¿Se pueden liofilizar los liposomas?

Todos sabemos que para que los fosfolípidos se organicen en las hojas bicapa familiares, ese agua debe estar presente. La definición general de un liposoma es una vesícula compuesta por una bicapa de fosfolípidos suspendida en un medio acuoso que encierra un espacio acuoso. Entonces, si eliminamos el agua de la suspensión de liposomas, ¿sigue siendo un liposoma? Generalmente, la respuesta es no. Lo que queda es lípido seco, quizás con alguna organización bicapa presente y cuando el agua se reintroduce en el sistema, los liposomas multilaminares se reformarán. Si un compuesto soluble en agua quedara atrapado dentro del liposoma y el compuesto no encapsulado se eliminara antes del secado, el compuesto volvería a equilibrarse con el compuesto ahora tanto en el interior como en el exterior de los liposomas recién formados (el compuesto encapsulado se escaparía). Además, si los liposomas se extruyeron u homogeneizaron para formar vesículas predominantemente unilaminares antes de eliminar el agua, los liposomas volverían a una población típica de vesículas multilamelares cuando el agua se agrega de nuevo al lípido seco como si nunca se hubiera realizado un encolado.

John y Lois Crowe junto con otros realizaron muchos de los experimentos definitivos sobre cómo liofilizar (liofilizar) liposomas mientras que retienen la estructura del liposoma y los contenidos encapsulados en la reconstitución (adición de agua). La clave es agregar una gran cantidad de azúcar (al menos 3 molares) al medio acuoso interno y externo de los liposomas antes de la liofilización. Los grupos hidroxilo en las moléculas de azúcar parecen sustituir el agua en enlaces de hidrógeno al grupo de cabeza de fosfato, estabilizando así la organización de bicapa a medida que se elimina el agua. La presencia de las moléculas de azúcar también evita que los liposomas se fusionen a medida que se elimina el agua, por lo que se mantiene el tamaño inicial de los liposomas. La combinación de estabilización de los grupos de cabeza de los lípidos en la bicapa junto con la prevención de la fusión de los liposomas a medida que se elimina el agua también permite que el liposoma mantenga la encapsulación de los compuestos solubles en agua incluso después de la reconstitución.

Esta es una explicación muy general y simplista de los problemas implicados en la liofilización de liposomas. Cualquier persona con experiencia en el campo entiende cuántas variables deben determinarse experimentalmente para poder liofilizar y reconstituir con éxito cualquier formulación de liposoma particular con un compuesto encapsulado en el espacio acuoso o incorporado en la membrana. Además, a escala comercial, la liofilización es un proceso muy costoso. Los científicos que están diseñando formulaciones de liposomas para un posible uso comercial deberían evaluar cuidadosamente la necesidad de liofilizar el producto liposomal frente al envasado y almacenar la suspensión de liposomas como un líquido. Esta evaluación debe incluir la investigación extendida y el tiempo de desarrollo requerido para formular el producto liofilizado versus el producto líquido y si es deseable o incluso factible tener una gran cantidad de azúcar en el producto.