صياغة بالموجات فوق الصوتية من نيوسومات
النيوسومات هي حويصلات بحجم النانو ، والتي يمكن استخدامها كحامل للأدوية (مثل أدوية السرطان) وغيرها من المواد النشطة بيولوجيا. الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة بسيطة وسريعة لصياغة نيوسومات صغيرة مع حمولة عالية من المخدرات.
حويصلات نيوسوم كحامل نانو للمكونات النشطة
النيوسوم هو حويصلة غير أيونية قائمة على الفاعل بالسطح ، تتكون في الغالب من الفاعل بالسطح غير الأيوني ودمج الكوليسترول كسواغة. النيوسومات أكثر استقرارا ضد التدهور الكيميائي أو الأكسدة ولها وقت تخزين طويل مقارنة بالليبوزومات. نظرا للمواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في تحضير النيوسوم ، فهي قابلة للتحلل البيولوجي ومتوافقة حيويا وغير مناعية. النيوسومات نشطة تناضحيا ومستقرة كيميائيا وتوفر وقت تخزين أطول مقارنة بالليبوزومات. اعتمادا على الحجم والصفيحة ، تتوفر طرق تحضير مختلفة مثل الصوتنة ، تبخر الطور العكسي ، ترطيب الأغشية الرقيقة أو عملية امتصاص الدواء المتدرج عبر الغشاء. إعداد niosome بالموجات فوق الصوتية هو الأسلوب المفضل لإنتاج حويصلات أحادية الصفيحة ، وهي صغيرة وموحدة الحجم.
صياغة نيوسوم بالموجات فوق الصوتية
لصياغة النيوسومات ، يجب تحضير مستحلب الزيت في الماء (o / w) من محلول عضوي من الفاعل بالسطح والكوليسترول ومحلول مائي يحتوي على المركب النشط بيولوجيا ، أي الدواء. الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية هو تقنية متفوقة لخلط السوائل غير القابلة للامتزاج مثل الزيت والماء. عن طريق قص قطرات كلتا المرحلتين وكسرها إلى حجم نانو ، يتم الحصول على مستحلب نانو. بعد ذلك ، يتم تبخير المذيب العضوي ، مما يؤدي إلى تحميل النيوسومات بالعوامل العلاجية ، والتي يتم تشتيتها في المرحلة المائية. عند مقارنتها بالتحريك الميكانيكي ، تتفوق تقنية صياغة النيوسوم بالموجات فوق الصوتية من خلال تكوين نيوسومات ذات بعد متوسط أصغر ومؤشر تشتت أقل في عملية سريعة. يفضل استخدام الحويصلات الأصغر بشكل عام ، مع الأخذ في الاعتبار أنها تميل إلى تجنب آليات إزالة الجسم بشكل أفضل من الجسيمات الأكبر ، وتبقى لفترات أطول في مجرى الدم. (راجع براغاني وآخرون 2014)
اقرأ المزيد عن الصوتيات لتحسين تركيبات النيوسوم!
- حويصلات أحادية الصفيحة ، صغيرة ، موحدة
- عملية بسيطة وسريعة
- استنساخه
- يمكن التحكم فيها بدقة
- آمن
- قابلة للتطوير بسهولة
بروتوكولات تحضير النيوسوم بالموجات فوق الصوتية
وقد تم بحث صياغة نيوسوم باستخدام صوتنة على نطاق واسع بحيث تتوفر العديد من البروتوكولات التحقق من صحتها علميا لإنتاج النيوسوم بالموجات فوق الصوتية.
أدناه ، يمكنك العثور على نظرة عامة قصيرة على عدد قليل من بروتوكولات الصياغة التي تعد وتحميل النيوسومات باستخدام صوتنة.
