Farmaceutske supstance enkapsulirane u lipidne nanočestice pomoću ultrazvuka
Nanoveličinski nosači lijekova široko se koriste za isporuku farmaceutski aktivnih spojeva u ciljane ćelije. Za enkapsulaciju aktivnih supstanci u nosač lijeka s visokom bioraspoloživošću koriste se čvrste lipidne nanočestice. Ultrazvučna nanoemulzifikacija i enkapsulacija pouzdana je tehnika za proizvodnju velikih količina visokokvalitetnih nanonosača, kao što su čvrste lipidne nanočestice, nanostrukturirani lipidni nosači i liposomi.
Ultrazvučna nanoemulzifikacija i enkapsulacija
Ultrazvučna obrada (sonikacija) može razbiti uljnu i vodenu fazu i umiješati sitne kapljice ulja u vodu. Budući da se proces ultrazvučne emulzifikacije može precizno kontrolirati, ultrazvučna emulzifikacija i naknadni proces formiranja čvrstih lipidnih nanočestica mogu proizvesti napunjene nanočestice. Ultrazvučna obrada može proizvesti znatno manje veličine kapljica u poređenju s konvencionalnim metodama emulzifikacije.
Budući da se ultrazvučna nanoemulzifikacija i enkapsulacija mogu precizno kontrolirati, tehnika ultrazvučne obrade omogućava tačnu kontrolu nad veličinom čvrstih lipidnih nanočestica i njihovim punjenjem.
Ultrazvučna nanoemulzifikacija koristi se za proizvodnju napunjenih nanoemulzija, liposoma i čvrstih lipidnih nanočestica. Ultrazvučna obrada daje usku raspodjelu kapljica i nanostrukturirane čestice.
Dok se veće čvrste lipidne nanočestice (SLNs) mogu napuniti većom koncentracijom aktivnih supstanci, SNLs malih dimenzija pokazuju znatno povećanu kinetiku apsorpcije i produženo vrijeme cirkulacije u ljudskom organizmu.
Hielscher Ultrasonics homogenizatori pružaju vam potpunu kontrolu nad procesnim parametrima kao što su amplituda, temperatura, pritisak, trajanje ultrazvučne obrade i unos energije. To vam omogućava da razvijete prilagođenu recepturu za vlastitu formulaciju čvrstih lipidnih nanočestica. Ultrazvučna priprema lipidnih nanočestica kompatibilna je s različitim izvorima lipida i emulgatorima.
Ultrazvučna obrada daje vrlo ujednačenu usku raspodjelu veličine čestica, što dovodi do visoke stabilnosti tokom skladištenja.
UIP1000hdT sa staklenim protočnim reaktorom za proizvodnju čvrstih lipidnih nanočestica
Ultrazvučna priprema čvrstih lipidnih nanočestica
(Kumar et al. 2019)
- Visokoučinkovita emulzifikacija
- Tačna kontrola veličine i punjenja lipidnih čestica
- Visoko punjenje aktivnim supstancama
- Tačna kontrola procesnih parametara
- Brz proces
- Netermička, precizna kontrola temperature
- Linearna skalabilnost
- Reproducibilnost
- Standardizacija procesa / GMP
- Sonde i reaktori koji se mogu autoklavirati
- CIP / SIP
Koraci ultrazvučne proizvodnje čvrstih lipidnih nanočestica
(Kumar et al. 2019)
Šta su čvrste lipidne nanočestice?
Čvrste lipidne nanočestice (SLNs) uobičajen su oblik nanostrukturiranog nosača lijekova koji može enkapsulirati bioaktivne ili farmaceutske spojeve. Mogu poboljšati isporuku lijekova u crijevne limfne žile i poboljšati prodiranje u tkiva radi visoke stope isporuke terapeutika. SNLs mogu zarobiti lipofilne lijekove u svojoj lipidnoj jezgri, dok površinski sloj surfaktanta čini nanočesticu topivom u vodi i time joj daje visoku bioraspoloživost. SNLs imaju sferni oblik i sastoje se od čvrste lipidne jezgre stabilizirane emulgatorom (surfaktant, kosurfaktanti).
Uobičajeni izvori lipida i triglicerida su trikaprin, trilaurin, trimiristin, tripalmitin, tristearin, gliceril monostearat, gliceril behenat, gliceril palmitostearat, cetil palmitat, stearinska kiselina, palmitinska kiselina, dekanska kiselina, behenska kiselina, glikolni esteri, acilgliceroli, voskovi itd.
