Báo cáo môn công nghệ hợp chất nano hữu cơ đề tài liposome

Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

LIPOSOME
NHÓM 3
GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan

MỤC LỤC:
MỤC LỤC:.....................................................................................................................................................1

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC:
1. Thuyết trình bằng Power Point và soạn nội dung trong file Word:
-

Phần I: Phạm Huỳnh Minh Trang;

-

Phần II: Đặng Thị Tuyết Vân;

-

Phần III: Trần Thị Thùy Trang.

2. Tổng hợp, chỉnh sửa và trình bày Power Point, Word:
Phạm Huỳnh Minh Trang.
3. Tìm tài liệu và trả lời câu hỏi thuyết trình: cả nhóm.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

1


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

I.

Đề tài: Liposome

CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA LIPOSOME:
1. Liposome là gì?

- Liposome là những tiểu phân hình cầu có kích thước nano, có màng gồm hai lớp
phospholipid, bao gồm hai dạng phospholipid tự nhiên và tổng hợp, với một đầu
phân tử hòa tan được trong nước, đầu kia của phân tử không hòa tan trong nước.

- Có khả năng lưu trữ các chất ưa nước trong khoang chứa nước (Aqueous cavity)
và các loại thuốc kỵ nước trong màng.
- Tránh được sự hòa tan của thuốc trong nước.
- Liposome có cấu trúc hoàn toàn tương tự với màng tế bào nhưng hình dạng khác
nhau.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

2


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

2. Cấu trúc của màng tế bào trong cơ thể động vật có vú như thế nào?
- Màng tế bào (cell membrane): Màng có chức năng bao bọc và phân tách tế bào
với môi trường xung quanh. Màng được cấu thành bởi một lớp lipid kép và các
protein. Các phân tử protein hoạt động như các kênh vận chuyển và bơm được
nằm khảm vào lớp lipid một cách linh động (có thể di chuyển tương đối).
- Năm 1972, hai nhà khoa học là Singer và Nicolson đã đưa ra mô hình cấu trúc
màng sinh chất gọi là mô hình khảm - động. Theo mô hình này, màng sinh chất có
lớp kép phospholipid. Liên kết phân tử protein và lipid còn có thêm nhiều phân tử
carbonhydrat. Ngoài ra, màng sinh chất ở tế bào động vật còn có thêm nhiều phân
tử cholesterol có tác dụng tăng cường sự ổn định. Màng sinh chất là ranh giới bên
ngoài và là bộ phận chọn lọc các chất từ môi trường đi vào tế bào và ngược lại.
Màng sinh chất đảm nhận nhiều chức năng quan trọng của tế bào như: vận chuyển
các chất, tiếp nhận và truyền thông tin từ bên ngoài vào trong tế bào, là nơi định vị
của nhiều loại enzim, các protein màng làm nhiệm vụ ghép nối các tế bào trong
một mô... Màng sinh chất có các "dâu chuẩn" là glycoprotein đặc trưng cho từng
loại tế bào. Nhờ vậy, các tế bào của cùng một cơ thể nhận biết ra nhau và nhận
biết được các tế bào lạ của cơ thể khác.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

3


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

3. Sự tự đóng gói của Liposome:
Tính chất vật lý, hóa học chủ yếu của Liposome như tính thấm, mật độ điện tích
và sự cản trở không gian của Liposome dựa trên các tính chất của các phân tử
Phospholipid đơn phân cấu tạo nên nó. Các phân tử Phospholipid có khả năng tự đóng
gói lại, hình thành lớp màng phospholipid kép nhờ tính phân cực của chính các phân tử
phospholipid. Quá trình hình thành Liposome được cho là tự phát, bởi lẽ các phân tử
phospholipid có khả năng tự kết hợp thêm vào lớp màng phospholipids kép đã hoặc đang
được tổng hợp nhờ tương tác kị nước. Tức là đầu photphat-choline tích điện sẽ hướng về
phía trong hay phía ngoài Liposome - nơi có các phân tử nước, còn các đầu lipid kị nước
sẽ quay vào nhau để tránh sự tiếp xúc với các phân tử nước.
4. Kích thước của Liposome:
Kích thước của Liposome có thể từ vài chục nanomet đến vài chục micromet, phụ
thuộc vào cách tạo ra nó.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

4


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

5. Thành phần chính của Liposome:
- Thành phần chính của Liposome gồm phospholipid và sterol.
- Phospholipid là thành phần cấu trúc chính trong màng sinh học và màng tế bào.
- Các phospholipid phổ biến nhất trong màng sinh học là:
o Phosphoglycerides: trung hòa về điện;
o Sphingolipid: có sự phân cực.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