نيوسومات محملة بمستخلصات ويتانيا سومنيفيرا
قام Chinembiri et al. (2017) بصياغة مستخلص خام Withania somnifera إلى نيوسومات مخصصة للتطبيق الموضعي. تم تغليف المركبات النشطة بيولوجيا عن طريق حقن المذيبات. لذلك ، تم تحريك المراحل العضوية والمائية بشكل مستمر مغناطيسيا ، والحفاظ على درجة الحرارة عند 60 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية حتى تم طرد المذيب العضوي. تم تبريد الصيغة الناتجة وصوتنة على الجليد باستخدام صوتنة Hielscher UP200ST. كان متوسط أحجام النيوسومات يتراوح بين حوالي 165.9 ± 9.4 وأظهر كفاءة انحباس عالية (EE٪) من ويتانوليد أ.
نيوسومات محملة بدوكسوروبيسين
تم تحضير نيوسومات N-palmitoyl glucosamine (Glu) المحملة بدوكسوروبيسين ، وهو دواء مضاد للسرطان ، عن طريق هز خليط من NPG (16 مجم) ، سبان 60 (65 مجم) ، كوليسترول (58 مجم) ، وسولولان C24 (54 مجم) في محلول دوكسوروبيسين (1.5 مجم / مل ، 2 مل ، محضر في برنامج تلفزيوني) عند 90 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة ، متبوعا بصوتنة المسبار لمدة 10 دقائق (75٪ كحد أقصى).
تم تحضير حويصلات بالميتويل جليكول الشيتوزان (GCP) كما هو موضح سابقا (11) عن طريق التحقيق في صوتنة الجليكول الشيتوزان (10 مجم) والكوليسترول (4 مجم) في محلول دوكسوروبيسين (1.5 مجم / مل). (دوفيس وآخرون 2004)
UP400St – جهاز بالموجات فوق الصوتية 400W لصياغة ناقلات نانوية مثل النيوسومات
طرق تحضير النيوسوم البديلة
تتضمن طرق صياغة النيوسوم البديلة مثل تقنية تبخر الطور العكسي أو عملية امتصاص الدواء المتدرج الأس الهيدروجيني عبر الغشاء تطبيق الطاقة فوق الصوتية. تستخدم كلتا التقنيتين بشكل أساسي لصياغة الحويصلات متعددة الصفائح (MLVs). أدناه يمكنك العثور على وصف موجز لكل من التقنيات وخطوة صوتنة المعنية.
Sonication في إعداد النيوسوم عن طريق التبخر العكسي المرحلة
في طريقة تبخر الطور العكسي (REV) ، يتم إذابة مكونات تركيبة niosomal في خليط من الأثير والكلوروفورم وتضاف إلى المرحلة المائية ، التي تحتوي على الدواء. يستخدم الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية لتحويل الخليط إلى مستحلب دقيق الحجم. بعد ذلك ، يتم تبخير المرحلة العضوية. النيوسوم الذي تم الحصول عليه أثناء تبخر المذيب العضوي عبارة عن حويصلات أحادية الصفيحة كبيرة الحجم.
عملية امتصاص الدواء المتدرج الأس الهيدروجيني عبر الغشاء
بالنسبة لعملية امتصاص الدواء المتدرجة الحموضة عبر الغشاء (داخل الحمضية) (مع التحميل عن بعد) ، يتم إذابة الفاعل بالسطح والكوليسترول في الكلوروفورم. ثم يتم تبخير المذيب تحت فراغ للحصول على طبقة رقيقة على جدار القارورة ذات القاع المستدير. يتم ترطيب الفيلم بحمض الستريك 300 mM (درجة الحموضة 4.0) عن طريق دوامة التعليق. يتم تجميد الحويصلات متعددة الصفائح وإذابتها ثلاث مرات ثم صوتنة بعد ذلك باستخدام الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار. إلى هذا التعليق niosomal ، يضاف محلول مائي يحتوي على 10 ملغ / مل من الدواء والدوامة. ثم يتم رفع الرقم الهيدروجيني للعينة إلى الرقم الهيدروجيني 7.0-7.2 مع 1M فوسفات الصوديوم. ثم يسخن الخليط إلى 60 درجة مئوية لمدة 10 دقائق. هذه التقنية تنتج في الحويصلات متعددة الصفائح. (راجع كازي وآخرون 2010)
تقليل حجم النيوسومات بالموجات فوق الصوتية
عادة ما تكون النيوسومات ضمن نطاق الحجم من 10 نانومتر إلى 1000 نانومتر. اعتمادا على تقنية التحضير ، غالبا ما تكون النيوسومات كبيرة الحجم نسبيا وتميل إلى تكوين مجاميع. ومع ذلك ، فإن أحجام النيوسوم المحددة هي عامل مهم عندما يتعلق الأمر بالنوع المستهدف من نظام التسليم. على سبيل المثال ، حجم نيوسوم صغير جدا في نطاق النانومتر هو الأنسب لتوصيل الدواء الجهازي ، حيث يجب توصيل الدواء عبر أغشية الخلايا للوصول إلى الموقع الخلوي المستهدف ، بينما يوصى باستخدام النيوسومات الأكبر لتوصيل الأدوية داخل العضل وداخل التجويف أو تطبيقات العيون. يعد تقليل حجم النيوسومات بالموجات فوق الصوتية خطوة شائعة أثناء تحضير النيوسومات القوية للغاية. تعمل قوى القص بالموجات فوق الصوتية على إزالة التكتل وتفريق النيوسومات إلى نيوسومات نانوية أحادية التشتت.
