Ultrazvučni proizvedeni liposomi pokazuju vrlo visoku efikasnost zamke, veliki kapacitet utovara i ravnomjerno malu sfernu veličinu. Ultrazvučni liposomi nude odličnu bioraspoloživost. Hielscher Ultrasonics nudi ultrazvučnike za pouzdanu proizvodnju farmaceutskih liposoma u serijama i kontinuiranom režimu.

Prednosti Ultrasonične Liponeke proizvodnje

Ultrazvučna enkapsulacija liposoma je tehnika koja se koristi za kapsulaciju lijekova ili drugih terapijskih agenasa unutar liposoma koristeći ultrazvučnu energiju. U poređenju sa drugim metodama za enkapsulaciju liposoma, ultrazvučna enkapsulacija ima nekoliko prednosti koje je čine superiornom proizvodnom tehnikom.

• Visoka opterećenja, visoka efikasnost zamke: Poznato je da ultrazvučna proizvodnja liposoma proizvodi liposome sa velikim opterećenjem aktivnih sastojaka, npr. vitamina C, molekula lijekova itd. Istovremeno, metoda sonicacije pokazuje visoku efikasnost zamke. To znači da je visok procenat aktivne supstance inkapsuliran ultrazvučnošću. U zaključku, to ultrazvučnu terapiju čini visoko efikasnom metodom za proizvodnju liposoma.
• Jednoliki mali liposomi: Jedna od prednosti ultrazvučne enkapsulacije liposoma je njegova sposobnost da proizvede visoko ujednačene liposome sa uskom raspodelom veličine. Ultrazvučna energija se može koristiti za razbijanje većih liposoma ili lipidnih agregata na manje, uniformnije liposome. To dovodi do veće konzistentnosti u veličini i obliku liposoma, što može biti važno za primenu lekova gde veličina čestica može uticati na njihovu farmakokinetiku i efikasnost.
• Primjenjuje se na sve molekule: Još jedna prednost ultrazvučne enkapsulacije liposoma je njegova sposobnost da kapsulira širok spektar lekova i drugih terapijskih sredstava. Tehnika se može koristiti za inkapsulaciju hidrofilnih i hidrofobnih lijekova, što može biti teško učiniti s drugim metodama. Pored toga, ultrazvučna energija se može koristiti za enkapsulaciju makromolekula i nanočestica, koje mogu biti prevelike da bi se kapsulirale drugim metodama.
• Brzo i efikasno: Ultrazvučna enkapsulacija liposoma je takođe relativno jednostavan i brz proces. Ne zahteva upotrebu teških hemikalija ili visokih temperatura, što može biti štetno za terapijske agense koji se kapsuliraju.
• Scale-up: Pored toga, tehnika se može lako proširiti za veliku proizvodnju, što je čini isplativom opcijom za aplikacije za isporuku lekova.

Ukratko, ultrazvučna enkapsulacija liposoma je superiorna tehnika za enkapsulaciju liposoma zbog svoje sposobnosti da proizvede uniformne liposome sa distribucijom uskih veličina, kapsulira širok spektar terapijskih agenasa, te njegovu jednostavnost i skalabilnost.

Ultrazvučni Liposomi Priprema za lijekove i kozmetika

Liposomi (vezikule na bazi lipida), transferosomi (ultradeformabilni liposomi), etosomi (ultradeformabilne vezikule sa visokim sadržajem alkohola) i niosomi (sintetičke vezikule) su mikroskopske vezikule, koje se mogu vještački pripremiti kao globularni nosači u koje se mogu kapsulirati aktivne molekule. Ove vezikule prečnika između 25 i 5000 nm često se koriste kao nosioci lekova u farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji, kao što su oralna ili lokalna isporuka lekova, geneterapija i imunizacija. Ultrazvučnost je naučno dokazana metoda za visoko efikasnu proizvodnju liposoma. Hielscher ultrazvučnici proizvode liposome sa velikim opterećenjem aktivnih sastojaka i superiornom bioraspoloživošću.