5


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

- Sterol: gần như không phân cực. Điển hình là các cholesterol.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

6


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Vai trò của nó:
o Tăng tương tác không phân cực giữa các phân tử phospholipid, nhờ đó tăng
độ bền của màng tế bào và giảm khả năng thấm qua màng phospholipid
(không cho phân tử lạ thấm qua).
o Làm tăng độ bền của màng tế bào trong các cơ thể sống.
Ảnh hưởng của sterol (cholesterol) lên tính ổn định của Liposome:
o Hầu như không phân cực => Tăng tương tác kỵ nước giữa các lớp
phospholipid kép => Giảm tính lưu động (tính lưu biến) của màng.
o Giảm tính thấm qua màng của các lớp phospholipid kép.
 Tăng tính ổn định cho Liposome.

6. Phân loại Liposome: dựa vào kích thước của nó.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

7


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

II.

Đề tài: Liposome

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ LIPOSOME:

Có rất nhiều phương pháp để điều chế hệ Liposome. Tuy nhiên các phương pháp
này đều bao gồm các giai đoạn cơ bản sau:
-

Làm khô lipid trong dung môi hữu cơ,
Phân tán lipid vào môi trường dung môi nước,
Làm tinh sạch và phân tích hệ Liposome thu được.
Hiện nay, để điều chế Liposome, người ta thường sử dụng một số phương pháp

sau:
-

Phương pháp hydrate hoá màng mỏng;
Phương pháp phun dung môi hữu cơ;

Phương pháp bay hơi pha đảo;
Phương pháp loại bỏ dung môi.

Ngoài ra còn rất nhiều các phương pháp khác hoặc phương pháp kết hợp từ các
phương pháp trên.
1. Phương pháp Hydrate hóa màng mỏng:
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay để tạo Liposome.
Phương pháp này tương đối đơn giản nhưng theo kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy
hiệu quả mang thuốc của nó khá cao so với các phương pháp khác. Như hình bên dưới,
ban đầu lipid được hoà tan trong hệ dung môi. Tiến hành cô quay hệ dung dịch này để
làm bay hơi dung môi, tăng dần nồng độ lipid trong hệ. Các phân tử lipid theo cơ chế tự
hợp sẽ tạo thành các lớp màng lipid mỏng. Sau khi làm bay hơi hết dung môi, người ta
tiến hành hydrate hoá lớp màng mỏng lipid này bằng dung dịch đệm hoặc dung dịch
mang thuốc. Quá trình này được tiến hành bằng cách khuấy trộn để tạo được các
Liposome có kích thước lớn và các Liposome đa lớp. Để làm nhỏ các hạt này và tạo
Liposome đơn lớp, người ta còn phải áp dụng thêm các phương pháp khác như: dùng
sóng siêu âm, qua màng đùn, đồng hoá…
Trong phương pháp này, tuỳ vào bản chất của thuốc mà người ta có thể đưa thuốc
vào Liposome ở các giai đoạn khác nhau như hình bên dưới. Thuốc thuộc hệ ưa dầu sẽ
được hoà tan cùng với lipid trong dung môi ở giai đoạn đầu. Hiệu suất mang thuốc khá
cao, có thể gần đạt 100 %. Tuy nhiên, nếu thuốc là hệ ưa nước sẽ được hoà tan với dung
dịch đệm dùng để hydrate lớp màng lipid. Trong trường hợp này, hiệu suất thu được sẽ
không cao < 30 % [1].

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

8


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Hình: Sơ đồ phương pháp hydrate hóa màng mỏng
2. Phương pháp bay hơi pha đảo:
Phương pháp này có ưu điểm rất lớn là nâng cao hiệu suất đưa thuốc ưa nước vào
Liposome, có thể đạt tới 80 % [1].

