Липозоми чрез метод на обратно фазово изпаряване с помощта на соникация
Липозомите са универсални наноносители, използвани при доставяне на лекарства поради тяхната биосъвместимост и способност да капсулират както хидрофилни, така и хидрофобни лекарства. Методът на обратно фазово изпаряване (известен също като метод на емулгиране или метод на изпаряване с разтворител) е известна техника за приготвяне на липозоми, предлагаща висока ефективност на капсулиране. Тази статия се фокусира върху получаването на липозоми чрез метода на обратно фазово изпарение, подсилен чрез ултразвук тип сонда, подчертавайки процедурните стъпки, ползите и потенциалните приложения в системите за доставяне на лекарства.
Методология на приготвяне на липозоми чрез метод на обратно фазово изпаряване
Образуването на липозоми чрез метода на обратно изпаряване с помощта на ултразвук включва разтваряне на липиди в смес от органичен разтворител от хлороформ и метанол (2:1 v/v), което благоприятства образуването на обърнати мицели. След това към тази смес се добавя воден буфер. Комбинираният разтвор се озвукова, например, с помощта на сондов тип ултразвук като UP400ST, за да се създаде микроемулсия вода в масло. След това органичният разтворител се изпарява с помощта на ротационен изпарител, което води до вискозен гел, който в крайна сметка се срутва, за да образува липозоми. Голямото водно ядро на микроемулсионните мехурчета насърчава улавянето на хидрофилни молекули, което води до липозомени гелове, които показват контролирано освобождаване и добър профил на проникване. И накрая, липозомите се намаляват до еднакъв размер с помощта на ултразвука.
Протокол / инструкции стъпка по стъпка:
- Претеглете и разтворете липидите:
Точно претеглете общо 40 mg L-α-фосфатидилхолин и холестерол в масово съотношение 4:1 или 7:3.
Претеглените липиди се разтварят в 10 ml смес от хлороформ/метанол (4:1 v/v) в колба с кръгло дъно. - Форма на липиден филм:
Прикрепете колбата с кръгло дъно към въртящ се изпарител.
Завъртете колбата при 8 x g при 40°C при вакуумни условия, докато по стените на колбата се образува тънък липиден филм. - Отстранете изпаренията на разтворителя:
Евакуирайте останалите изпарения от разтворителната смес, като промиете колбата с азотен газ. - Повторно разтваряне на липиден филм:
Разтворете отново липидния филм в 10 ml диетилов етер, за да образувате везикули с обратна фаза. - Пригответе водна фаза:
Смесват се 5 ml PBS буфер (0,1 M, рН 7,4), съдържащ активната съставка за капсулиране и 20 mg Tween 80 с органичната фаза (диетил етер с разтворени липиди). - Соникирайте емулсията:
Поставете емулсията в ледена баня.
Соникирайте емулсията с помощта на сонден ултразвук UP200Ht при 26 kHz и 50% импулсен режим (0,5 цикъла = 30 сек ВКЛ / 30 сек ИЗКЛ.) и 50% амплитуда за 1 минута. - Изпарете се, за да образувате гел:
Върнете ултразвуковата емулсия във въртящия се изпарител.
Изпарява се при атмосферно налягане при 40°C, докато се получи гел. - Образувайте липозоми:
Допълнително изпарете гела, разбивайки го в полупрозрачна течност, което показва образуването на липозоми. - Окончателно спиране на липозома:
Добавете още 5 ml PBS буфер (0,1 M, pH 7,4) към липозомната суспензия.
Внимателно завихрете сместа.
Евакуирайте останалите изпарения на диетилов етер с помощта на азотен газ. - Съхранение:
Съхранявайте крайната липозомна суспензия при 4°C в хладилник до необходимост.
Тези инструкции очертават стъпка по стъпка процеса за приготвяне на липозоми с помощта на метода на обратнофазно изпаряване с ултразвукова хомогенизация, осигурявайки високо вътрешно водно натоварване и ефективно капсулиране на активната съставка.
Методът на обратнофазно изпаряване, особено с помощта на сонда, е широко възприета техника за приготвяне на липозоми, особено когато се стреми към високо вътрешно водно натоварване. Този метод е изгоден пред традиционния метод на тънкослойна хидратация поради способността му да включва по-голямо количество водна фаза в липозомите.
Предимства на сондната соникация за образуване на липозоми
- Подобрена хомогенност: Ултразвукът от тип сонда осигурява постоянен вход на енергия, което води до по-равномерно разпределение на размерите на липозоми.
- Подобрено капсулиране: Механичните сили по време на ултразвука подобряват капсулирането на лекарствата, особено за хидрофилни съединения.
- Мащабируемост: Методите са лесно мащабируеми, което ги прави подходящи за мащабно производство на липозоми.
Приложения на липозоми при доставяне на лекарства
Липозоми, приготвени чрез методи на емулгиране и изпаряване на разтворител със сондовидна ултразвук, са подходящи за различни приложения за доставяне на лекарства, включително:
- Целенасочена доставка на лекарства: Функционализацията на липозоми със специфични лиганди позволява целенасочено доставяне до определени тъкани или клетки.
- Контролирано освобождаване: Липидната двуслойна структура позволява контролирано освобождаване на лекарството, повишавайки терапевтичната ефикасност.
- Гъвкавост: Тези методи обхващат широк спектър от терапевтични агенти, от малки молекули до по-големи биомолекули като протеини и нуклеинови киселини.
Методът на обратно фазово изпаряване е особено известен с по-високото си вътрешно водно натоварване в сравнение с метода на тънкослойна хидратация. Тази характеристика е полезна за приложения, изискващи значително капсулиране на хидрофилни лекарства или други терапевтични агенти.