Liposomi i liposomalna formulacija

Liposomi su unilamelarni, oligolamelarni ili multilamelarni vezikulski sistemi i sastoje se od istog materijala kao i ćelijska membrana (lipidni dvosloj). Što se tiče njihovog sastava i veličine, liposomi se razlikuju na sljedeći način:

• multi-lamelarne vezikule (MLV, 0,1-10μm)
• male unilamelarne vezikule (SUV, <100 nm)
• velike unilamelarne vezikule (LUV, 100–500 nm)
• divovske unilamelarne vezikule (GUV, ≥1 μm)

Glavna struktura liposoma sastoji se od fosfolipida. Fosfolipidi imaju hidrofilnu grupu glave i hidrofobnu repnu grupu, koja se sastoji od dugog ugljikovodičnog lanca.
U liposome membrana ima vrlo sličan sastav kao barijeru kože, tako da se mogu lako integrisati u ljudske kože. Kao liposome fusionate s kožom, mogu istovari zarobljeni agenata izravno na odredište, gdje je aktivnim sastojcima mogu zadovoljiti svoje funkcije. Dakle, liposoma stvoriti poboljšanje probojnosti kože / propusnost za zarobljeni farmaceutske i kozmetičke agenata. Također liposoma bez inkapsulirana agenata, upražnjeno vezikule, su snažni aktivnih sastojaka za kožu, kao phosphatidylcholin uključuje dva Essentials, koji je ljudski organizam ne može proizvesti samo po sebi: linolna kiselina i kolin.
Liposomi se koriste kao biokompatibilnih nosioci droge, peptidi, proteini, plasmic DNK, antisens oligonukleotida ili ribozymes, za farmaceutske, kozmetičke, i biohemijske svrhe. Ogromne svestranost u veličini čestica i fizičkih parametara lipida pruža atraktivan potencijal za izgradnju vozila po mjeri za širok spektar primjene. (Ulrich 2002)

Ultrazvučni liposomi Formiranje

Liposoma može formirati upotrebom ultrazvuka. Osnovni materijal za liposome preperation su amphilic molekula izvedena ili na osnovu bioloških membrana lipida. Za formiranje malih unilamellar vezikule (SUV), lipida disperzija je sonicated nježno – npr. sa ručnim ultrazvučnim uređajem UP50H (50W, 30kHz), VialTweeterom ili ultrazvučnim reaktorom CupHorn – u ledenu kupku. Trajanje takvog ultrazvučnih tretman traje cca. 5-15 minuta. Drugi metod za proizvodnju malih unilamellar vezikule je sonication multi-lamelarne vezikule liposoma.
Dinu-Pirvu et al. (2010) izvještava dobijanje transferosomes od upotrebe sonikatora MLVs na sobnoj temperaturi.
Hielscher Ultrasonics nudi razne ultrazvučne uređaje, sonotrode i dodatnu opremu i na taj način može pružiti najpogodnije ultrazvučno podešavanje za visoko efikasnu enkapsulaciju liposoma u bilo kojoj mjeri.

Ultrazvučna enkapsulacija aktivnih supstanci u liposomima

Liposomi djeluju kao nosioci aktivnih sastojaka kao što su vitamini, terapijske molekule, peptidi itd. Ultrazvuk je efikasno sredstvo za pripremu i formiranje liposoma za hvatanje aktivnih agenasa. Istovremeno, sonifikacija pomaže procesu kapsulacije i hvatanja, tako da se proizvode liposomi sa velikim opterećenjem aktivnih sastojaka. Prije kapsulacije, liposomi imaju tendenciju da formiraju klastere zbog interakcije površinskog naelektrisanja fosfolipidnih polarnih glava (cf. Míckova et al. 2008), nadalje, moraju se otvoriti. Na primjer, Zhu et al. (2003) opisuju enkapsulaciju biotinskog praha u liposomima ultrazvučnošću. Kako je biotin prah dodat u rastvor suspenzije vezikula, rastvor je soniciran. Nakon ovog tretmana, biotin je zarobljen u liposomima.

