Peritoneal retention of liposomes: Effects of lipid composition, PEG coating and
liposome charge
b s t r a c t
Keywords:
Liposome composition
Liposome charge
PEG coating
99mTc-HMPAO
Peritoneal retention
Tissue distribution
In the treatment of peritoneal carcinomatosis, systemic chemotherapy is not quite effective due to the poor
penetration of cytotoxic agents into the peritoneal cavity, whereas intraperitoneal administration of
chemotherapeutic agents is generally accompanied by quick absorption of the free drug from the
peritoneum. Local delivery of drugs with controlled-release delivery systems like liposomes could provide
sustained, elevated drug levels and reduce local and systemic toxicity. In order to achieve an ameliorated
liposomal formulation that results in higher peritoneal levels of the drug and retention, vesicles composed of
different phospholipid compositions (distearoyl [DSPC]; dipalmitoyl [DPPC]; or dimiristoylphosphatidylcholine
[DMPC]) and various charges (neutral; negative, containing distearoylphosphatidylglycerol [DSPG];
or positive, containing dioleyloxy trimethylammonium propane [DOTAP]) were prepared at two sizes of
100 and 1000 nm. The effect of surface hydrophilicity was also investigated by incorporating PEG into the
DSPC-containing neutral and charged liposomes. Liposomes were labeled with 99mTc and injected
into mouse peritoneum. Mice were then sacrificed at eight different time points, and the percentage of
injected radiolabel in the peritoneal cavity and the tissue distribution in terms of the percent of the injected
dose/gram of tissue (%ID/g) were obtained.
The ratio of the peritoneal AUC to the free label ranged from a minimum of 4.95 for DMPC/CHOL (cholesterol)
100 nm vesicles to a maximum of 24.99 for DSPC/CHOL/DOTAP 1000 nm (DOTAP 1000) vesicles. These last
positively charged vesicles had the greatest peritoneal level; moreover, their level remained constant at
approximately 25% of the injected dose from 2 to 48 h. Among the conventional (i.e., without PEG) 100 nm
liposomes, the positively charged vesicles again showed the greatest retention. Incorporation of PEG at this size
into the lipid structures augmented the peritoneal level, particularly for negatively charged liposomes. The
positively charged PEGylated vesicles (DOTAP/PEG 100) had the second-greatest peritoneal level after DOTAP
1000; however, their peritoneal-to-blood AUC ratio was low (3.05).
Overall, among the different liposomal formulations, the positively charged conventional liposomes (100 and
1000 nm) provided greater peritoneal levels and retention. DOTAP/PEG100 may also be a more efficient
formulation because this formulation can provide a high level of anticancer drug into the peritoneal cavity and
also can passively target the primary tumor
ترجمه چکیده مقاله:
حفظ صفت لیپوزومها: اثرات ترکیب لیپید، پوشش PEG و بار الکتریکی لیپوزوم
کلمات کلیدی:
ترکیب لیپوزوم، شارژ لیپوزوم، پوشش PEG، Tc-HMPAO، حفظ صفات، توزیع بافت
چکیده
در درمان کارسینوماتوسیس صفاقی، شیمی درمانی سیستمیک با توجه به نفوذ
ضعیف عوامل سایتوتوکسیک به داخل حفره صفاق، کاملا موثر نیست در حالی که
مدیریت صفاق داخلی عوامل شیمی درمانی به طور کلی توسط جذب سریعاز مواد مخدر
به صورت رایگان همراه صفاق می باشد. تحویل محلی داروها با تحویل سیستمهای
انتشار کنترل شده مانند لیپوزوم می تواند به صورت پایدار ارائه شود، سطوح
دارویی و کاهش سمیت موضعی و سیستمیک را ارزیابی کند. به منظور دستیابی به
یک فرمولاسیون لیپوزومی بهبودیافته که منجر به سطوح صفاقی بالاتر دارو و
احتباس می شود، وزیکول متشکل از ترکیب های مختلف فسفولیپیید (دیستروی
[DSPC]؛ دیپلومیتوی [DPPC]؛ یا [DPPC؛ یا دیمیستیل فسفاتیدیل کولاین
[DMPC] و بارهای الکتریکی مختلف [خنثی؛ منفی؛ حاوی دیستروی فسفاتیدیدل
گلیسرول [DSPG]؛ یا مثبت شامل دیولیلوکسی تریمتیل آمونیوم پروپان [DOTAP])
که در دو اندازه 100 و 100 نانومتر آماده می شوند. تاثیر سطح آب دوستی نیز
با ترکیب در لیپوزوم های باردار و لیپوزوم های خنثی DSPC بررسی می شود.
لیپوزوم ها با TC، 99m برچسب گذاری می شوند و در پریتونئوم موش قرار می
گیرند. موش ها سپس در هشت زمان مختلف کشته می شوند، و درصد برچسب رادیویی
تزریق شده در حفره صفاقی و توزیع بافت، از نظر درصد تزریق دوز/گرم از بافت
(%ID/G) بدست می آید.
نسبت AUC صفاقی به برچسب گذاری آزاد در بازه زمانی از حداقل 4.95 برای
DMPC / CHOL (کلسترول) 100 نانومتر وسیله برای حداکثر 24.99 برای
DSPC/CHOL/DOTAP، 1000 نانومتر وزیکول (DOTAP 1000) می باشد.
این آخرین وزیکول بارمثبت سطح صفاقی بود. علاوه بر این، سطح آنها در
تقریبا 25% دوز تزریق شده از 2 تا 48 ساعت ثابت باقی مانده است. در میان
100 نانومتر متداول لیپوزوم (بعنوان مثال، بدون PEG)، وزیکول بار مثبت
دوباره بزرگترین احتباس را نشان داد. ترکیب PEG در این اندازه در ساختارهای
لیپید سطح صفاقی را تقویت می کند، بویژه برای لیپوزومی که بار منفی دارد.
بار مثبت وزیکول PEG شده (DOTAP/PEG 100) دومین سطح بزرگ را پس از 1000
DOTAP دارد، با این حال، نسبت AUC صفاقی-به-خون در آنها پایین بود (3.05).
به طور کلی، در میمان فرمولاسیون لیپوزومی متفاوت، لیپوزوم های بار مثبت
معمولی (100 و 1000 نانومتر) سطوح بزرگتری را نمایش می دهند و حفظ بیشتری
را ارائه می کنند. همچنین اگر DOTAP/PEG100 یک فرمولاسیون متفاوت می باشد
زیرا این فرمولاسیون می تواند سطح بالایی از داروی ضدسرطان را در داخل حفره
صفاقی فراهم کند و همچنین می تواند به صورت منفعلانه تومور اولیه را هدف
قرار دهد.