Методът на обратнофазово изпаряване с помощта на сонда е стабилна и ефективна техника за приготвяне на липозоми. Способността му да постига по-високо вътрешно водно натоварване го прави предпочитан метод във фармацевтични приложения, където максимизирането на капсулирането на хидрофилни вещества е от решаващо значение. Внимателният контрол на изпаряването на разтворителя и използването на ултразвук са от ключово значение за успеха на този метод, което води до производството на висококачествени липозоми, подходящи за различни терапевтични цели.
Намерете правилния соникатор за производството на липозоми
Hielscher Ultrasonics предлага широка продуктова гама от сондови ултразвукораздвижители за ефективно производство на липозоми, което води до висока ефективност на улавяне и висока товароносимост на биоактивните молекули.
Можете да използвате ултразвукозатори на Hielscher за различни начини на приготвяне на липозоми, като описаната тук техника на обратно фазово изпаряване, метод на емулгиране и метод на тънък слой.
Прочетете повече за ултразвуковата липозома чрез тънкослойен метод!
Прочетете повече за капсулирането на ултразвуково подготвени липозоми
- висока ефективност
- Най-съвременна технология
- надеждност & Стабилност
- регулируемо, прецизно управление на процеса
- партида & Вградени
- за всеки обем
- Интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. програмируеми, протоколиране на данни, дистанционно управление)
- лесен и безопасен за работа
- ниска поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Тежките условия и взискателните условия се справят лесно с ултразвуковите апарати на Hielscher.
Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови уреди, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher са съвместими с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
---|---|---|
0.5 до 1,5 мл | Н.А. | ФлаконВисокоговорител за високи честоти |
1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
15 до 150L | 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
15 до 150L | 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): An efficient liposome based method for antioxidants encapsulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. and Wen, J. (2014): Preparation, Optimization and Characterization of Bovine Lactoferrin-loaded Liposomes and Solid Lipid Particles Modified by Hydrophilic Polymers Using Factorial Design. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impact of preparation method and variables on the internal structure, morphology, and presence of liposomes in phytantriol-Pluronic® F127 cubosomes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
Факти, които си струва да знаете
Какво представляват липозоми?
Липозомите са сферични везикули с липиден двуслой, използвани за капсулиране на съединения. Те се приготвят в разтвор, съдържащ съединението, което трябва да бъде уловено. За хидрофилни съединения като протеини се използва воден разтвор, докато хидрофобните молекули се капсулират с помощта на разтвори в органични разтворители, смесени с липиди. Тази гъвкавост прави липозомите ценни за доставка на лекарства и други биомедицински приложения.
Какво представлява методът на обратно фазово изпаряване за приготвяне на липозоми?
Методът на обратнофазно изпаряване за приготвяне на липозоми включва разтваряне на липиди в смес от хлороформ/метанол и образуване на тънък липиден филм чрез ротационно изпаряване. След това този филм се разтваря отново в диетилов етер, за да се създадат везикули с обратна фаза. Водна фаза, съдържаща активната съставка и Tween 80, се смесва с органичната фаза, образувайки емулсия вода в масло. Емулсията се ултразвукува с помощта на сондообразен ултразвук, последвано от по-нататъшно ротационно изпаряване, за да се получи гел, който в крайна сметка образува липозоми при допълнително изпаряване. Окончателната суспензия завършва чрез добавяне на PBS буфер и отстраняване на остатъчните разтворители с азотен газ, което води до липозоми, които се съхраняват при 4°C.
Какъв е ефектът от соникацията върху липозомите?
Соникацията засяга липозоми, като използва ултразвукови вълни за разрушаване и смесване на липидната и водната фаза, насърчавайки образуването на хомогенна дисперсия. Този процес помага да се контролира размерът и еднородността на липозомите и предотвратява прегряването, като позволява периодични изблици на енергия. Контролираната кавитация, причинена от ултразвука, осигурява ефективно капсулиране на активните съставки в липозомите.
Какво е фазов преход в липозоми?
Фазовият преход в липозоми се отнася до температурно индуцираната промяна във физическото състояние на липида. Температурата на фазовия преход е специфичната температура, при която липидите преминават от подредената гел фаза, където въглеводородните вериги са напълно удължени и плътно опаковани, към неподредената течнокристална фаза, където въглеводородните вериги стават произволно ориентирани и течни. Този преход влияе върху стабилността на липозома, пропускливостта и взаимодействието с капсулирани вещества.
Какво представлява екструзионният метод за приготвяне на липозоми?
Понякога методът на тънкослойна хидратация се нарича още метод на екструдиране, тъй като етапът на тънкослойна хидратация е последван от етап на екструдиране. По време на екструдирането липозоми се екструдират през поликарбонатни мембрани, за да се получат хомогенни малки липозоми. Като алтернатива на екструдирането, липозомите често се намаляват чрез ултразвук.
Какво представлява методът на соникация на липозоми?
Соникацията се прилага при различни методи за образуване на липозоми. Соникацията се прилага за емулгиране на липиди и разтворители, за рехидратация на липидния филм и намаляване на размера на липозома. За метода на избягване на обратната фаза липидите се емулгират ултразвуково с водна фаза. За тънкослойния метод изсушеният липиден филм се рехидратира с помощта на ултразвук, за да се създаде суспензия на мултиламеларни везикули. Множествените техники за приготвяне на липозоми използват ултразвук за последващо намаляване на образуваните липозоми. Тук ултразвукът води до равномерно малки и стабилни липозоми, подходящи за различни приложения.