Liposomalne emulzije sa ultrazvučnošću

Da biste poboljšali negovanje efekt hidratantnih ili anti-aging kreme, losioni, gelovi i druge cosmeceutical formulacije, emulgator dodaju se liposomal disperzija za stabilizaciju veće količine lipida. Ali je istraga pokazala da je sposobnost liposoma je obično ograničena. Uz dodatak emulgatora, ovaj efekt će se pojaviti ranije i dodatni emulgatori izazvati slabljenje na barijeru afinitet fosfatidilkolin. nanočestice – sastavljen od fosfatidilkolin i lipida - su odgovor na ovaj problem. Ove nanočestice se formiraju od strane kapi ulje koje je pokriven monolayer od fosfatidilkolin. Upotreba nanočestica omogućava formulacije koje su u stanju da apsorbuju više lipida i ostaju stabilni, tako da nisu potrebne dodatne emulgatora.
Ultrasonikacija je dokazana metoda za proizvodnju nanoemulzija i nanodispersija. Visoko intenzivan ultrazvuk snabdeva snagu koja je potrebna za disperziju tečne faze (disperzivna faza) u malim kapljicama u drugoj fazi (kontinuirana faza). U zoni raspršivanja implodiranje kavitacionih mehurića uzrokuje intenzivne udarne talase u okolnoj tečnosti i rezultira stvaranjem tečnih mlazova visoke tečnosti. U cilju stabilizacije novoformiranih kapljica disperzne faze protiv koalescencije, emulziji (površinski aktivne supstance, surfaktanti) i stabilizatori dodaju se u emulziju. Kako koalescencija kapljica nakon poremećaja utiče na konačnu distribuciju veličine kapljice, efikasno stabilizujuće emulgere koriste se za održavanje konačne distribucije veličine kapljice na nivou koji je jednak raspodeli odmah nakon prekida kapljice u zoni ultrazvučne disperzije.

Liposomalna disperzija pomoću ultrazvučnosti

Liposomal disperzije, koji se zasnivaju na nezasićenih phosphatidylchlorine, nedostatak stabilnosti protiv oksidacije. Stabilizaciju disperzije može se postići antioksidansima, kao što je kompleks vitamina C i E.
Ortan et al. (2002) ostvario je u svojoj studiji u vezi ultrazvučni pripreme Anethum graveolens eteričnog ulja u liposoma dobre rezultate. Nakon sonication, dimenzija liposoma su između 70-150 nm, a za MLV između 230-475 nm; ove vrijednosti su približno konstantnom i nakon 2 mjeseca, ali inceased nakon 12 mjeseci, posebno u SUV disperzije (vidi histograma ispod). Mjerenje stabilnosti, što se tiče bitnih gubitak ulja i distribucije veličine, također je pokazala da liposomal disperzije održava sadržaja isparljivih ulja. Ovo ukazuje na to da je zarobljavanjem esencijalno ulje u liposoma povećava stabilnost ulja.

Ortan et al. (2009): Stabilnost MLV i SUV disperzije nakon 1 godine. Liposomske formulacije su uskladištene na 4±1 ºC.

Hielscher ultrazvučni procesori su idealni uređaji za primenu u kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji. Sistemi koji se sastoje od nekoliko ultrazvučnih procesora do 16.000 vati svaki, pružaju kapacitet potreban za prevođenje ove laboratorijske aplikacije u efikasnu proizvodnu metodu za dobijanje fino raspršenih emulzija u kontinuiranom protoku ili u seriji. – postizanje rezultata uporedivih sa današnjim najboljim dostupnim homogenizatorima visokog pritiska, kao što su ventili otvora. Pored ove visoke efikasnosti u kontinuiranoj emulzifikaciji, Hielscher ultrazvučni uređaji zahtevaju veoma malo održavanja i veoma su jednostavni za rukovanje i čišćenje. Ultrazvuk podržava čišćenje i ispiranje. Ultrazvučna snaga je podesiva i može se prilagoditi određenim proizvodima i zahtjevima za emulzifikaciju. Dostupni su i posebni reaktori protočnih ćelija koji ispunjavaju napredne zahteve CIP (clean-in-place) i SIP (sterilizacija na mestu).

Literatura / Reference