بروتوكول – تقليل حجم الجسيمات الشحمية بالموجات فوق الصوتية
قام Naderinezhad et al. (2017) بصياغة LipoNiosomes المتوافقة حيويا (مزيج من النيوسوم والليبوزوم) التي تحتوي على Tween 60: الكوليسترول: DPPC (عند 55: 30: 15: 3) مع 3٪ DSPE-mPEG. لتقليل حجم الجسيمات الشحمية المحضرة ، بعد الترطيب قاموا بصوتنة التعليق لمدة 45 دقيقة (15 ثانية و 10 ثوان ، سعة 70٪ عند 100 واط) لتقليل تراكم الجسيمات باستخدام الخالط بالموجات فوق الصوتية UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH ، ألمانيا). بالنسبة لطريقة تدرج الأس الهيدروجيني ، تم ترطيب الأغشية المجففة من CUR والمواد الخافضة للتوتر السطحي والدهون ب 1300 مل من كبريتات الأمونيوم (درجة الحموضة 1⁄4 4) عند 63 درجة مئوية لمدة 47 دقيقة. بعد ذلك ، تم صوتنة الجسيمات النانوية فوق حمام جليدي لإنتاج حويصلات صغيرة.
الموجات فوق الصوتية لإعداد نيوسوم
Hielscher Ultrasonic هي خبرة طويلة في تصميم وتصنيع وتوزيع وخدمة المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لصناعة الأدوية والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل.
إن تحضير النيوسومات عالية الجودة، والليبوزومات، والجسيمات الشحمية، والجسيمات النانوية الدهنية الصلبة، والجسيمات النانوية البوليمرية، ومركبات سيكلوديكسترين وغيرها من حاملات الأدوية ذات البنية النانوية هي عمليات تتفوق فيها أجهزة Hielscher للموجات فوق الصوتية بسبب موثوقيتها العالية، وإخراج الطاقة المتناسق، وإمكانية التحكم الدقيق. تسمح أجهزة الموجات فوق الصوتية من Hielscher بالتحكم الدقيق في جميع معلمات العملية، مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط وطاقة السوننة. يقوم البرنامج الذكي تلقائيًا ببرمجة جميع معلمات الصوتيات (الوقت والتاريخ والسعة والطاقة الصافية والطاقة الكلية ودرجة الحرارة والضغط) على بطاقة SD المدمجة.
تسمح متانة أجهزة Hielscher للصوتيات بالتشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع في الأعمال الشاقة وفي البيئات الصعبة.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- تشينيمبيري تي إن ، جربر إم ، دو بليسيس إل إتش ، دو بريز جي إل ، هامان جي إتش ، دو بليسيس جيه (2017): التسليم الموضعي لمستخلصات Withania somnifera الخام في النيوسومات والجسيمات النانوية الدهنية الصلبة. مجلة العقاقير 2017 أكتوبر ؛ 13 (ملحق 3): S663-S671.
- نوروزي ف. ، الماسي أ. ، جافيدي ج. ، حائري أ. ، داداشزاده س. (2018): تأثير نوع الفاعل بالسطح ومحتوى الكوليسترول وطرق تقليص الحجم المختلفة على حجم جسيمات النيوسومات. المجلة الإيرانية للبحوث الصيدلانية 2018; 17 (الملحق 2): 1-11.
- أشرف عليمي ، جواد ظفار رضا ، فاطمة هاغيرالسادات ، حسين زارع جلياني ، مجتبى حقي كرم الله ، سيد أحمد حسيني ، سمية حقي كرم الله (2018): الإعطاء المشترك للباكليتاكسيل والكركمين في تركيبات نيوسومال PEGylated الموجبة الجديدة تظهر فعالية تآزرية معززة مضادة للأورام. J التكنولوجيا الحيوية النانوية (2018) 16:28.
- سميرة نادر نجاد، قاسم عم عبيديني، فاطمة هاغيرالسادات (2017): المشاركة في توصيل الأدوية المضادة للسرطان المحبة للماء والكارهة للماء باستخدام ناقلات نانوية متوافقة حيويا وحساسة للدهون وحساسة لدرجة الحموضة للسرطانات المقاومة للأدوية المتعددة. RSC Adv. ، 2017 ، 7 ، 30008-30019.
حقائق تستحق المعرفة
نيوسومات مقابل ليبوزومات
الجسيمات الشحمية والنيوسومات هي حويصلات مجهرية ، والتي يمكن تحميلها بمركبات نشطة بيولوجيا لتوصيل الدواء. تشبه النيوسومات الجسيمات الشحمية ، لكنها تختلف في تكوينها ثنائي الطبقة. في حين أن الجسيمات الشحمية لها طبقة فوسفوليبيد ثنائية ، فإن طبقة النيوسوم المزدوجة مصنوعة من مواد خافضة للتوتر السطحي غير أيونية ، مما يؤدي إلى اختلاف كيميائي في الوحدات الهيكلية. يمنح هذا الاختلاف الهيكلي النيوسومات استقرارا كيميائيا أعلى ، وقدرة فائقة على اختراق الجلد ، وشوائب أقل.
يتم تمييز النيوسومات حسب الحجم إلى ثلاث مجموعات رئيسية: الحويصلات الصغيرة أحادية الصفيحة (SUV) يبلغ متوسط قطرها 10-100 نانومتر ، والحويصلات الكبيرة أحادية الصفيحة (LUV) لها متوسط حجم 100-3000 نانومتر ، والحويصلات متعددة الصفائح (MLV) تتميز بأكثر من طبقة ثنائية واحدة.
“تتصرف النيوسومات في الجسم الحي مثل الجسيمات الشحمية، مما يطيل من دوران الدواء المحبوس ويغير من توزيعه على الأعضاء واستقراره الأيضي. كما هو الحال مع الجسيمات الشحمية، تعتمد خصائص النيوسومات على تركيبة الطبقة الثنائية وكذلك طريقة إنتاجها. وقد ذُكر أن إقحام الكوليسترول في الطبقات الثنائية يقلل من حجم الاحتباس أثناء التركيب، وبالتالي كفاءة الاحتباس.” (كازي وآخرون 2010)
يمكن تحضير النيوسومات عبر تقنيات مختلفة مثل تقنية ترطيب الأغشية الرقيقة ، أو الموجات فوق الصوتية ، أو طريقة تبخر الطور العكسي ، أو طريقة التجميد والذوبان ، أو الموائع الدقيقة ، أو طريقة الإماهة بالجفاف. من خلال اختيار الشكل المناسب للتحضير ، والسطحي ، ومحتوى الكوليسترول ، وإضافات الشحنة السطحية ، وتركيز التعليق ، يمكن صياغة التركيب ، الصفيحة ، الاستقرار ، والشحنة السطحية للنيوسومات من أجل تلبية متطلبات محددة لحامل الدواء.
من أجل إنتاج نيوسومات عالية التوافق حيويا مع سمية خلوية منخفضة للغاية ، يجب أن تكون المواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في تحضير النيوسوم قابلة للتحلل البيولوجي ومتوافقة حيويا وغير مناعية.