavázaných lipozómů. Pelet byl poté resuspendován ve stejném pufru a byl pozorován na fluorescenčním mikroskopu Olympus BH-2 (Olympus Corp., Lake Succes, NY), který byl vybaven 545 nm excitačním filtrem (Olympus Corp) a a >580 dichroickým zrcadlem (Olympus Corp.).
Příklad 6
Vázání a promíchávání s bezbarvými erytrocyty závislé na pH
Bezbarvé erytrocyty, připravené podle výše popsaného postupu, byly inkubovány při 30 °C po dobu 1 hodiny buď v mediu s pH 7,4 nebo pH 4,9 v nepřítomnosti dvojmocných kationtů, s N-C12-DOPE/DOPC (70/30) lipozómy, připravenými podle výše popsaných postupů. Rozsahy vázání lipozómů a promíchání lipidů byly poté určeny podle uvedených výše postupů.
Výsledky těchto pokusů jsou uvedeny na obrázku 8.

Claims (26)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Farmaceutický prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje (a) farmaceuticky přijatelný nosič; a (b) lipozóm, mající lipidickou složku, která obsahuje (i) N-acylfosfatidylethanolamin, který má vzorec :
    ch2-o-r1
    I
    CH-O-R2
    I
    CH2-O-P(O)2-O-CH2CH2NH-R3 a (ii) přídavný lipid kde:
    kde každý z R1, R2 a R3 je nezávisle skupinou, která má vzorec : C(O)(CH2)n,(CH=CH)n2(CH2)n3(CH=CH)n4(CH2)n5(CH=CH)n6(CH2)n7(CH=CH),l8(CH2)n9
    CH3;
    nl je nula nebo celé číslo, rovné od 1 do 22;
    n3 je nula nebo celé číslo, rovné od 1 do 19;
    n5 je nula nebo celé číslo, rovné od 1 do 16;
    n7 je nula nebo celé číslo, rovné od 1 do 13;
    n9 je nula nebo celé číslo, rovné od 1 do 10;
    pro každé R1 a R2 nezávisle, je součet nl+2n2+n3+2n4+n5+2n6+n7+2n8+n9 celé číslo, rovné od 12 do 22;
    pro R3 je součet nl+2n2+n3+2n4+n5+2n6+n7+2n8+n9 celé číslo, rovné od 2 do 22; každý z n2, n4, n6 a n8 je nezávisle roven 0 nebo 1; alespoň jeden z n2, n4, n6 a n8 je roven 1;
    tato lipidická složka obsahuje destabilizaceschopné množství N-acylfosfatidylethanolaminu a tento lipozóm je mnohovrstevný nebo velký jednovrstevný lipozóm.
  2. 2. Lipozóm podle nároku 1, kde projeden nebo oba z R1 a R2 je alespoň jeden z n2, n4, n6 nebo n8 roven 1.
    ΦΦ φφ φφ φ φ φ · · φ · • · · φ φ φ φ φ φφφφ φφφ φφφ • φ · φ φφ φφφφ
  3. 3. Lipozóm podle nároku 2, kde pro oba z R1 a R2 je alespoň jeden z n2, n4, n6 nebo rí8 roven 1.
  4. 4. Lipozóm podle nároku 3, kde jsou oba R1 i R2 -C(O) (CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3.
  5. 5. Lipozóm podle nároku 1, kde R3 je -C(O)(CH2)4CH3, -C(O)(CH2)10CH3 nebo C(O)(CH2)14CH3.
  6. 6. Lipozóm podle nároku 5, kde R3 je -C(0)(CH2)ioCH3.
  7. 7. Lipozóm podle nároku 1, kde N-acylfosfatidylethanolamin je
    CH2-O-C(O)(CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3
    I
    CH- O-C(O)(CH2)7(CH=CH)(CH2)7CH3
    I
    CH2-O-P(O)2-O-CH2CH2NH-C(O)(CH2)10CH3,
  8. 8. Lipozóm podle nároku 1, kde N-acylfosfatidylethanolamin představuje alespoň asi 10 molárních procent lipidické složky.
  9. 9. Lipozóm podle nároku 8, kde N-acylfosfatidylethanolamin představuje od asi 10 molárních procent do asi 90 molárních procent lipidické složky.
  10. 10. Lipozóm podle nároku 9, kde N-acylfosfatidylethanolamin představuje od asi 20 molárních procent do asi 80 molárních procent lipidické složky.
  11. 11. Lipozóm podle nároku 10, kde N-acylfosfatidylethanolamin představuje asi 70 molárních procent lipidické složky.
  12. 12. Lipozóm podle nároku 1, kde přídavným lipidem je fosfolipid.
  13. 13. Lipozóm podle nároku 12, kde tímto fosfolipidem je fosfatidylcholin.
  14. 14. Lipozóm podle nároku 13, kde fosfatidylcholinem je diolejoylfosfatidylcholin.
    φ φ φ φ φ · φ · φφφ φφφ φ φ • φ φ φ
  15. 15. Lipozóm podle nároku 1, kde lipidická
    N-dodekanoylfosfatidylethanolamin a diolejoylfosfatidylcholin.
    • · • ·· • · φ φ • Φ φφ φ φ φ φ • φ φ φ φ φ ΦΦΦ· φ φ φ složka zahrnuje
  16. 16. Lipozóm podle nároku 15, kde N-dodekanoylfosfatidylethanolamin představuje asi 70 molárních procent lípidické složky lipozómů a diolejoylfosfatidylcholin představuje asi 30 molárních procent lípidické složky .
  17. 17. Lipozóm podle nároku 1, kde přídavným lipidem je fosfatidylethanolamin.
  18. 18. Lipozóm podle nároku 17, kde je fosfatidylethanolamin vybrán ze skupiny, obsahující transesterifikovaný fosfatidylethanolamin, dipalmitoylfosfatidylethanolamin, palmitolylolejoylfosfatidylethanolamin a diolejoylfosfatidylethanolamin.
  19. 19. Lipozóm podle nároku 17, kde fosfatidylethanolamin je fosfatidylethanolamin spojený s látkou, vybranou ze skupiny obsahující dikarboxylové kyseliny, polyethylenglykoly, polyalkylethery a gangliosidy.
  20. 20. Lipozóm podle nároku 1, obsahující naváděcí látku, vybranou ze skupiny obsahující protilátky, ligandy buněčných receptorů a lektiny.
  21. 21. Lipozóm podle nároku 1, obsahující bioaktivní látku, vybranou ze skupiny obsahující antivirální látky, antibakteriální látky, antifungální látky, antineoplastické látky, protizánětlivé látky, radioaktivní značky, látky nepropouštějící záření, fluorescenční látky; mydriatické látky, bronchodilatátory; lokální anestetika; sekvence nukleových a bioaktivní lipidy.
  22. 22. Způsob dopravování bioaktivní látky do buňky, vyznačující se tím, že zahrnuje setkání se buňky s prostředkem nároku 1.
  23. 23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že k tomuto setkání dochází in vitro a tím, že k tomuto setkání dochází v přítomnosti fyziologické koncentrace kationtu nebo při kyselém pH.
    ·· 99
    9 9 9 9
    9 9 9 9
    9 999 99 9
    9 9
    9 9 99 • ·· »· 9 • ··· • · · »
    9 9 9
    999 99
    99 99
    9 9 9 9
    9 9 9 9
    9 9 9 99
    9 9 · ·· »·
  24. 24. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že touto buňkou je buňka savčí a tato buňka se setká s prostředkem v těle savce.
  25. 25. Způsob podle nároku 24, vyznačující se t í m, že lipozóm dále obsahuje naváděcí látku.
  26. 26. Způsob podle nároku 24, vyznačující se t í m, že tento savec je postižen rakovinou a lipozóm obsahuje protirakovinně účinné množství protirakovinné látky.
CZ19992380A 1997-10-15 1997-10-15 Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky CZ238099A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19992380A CZ238099A3 (cs) 1997-10-15 1997-10-15 Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19992380A CZ238099A3 (cs) 1997-10-15 1997-10-15 Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ238099A3 true CZ238099A3 (cs) 2000-01-12