Hình: Sơ đồ phuơng pháp bay hơi pha đảo

Trong phương pháp này, lipid đóng vai trò như chất hoạt động bề mặt để phân tán
pha nước chứa thuốc vào dung môi không phân cực. Sau quá trình khuấy trộn, người ta
tạo được hệ micell các hạt lipid bao gói dung dịch thuốc bên trong. Tiến hành cô quay
dung dịch này để bay hơi hết dung môi hữu cơ, các micell sẽ tụ hợp với nhau tạo thành
các lớp gel. Tiến hành hydrate hoá gel này ta thu được hệ Liposome mang thuốc.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

9


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

3. Phương pháp phun dung môi hữu cơ:

Hình: Phương pháp phun dung môi
Phương pháp phun dung môi hữu cơ có khả năng ứng dụng tạo Liposome mang
thuốc ở quy mô lớn. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là: do phải tiếp xúc trực

tiếp với dung môi có thể làm ảnh hưởng đến hoạt tính của thuốc. Ngoài ra, rất khó để loại
bỏ hoàn toàn dung môi ra khỏi hệ Liposome [1].
4. Các phương pháp làm đồng nhất hệ Liposome:
-

Phương pháp dùng sóng siêu âm,
Phương pháp đùn qua màng,
Phương pháp đồng hoá,
Phương pháp lạnh đông.
Các phương pháp này được dùng để làm nhỏ và đồng nhất kích thước của các hệ
Liposome trong đó phương pháp dùng sóng siêu âm và đùn qua màng được ứng dụng
nhiều nhất.

Hình: Sơ đồ phương pháp ép đùn

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

10


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Trong phương pháp đùn qua màng, hệ Liposome sẽ được ép đùn qua màng có kích
thước lỗ màng 0.2 – 0.4 μm. Quá trình này có thể đồng thời vô trùng được hệ Liposome
mang thuốc ứng dụng trong sản xuất các loại thuốc tiêm. Bên dưới là hình ảnh hệ
Liposome trước và sau khi qua ép đùn. Sau khi qua ép đùn hệ sẽ có kích thước nhỏ và
đồng nhất hơn [3].

Hình: a) chưa ép đùn, b) ép qua màng 0.4μm c) ép qua màng 0.2μm

5. Một số ví dụ điều chế Liposome:
Trong nghiên cứu của Shuoye Yang, Jiayin Chen, Di Zhao, Deen Han, Xijing
Chen, so sánh các phương pháp điều chế DC-Chol/DOPE Liposomes và tối ưu hiệu suất
bao gói thuốc (2012), Liposome được điều chế theo 3 phương pháp [5].
- Làm khô màng mỏng (dry film): 20 mol lipid được hoà tan trong 5 ml chloroform.
- Và dung dịch được cô quay trong 50 phút ở 45 oC. Sau khi lớp màng khô hình
thành, người ta dùng khí N2 để loại bỏ hoàn toàn dung môi. Màng lipid được
hydrate hoá bằng nước khử ion và phân tán bằng máy votex. Hệ sau đó được đánh
siêu âm.
- Bay hơi pha đảo: Hỗn hợp 20 mol DC-Chol/DOPE được hoà tan trong
Chloroform. Nước khử ion được đưa vào để tạo hệ nhũ hoá và dung môi được loại
bỏ bằng phương pháp cô quay.
- Phun ethanol: 20 mol lipid được hoà tan trong 4 ml ethanol. Sau đó tiến hành cô
quay loại bỏ ethanol đến khi hỗn hợp còn lại 2 ml. Cho vào một lượng nước khử

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

11


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

ion. Liposome sẽ hình thành sau quá trình cô quay liên tục để loại bỏ ethanol. Hệ
Liposome cuối cùng sẽ được ép đùn qua màng kích thước 0.2 μm.
Ta có hình ảnh hệ Liposome chụp qua kính hiển vi điện tử và các kết quả phân
tích liên quan bên dưới. Cả ba phương pháp đều cho hình thái Liposome gần tương tự

như nhau. Tuy nhiên qua bảng kết quả có thể nhận thấy phương pháp hydrate màng mỏng
cho Liposome kích thước nhỏ nhất và có tính ổn định cao nhất.

Bojana D. Isailović, Ivana T. Kostić, Alenka

Hình: Ảnh chụp TEM Liposome A (DF), B (RPE), C (EI)
Zvonar, Verica B. Đorđević,
Nhóm thực hiện: Nhóm 3

12


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Trong một nghiên cứu khác của Mirjana Gašperlin,Viktor A. Nedović, Branko M.
Bugarski. Các kỹ thuật điều chế Liposome mang Resveratrol. Innovative (2013),
Resveratrol là một loại thuốc thuộc hệ ưa dầu được bao gói vào Liposome bằng 2 phương
pháp. Ta có bảng tóm tắt phương pháp điều chế Liposome ở bên dưới [6].

Kết quả cho thấy cả 2 phương pháp đều cho hiệu suất bao gói thuốc cao > 90%.
Tuy nhiên phương pháp dùng sóng siêu âm để đồng nhất hệ Liposome làm giảm hiệu
suất bao gói thuốc xuống còn khoảng 40 – 50 %. Trong khi phương pháp ép đùn qua
màng gần như không làm ảnh hưởng đến hiệu suất bao gói thuốc. Điều này được lý giải
do năng lượng cao từ sóng siêu âm làm rò rỉ thuốc ra khỏi bề mặt Liposome [6].

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

13

Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

III. CƠ SỞ ỨNG DỤNG LIPOSOME TRONG DẪN TRUYỀN THUỐC:
1. Các thế hệ Liposome:
Thế hệ Liposome đầu tiên là Liposome cổ truyền (Conventional Liposome, C
Liposome). C Liposome không bền vững trong dịch sinh học và dẫn thuốc không hiệu
quả. C Liposome được xem là các hạt “ngoại lai” và được hấp thu vào tế bào của hệ
thống thực bào đơn nhân (Mononuclear Phagocytic System, MPS). Phần lớn MPS là các
tế bào Kuffer ở gan và đại thực bào của lá lách. Do không bền vững trong dịch sinh học
nên C Liposome phóng thích nhanh các phân tử đã được kết nang ở bên trong nhờ sự
tương tác qua lại với hai nhóm protein plasma là HDL và opsonin đã hấp thu lên bề mặt
Liposome. HDL và opsonin đóng vai trò là các chất trung gian cho sự nhập bào của
Liposome bởi MPS. Vì vậy tốc độ thanh thải của Liposome từ sự tuần hoàn máu phụ
thuộc vào khả năng bám vào bề mặt Liposome của opsonin. Mặt khác sự thanh thải của
Liposome từ dòng máu phụ thuộc vào các đặc tính của Liposome như trạng thái lỏng của
lớp màng kép, bề mặt và kích thước của túi. Khuynh hướng rõ rệt của C Liposome là bị
hút vào các tế bào đích của MPS. Ðiều này là rất thuận lợi cho việc phân phối thuốc đến
các đại thực bào nhưng lại cản trở sự sử dụng Liposome trong cơ thể để dẫn thuốc một
cách chọn lọc đến các vị trí khác. C Liposome bị hấp thu bởi các tế bào MPS đã hạn chế
sự phát triển của Liposome trong việc làm phương tiện dẫn thuốc trong nhiều năm qua.
Sau nhiều công trình nghiên cứu khác nhau, các Liposome với độ bền cao đã được
tạo ra. Liposome cấu tạo từ lipid có nguồn gốc từ polyethylene glycol (PEG) với các đặc
tính tránh được sự hấp thụ của MPS và tăng thời gian lưu thông trong tuần hoàn máu,
Liposome “khéo léo” có thể chịu được các sửa đổi một cách đặc biệt của màng kép hoặc
có thể được bao phủ với các phân tử khác nhau. Các loại Liposome này bao gồm proteo
Liposome, mang protein kích thích dung hợp; Liposome nhạy cảm với pH (pH-sensitive

Liposome), có khả năng tránh được sự phân hủy của lysosome; Liposome cation
(cationic Liposome), tạo ra các phức hợp với DNA; Liposome nhạy cảm với tế bào đích
(target sensitive Liposome), không hợp nhất sau khi bám vào tế bào đích và giải phóng
vật chất chứa bên trong vào vùng lân cận tế bào này; Liposome miễn dịch (immune
Liposome), điều khiển các vị trí đặc hiệu bởi các kháng thể ghép đôi (coupling antibody)
tới các bề mặt của chúng.
2. Liposome lưu thông lâu dài:
Như đã đề cập ở trên, C Liposome bị hấp thụ nhanh chóng bởi MPS đã hạn chế
khả năng sử dụng đối với các loại tế bào khác. Các Liposome nhỏ, cứng, giàu cholesterol
làm tăng tính bền vững trong plasma, tránh được sự hấp thụ của MPS đã được cấu trúc.
Nhóm thực hiện: Nhóm 3

14


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Các phương pháp khác nhằm làm tăng thời gian lưu thông của Liposome trong máu là kết
hợp vào Liposome các polyvinyl pyrolidone polyacrylamide lipid, glucoronic acid lipid
hoặc phospholipid distearoyl phosphatidylcholine. Bao bọc Liposome với protein,
polysaccharide và glycolipid của hồng cầu cũng làm tăng thời gian lưu thông trong máu
của chúng.
Một cấu trúc khác đã cho thấy thời gian lưu thông trong dòng máu dài hơn là
Liposome mang phospholipid kết hợp với một polymer ưa nước tổng hợp (PEG). Các
Liposome này là Liposome có cấu trúc không gian bền vững (sterically stabilized
Liposome=SS Liposome) có khả năng giảm thiểu sự hấp thụ của MPS tốt nhất. Polymer
PEG cản trở sự tương tác qua lại của protein huyết thanh với bề mặt của Liposome do tác
dụng kỵ nước và tính linh động của chúng và kết quả là làm giảm sự hấp thụ Liposome

của các tế bào MPS. Sự phát hiện này đã phục hồi lại nhiều hứa hẹn xem Liposome là
“viên đạn kỳ diệu” có thể dẫn thuốc và các gen ngoại lai đến các vị trí đặc hiệu.
3. Liposome đích (Targeted Liposome):
Phương pháp có nhiều triển vọng nhất đối với sự chọn lọc tế bào đích của
Liposome với các vị trí đặc hiệu là gắn vào bề mặt của Liposome các phối tử (ví dụ như
các kháng thể, đường dư lượng, protein hoặc hormone) có thể nhận ra các phân tử đặc
hiệu . Các kháng thể hoặc các phối tử khác nhau như folate, transferrin, anionized
albumin, dextran bám vào các thụ quan làm tăng khả năng điều hòa trên bề mặt của tế
bào đích. Chúng có thể được gắn lên bề mặt của Liposome bằng cách sử dụng các gai
dạng neo hoặc đầu mút PEG, xen vào lớp màng kép của Liposome nhờ một chất dẫn xuất
của phospholipid
Liposome miễn dịch là Liposome mang trên bề mặt các kháng thể cặp đôi đồng
hóa trị, đảm bảo sự phân phối thuốc đến các kháng nguyên bề mặt đặc hiệu. Một số kết
quả khả quan đã đạt được trên mô hình động vật trong ống nghiệm và trong cơ thể. Mặc
dù đã sử dụng kháng thể người để điều trị ung thư nhưng chúng vẫn chưa được phổ biến
rộng rãi trong lâm sàng. Nhiều phân tử đã được phát hiện trên bề mặt tế bào trong các
điều kiện bệnh lý, vì vậy Liposome miễn dịch được xem là một công cụ chẩn đoán và
chữa bệnh đầy hứa hẹn trong tương lai. Tuy nhiên tính bám đặc hiệu của Liposome với tế
bào đích không luôn luôn dẫn đến sự phân phối thuốc có hiệu quả. Các kháng nguyên
đích mà tế bào tiếp thu có thể làm trung gian phân phối thuốc nội bào có hiệu quả. Vì vậy
chiến lược tạo ra Liposome miễn dịch được tối ưu hóa để sự phân phối thuốc và sự tiếp
thu nội bào xảy ra.
4. Liposome nhạy cảm:
a. Liposome nhạy với pH:
Nhóm thực hiện: Nhóm 3

15


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Ðể tránh sự phân hủy của lysosome, Liposome nhạy pH, không ổn định và kích
thích dung hợp ở pH 6 ra đời.
Kiểu Liposome này bao gồm một hỗn hợp phosphatidyl ethanolamine (PE) với
acidic phospholipid. Ở pH 6.5, sau khi proton hóa lớp màng kép, PE chuyển phase màng
kép thành phase hexagon, không bền, trở nên kích thích dung hợp và giải phóng các chất
chứa trong Liposome vào cytosol. Liposome nhạy pH đã được sử dụng một cách thành
công trong việc làm vector chuyển nucleic acid.
b. Liposome nhạy nhiệt:
Liposome nhạy với nhiệt đã được tổng hợp từ phospholipid với nhiệt độ chuyển
phase khoảng 40ºC. Làm nóng các vị trí mà ở đó Liposome đã được tích lũy, gây ra sự
giải phóng nhanh các chất chứa trong Liposome. Loại Liposome này đã được sử dụng
thành công trong các mô hình in vitro và động vật nhưng chưa được đưa vào lâm sàng
mặc dù sự tăng nhiệt cục bộ đã được sử dụng để điều trị kháng ung thư và nhiệt độ trên
40ºC là dễ dàng có được ở các mô khác nhau.
c. Liposome nhạy với tế bào đích:
Liposome nhạy với tế bào đích đã được tổng hợp thành công nhờ sự bền vững của
PE trong lớp màng kép với các kháng thể có nguồn gốc từ aicd béo (thường là palmitic
acid). Sau khi bám vào bề mặt các tế bào đích, sự tập trung của các phân tử globulin miễn
dịch ở các điểm tiếp xúc làm cho lớp màng kép của Liposome không ổn định. Tại vị trí
này, các chất chứa trong Liposome được giải phóng vào các vùng lân cận của tế bào đích.
Kỹ thuật này đã được sử dụng để phân phối các tác nhân kháng virus.
Liposome được sử dụng trong liệu pháp gen, liệu pháp kháng ung thư, điều trị các
bệnh nhiễm trùng, chúng còn được sử dụng như là hệ thống vaccine.
Liệu pháp gen là quá trình các trình tự DNA của gen đã biến đổi đặc hiệu được
đưa đến các tế bào với mục đích chữa bệnh hoặc điều trị bệnh di truyền. Vì vậy, thay cho
việc điều trị các triệu chứng của bệnh như trong y học cổ truyền, liệu pháp gen có thể sửa
chữa chính xác nguyên nhân cơ bản của bệnh di truyền. Trong khi liệu pháp gen là một

khái niệm đơn giản thì sự phân phối gen đến các vùng bị bệnh lại là một nhiệm vụ khó
khăn. Vấn đề này cùng với sự sử dụng vector virus đối với liệu pháp gen đã dẫn đến sự
nghiên cứu hệ thống phân phối không có bản chất virus, ít may rủi. Khi lựa chọn với
vector virus, Liposome cation đã được sử dụng để chuyển gen vì chúng không giới hạn
kích thước của gen chuyển và có khả năng sinh miễn dịch thấp. Hiệu quả của loại
Liposome này bị giới hạn do sự gắn không đặc hiệu với nhiều loại tế bào. Ðể chuyển gen

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

16


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

có hiệu quả, cần đưa Liposome tới vị trí gần khu vực đích. các tế bào bệnh một cách
chính xác mà không đến các tế bào khác. Một số các công ty dược đã cho ra đời các
vector Liposome chuyển gen đang được thử nghiệm lâm sàng. Công ty Vical (San Diego,
USA) có hai hợp chất thử nghiệm dựa vào Liposome để phân phối gen:
- Allovectin-7: Liposome mang gen HLA-B7 (phân tử protein miễn dịch cao) đã
được tiêm vào các khối u: đây là thử nghiệm ở phase III đối với u hắc tố di căn và
thử nghiệm phase II đối với các bệnh nhân ung thư biểu bì tế bào hình vảy ở cổ và
đầu.
- Leuvectin: phức hợp DNA-lipid mang gen IL-2 (một cytokine kích thích miễn
dịch): đã thử nghiệm phase II đối với bệnh nhân ung thư tiền liệt tuyến.
Công ty ValentisR (Burlingame, USA) có một hệ thống Liposome thử nghiệm
phase I đối với liệu pháp gen với Del-1 (Developmentally Regulated Endothelial Locus1, một protein gốc ngoại bào liên quan đến sự sinh trưởng và phát triển sớm của mạch
máu và xương) cho việc điều trị bệnh động mạch ngoại biên và bệnh tim thiếu máu cục
bộ.

Phức hợp Liposome cation với E1A (một gen của virus gây cảm lạnh phổ biến,
hoạt động như một gen ức chế khối u) được tiêm vào trong khối u. Phức hợp Liposome
này ở phase II nghiên cứu trong điều trị bệnh nhân phát sinh lại ung thư biểu bì tế bào
hình vảy ở đầu và cổ và phase I ở ung thư buồng trứng kết hợp với paclitaxel (Taxol) và
liệu pháp hóa học. Sự tiêm vào khối u phức hợp Liposome-E1A là an toàn và chịu thuốc
tốt.
5. Các ứng dụng của Liposome trong y học và dược học:
Có thể chia thành các ứng dụng chẩn đoán và điều trị của Liposome chứa các tín
hiệu và thuốc khác nhau, sử dụng như công cụ, mô hình hoặc chất phản ứng/ tác chất
trong nghiên cứu cơ bản của tương tác tế bào, quá trình tiếp nhận, cách thức hoạt động
của một số chất nhất định.
Thật không may, nhiều loại thuốc có khoảng điều trị rất hẹp, nghĩa là nồng độ điều
trị không thấp hơn so với độc tính. Trong một số trường hợp, độc tính có thể giảm hoặc
tăng cường hiệu quả bằng cách sử dụng chất mang thuốc thích hợp để thay đổi thời gian
và địa điểm phân phối thuốc, sự phân bố sinh học và dược động học của nó. Được thể
hiện từ nhiều nghiên cứu cận lân sàng và lâm sàng của các thuốc trên, cũng như tính năng
chống ung thư của thuốc, được bao dưới dạng Liposome, độc tính được giảm và hiệu quả
được tăng cường lâu hơn.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

17


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Những tiến bộ trong tổng hợp Liposome đưa đến những ứng dụng mới cho việc
cung cấp sản phẩm sinh học mới, ví dụ như chống tác nhân nucleotide, gen nhân bản vô

tính, tái tổ hợp protein. Một dữ liệu lớn xác định sự tồn tại của việc xây dựng thuốc hệ
bảo tồn trong Liposome, kết quả thường gặp trong nâng cao hiệu quả trị liệu và giảm độc
tính so với thuốc thông thường. Thay đổi dược động học của thuốc Liposome có thể dẫn
đến cải thiện khả năng ứng dụng sinh học đến các tế bào mục tiêu nằm trong hệ tuần
hoàn, hoặc nổi bật hơn là tới các vị trí ngoài mạch máu, ví dụ khối u. Những cải tiến gần
đây bao gồm các chế phẩm Liposome của vitamin A [46,47] và Daunorubicin [48-51] đã
được cục dược và thực phẩm chấp thuận là dòng đầu tiên điều trị Kaposi's sarcoma
(chứng u nhọt) có liên quan đến AIDS. Ví dụ phân biệt như vincristine, doxorubicin, và
amphotericin B.
Lợi ích của việc thuốc được vận chuyển bằng Liposome có thể sử dụng ở dạng
phân tán keo, xịt, hoặc bán rắn, chẳng hạn như các loại kem và gel, được tóm tắt thành 7
loại (Bảng 1):

Benefits of drug load in Liposome

Examples

1. Improved solubility of lipophilic
Amphotericin
B,
porphyrins,
and amphiphilic drugs
minoxidil,
some
peptides,
and
anthracyclines, respectively; hydrophilic
drugs, such as anticancer agent doxorubicin
or acyclovir
2. Passive targeting to the cells of the

Antimonials,
amphotericin
B,
immune system,
porphyrins, vaccines, immunomodulators
especially cells of the mononuclear
phagocytic system
3. Sustained release system of
Doxorubicin, cytosine arabinoside,
systemically or locally administered cortisones, biological proteins or peptides
Liposomes
such
as vasopressin
4. Site-avoidance mechanism

Doxorubicin andamphotericin B

5. Site-specific targeting

Anti-inflammatory drugs, anti-cancer,

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

18


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

anti-infection
6. Improved transfer of hydrophilic,
Antibiotics, chelators, plasmids, and
charged molecules
genes
7. Improved penetration into tissues

Corticosteroids,
insulin

anesthetics,

and

6. Ứng dụng của Liposome trong lĩnh vực bệnh truyền nhiễm và ký sinh trùng:
Sau khi tiêm vào tĩnh mạch, Liposome được tiêu hóa bởi tế bào thực bào trong cơ
thể, đó là phương tiện tốt để mang các phân tử thuốc đến đại thực bào. Giúp điều trị một
số bệnh nhiễm trùng do nấm hoặc leishmaniasis.
Leishmaniasis là bệnh nhiễm ký sinh ở đại thực bào, gây ảnh hưởng đến 100 triệu
người ở vùng nhiệt đới và thường nguy hiểm tính mạng.
Liposome tích lũy trong các quần thể tế bào rất giống nhau mà bị nhiễm, và là
phương tiện phân phối thuốc lý tưởng. Các chỉ số điều trị được tăng lên rõ rệt đối với thử
nghiệm trên chuột khoảng vài trăm lần sau khi dùng thuốc chứa nhiều Liposome. Và bây
giờ, có nhiều nghiên cứu về Liposome chống ký sinh trùng ở cơ thể người. Các ion điện
ly amphotericin B được cấy ghép vào Liposome giúp tăng cường hiệu quả trong điều trị
kháng nấm.
Báo cáo kết quả tốt nhất hiện nay trong điều trị kháng nấm trên cơ thể người là sử
dụng Liposome làm chất mang foramphotericin B, đây là thuốc đặc trị nhiễm trùng nấm
đã phát tán và thường phải kết hợp với hóa trị liệu, hệ thống miễn dịch, AIDS và thường
gây tử vong. Thật không may là loại thuốc đặc trị này thường rất độc và phải hạn chế liều

lượng do ion điện ly và đầu độc thần kinh. Độc tính này thường có liên quan đến kích
thước thuốc. Rõ ràng là việc bọc Liposome giúp ngăn cản sự tích tụ của thuốc trong các
cơ quan này và giảm độc tính triệt để.
7. Liposome trong điều trị chống ung thư:
Ung thư là giai đoạn cuối cùng của một căn bệnh do đột biến gen cơ thể mà dẫn
đến sự biến đổi của một tế bào bình thường thành tế bào khối u ác tính. Cuối cùng, các
kiểu hình tế bào khối u tiến triển theo ba bước chính sau đây:
- Tăng tốc độ phát triển và / hoặc giảm quá trình chết của tế bào, gây ra sự gia tăng
của khối lượng tế bào khối u.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

19


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

- Sự xâm lấn của các mô xung quanh và mở thành mạch. Đây là một bước quan
trọng mà khác biệt ở chỗ, khối u không xâm lấn không có khả năng di căn từ xâm
lấn khối u có tiềm năng di căn và đe dọa tính mạng.
- Sự xâm lấn của các mô xung quanh và mở thành mạch. Đây là một bước quan
trọng mà khác biệt ở chỗ, khối u không xâm lấn không có khả năng di căn từ xâm
lấn khối u có tiềm năng di căn và đe dọa tính mạng.
Việc chẩn đoán một khối u thường yêu cầu phải có mặt của một nhân đường kính
10 mm chiếm khoảng 109 tế bào. Tuy nhiên, các khối u gây chết người là trong khoảng
1012 tế bào ở hầu hết các bệnh nhân ung thư, điều này cho thấy rằng khối u đã trải qua 3/4
quá trình mở rộng nhân đôi của tế bào ung thư tại thời điểm chẩn đoán lâm sàng. Kết quả
là, sự không đồng nhất và đa dạng kiểu hình do sự phát triển di căn và kháng thuốc là

thách thức cho việc điều trị.
Thêm vào đó, sự thiếu tính đặc hiệu của tác nhân hóa trị liệu (gây độc tế bào), một
số yếu tố sinh lý có thể cản trở nghiêm trọng hiệu quả của việc phân phối thuốc từ huyết
tương đến các khối u, bao gồm: sự cạnh tranh hấp thu của các mô được truyền dịch tốt
như gan và thận, quá trình lọc cầu thận và bài tiết nước tiểu nhanh chóng các thuốc có
khối lượng phân tử thấp, protein dẫn đến khử hoạt tính thuốc và sự ổn định trong lưu chất
sinh học.
Anthracyclines là loại thuốc được sử dụng để ngăn chặn sự phát triển của các tế bào di
căn bằng cách bổ sung vào ADN, chủ yếu giết các tế bào di căn nhanh chóng. Các tế bào này
không chỉ tồn tại trong khối u mà còn có trong tóc, niêm mạc đường tiêu hóa, tế bào máu, do vậy
thuốc có độc tính rất cao. Adriamycin (tên thương mại là doxorubicin HCl; Ben Venue
Laboratories, Bedford, Ohio) được sử dụng và nghiên cứu nhiều nhất.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

20


Báo cáo môn Công nghệ hợp chất Nano hữu cơ

Đề tài: Liposome

Tài liệu tham khảo
[1] Abolfazl Akbarzadeh1, al et. Liposome: classification, preparation, and applications.
Akbarzadeh et al. Nanoscale Research Letters 2013, 8:102.
[2] Sávia Caldeira de Araújo Lopes, Cristiane dos Santos Giuberti al et. Chapter 4.
Liposomes as Carriers of Anticancer Drugs.
[3] F Olson, CA Hunt al et, 557 (1979) 9-23.
[4] J.S. Dua, Prof. A. C. Rana al et. Liposome: Methods of Preparation and Application,
International Journal of Pharmaceutical Studies and Research.

[5] Shuoye Yang, Jiayin Chen, al et. Comparative study on preparative methods of
DC-Chol/DOPE liposomes and formulation optimization by determining encapsulation
efficiency, International Journal of Pharmaceutics 434 (2012), 155 – 160.
[6] Bojana D. Isailović, Ivana T. Kostić, al et. Resveratrol loaded liposomes produced by
different techniques, Innovative Food Science and Emerging Technologies 19 (2013)
181–189.
[7] Dr. Lê Thành Dũng. Bài giảng môn Các hệ dẫn truyền thuốc, 2013.
[8] Wikipedia.

Nhóm thực hiện: Nhóm 3

21