Kao surfaktanti u čvrstim lipidnim nanočesticama često se koriste lecitini (npr. sojin lecitin, suncokretov lecitin, jajni lecitin), fosfolipidi, fosfatidilholin, sfingomijelini, žučne soli (natrij-taurokolat), steroli (kolesterol), poloksamer 188, 182 i 407, poloksamin 908, tiloksapol, polisorbat 20, 60 i 80, natrij-holat, natrij-glikoholat, natrijeva sol tauroholne kiseline, natrijeva sol taurodeoksiholne kiseline, butanol, maslačna kiselina, dioktil natrij-sulfosukcinat, natrijeva sol monooktilfosforne kiseline, između ostalog.
Budući da se čvrste lipidne nanočestice sastoje od fiziološki sličnih lipida koji se nalaze u ljudskom tijelu, smatraju se dobro podnošljivima. Mogu se primjenjivati oralno, intravenski i dermalno.
Visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji za čvrste lipidne nanočestice
Sistemi kompanije Hielscher Ultrasonics naširoko se koriste u proizvodnji farmaceutskih proizvoda i dodataka prehrani za formulaciju visokokvalitetnih čvrstih lipidnih nanočestica i liposoma napunjenih farmaceutskim supstancama, vitaminima, antioksidansima, peptidima i drugim bioaktivnim spojevima. Kako bi zadovoljio zahtjeve svojih kupaca, Hielscher isporučuje ultrazvučne uređaje, od kompaktnog, a snažnog ručnog laboratorijskog homogenizatora i stolnih ultrazvučnih uređaja do potpuno industrijskih ultrazvučnih sistema za proizvodnju velikih količina farmaceutskih formulacija. Na raspolaganju je širok izbor ultrazvučnih sonotroda i reaktora kako bi se osigurala optimalna postavka za proizvodnju liposoma. Robusnost ultrazvučne opreme kompanije Hielscher omogućava rad 24/7 pri velikim opterećenjima i u zahtjevnim okruženjima.
Kako bismo svojim kupcima omogućili ispunjavanje dobre proizvođačke prakse (GMP) i uspostavu standardiziranih procesa, svi digitalni ultrazvučni uređaji opremljeni su inteligentnim softverom za precizno podešavanje parametara ultrazvučne obrade, kontinuirani nadzor procesa i automatsko bilježenje svih važnih procesnih parametara na ugrađenu SD-karticu. Visoka kvaliteta proizvoda zavisi od kontrole procesa i kontinuirano visokih standarda obrade. Hielscher ultrazvučni uređaji pomažu vam da pratite i standardizirate svoj proces!
Tabela u nastavku daje okvirnu informaciju o približnom kapacitetu obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Visokosnažni ultrazvučni homogenizatori od laboratorijskog do pilotnog i industrijskog mjerila.
Literatura/reference
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007): Preparation, characterization, cytotoxicity and transfection efficiency of poly (D, L-lactide- co-glycolide) and poly (D, L-lactic acid) cationic nanoparticles for controlled delivery of plasmid DNA. Int J Pharm 343: 247–254.
- Zhao K., Li W., Huang T., Luo X., Chen G., Zhang Y., Guo Ch.,
Dai Ch., Jin Z., Zhao Y., Cui H., Wang Y. (2013): Preparation and Efficacy of Newcastle Disease Virus DNA Vaccine Encapsulated in PLGA Nanoparticles. PLoS ONE 8(12), 2013.
Zanimljivosti
Čvrste lipidne nanočestice kao nosači lijekova
Čvrste lipidne nanočestice obično imaju sferni oblik prosječnog prečnika između 10 i 1000 nanometara. Čvrste lipidne nanočestice imaju matriks čvrste lipidne jezgre u kojem se lipofilne molekule mogu solubilizirati. Lipidna jezgra može se sastojati od različitih masnih spojeva, što znači da se pojam „lipid“ koristi u širem smislu koji obuhvata trigliceride (npr. tristearin), digliceride (npr. glycerol bahenate), monogliceride (npr. glicerol monostearat), masne kiseline (npr. stearinska kiselina), steroide (npr. kolesterol) i voskove (npr. cetil palmitat). Lipidna jezgra stabilizirana je (uglavnom kombinacijom) emulgatora (surfaktanta) koji se biraju ovisno o načinu primjene.
RNA vakcine
RNA vakcine koriste sintetske lance informacijske RNA (mRNA) koji kodiraju proteine s površine virusa. Ti lanci mRNA enkapsulirani su u čvrste lipidne nanočestice kako bi izazvali odgovor ljudskog imunološkog sistema na virus.