Family

ID=5464848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19992380A CZ238099A3 (cs) 1997-10-15 1997-10-15 Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ238099A3 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK99399A3 (en) N-acyl phosphatidylethanolamine-mediated liposomal drug delivery
Środa et al. Repeated injections of PEG-PE liposomes generate anti-PEG antibodies
US6043094A (en) Therapeutic liposome composition and method
Fendler et al. Liposomes as drug carriers
US4235871A (en) Method of encapsulating biologically active materials in lipid vesicles
KR100381449B1 (ko) 에테르지질리포좀과이들의제약학적용도
JPH01502590A (ja) 循環時間の長いリポソーム
EP0036277B1 (en) Covalently bonded liposome-protein-compositions and method of producing them
US7368254B2 (en) Lipid-based systems for targeting diagnostic agents
JP2001510457A (ja) インビボ送達に有効な、脂質―核酸複合体の安定な製剤の調製
US20020192274A1 (en) pH sensitive liposomal drug delivery
NL8501010A (nl) Verbeteringen van of verband houdende met de interleukinetherapie.
PT86090B (pt) Lipossoma de aerossol em particulas pequenas e preparacoes lipossoma-medicamento para utilizacao em medicina
WO2004098537A2 (en) Activation agents on the surface of encapsulation vesicles
MXPA00006196A (es) Metodo para desarrollar, evaluar y utilizar asociaciones de macromoleculas y agregados complejos para obtener mejores tasas de asociacion/desasociacion controlable y carga efectiva.
US20040047903A1 (en) D and L etherlipid stereoisomers and liposomes
Gray et al. Liposomes in haematology
JP2010505880A (ja) pH感受性リポソーム組成物
CZ238099A3 (cs) Farmaceutický prostředek, lipozóm a způsob dopravování bioaktivní látky do buňky
US5419914A (en) Phospholipid analogue vesicle
JPWO2004087106A1 (ja) リポソームからの搬送目的物の放出速度調節方法
CN112641757B (zh) 一种用于跨膜递送分子的载体及其制备方法
Langner et al. The macromolecular aggregate as a drug carrier
JP2002241313A (ja) リポソームベクター

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic