Lipozomy metodou reverzní fázové evaporace s využitím sonikace

Lipozomy jsou všestranné nanonosiče používané při podávání léčiv díky své biokompatibilitě a schopnosti enkapsulovat hydrofilní i hydrofobní léčiva. Metoda reverzní fázové evaporace (známá také jako emulgační metoda nebo metoda odpařování rozpouštědla) je významná technika přípravy lipozomů, která nabízí vysokou účinnost enkapsulace. Tento článek se zaměřuje na přípravu lipozomů metodou reverzní fázové evaporace podpořenou sonikací sondového typu a zdůrazňuje jednotlivé procesní kroky, výhody a potenciální aplikace v systémech pro podávání léčiv.

Lipozomy jsou vezikulární struktury tvořené jednou nebo více lipidovými dvojvrstvami, schopné enkapsulovat hydrofilní i hydrofobní sloučeniny. Díky své jedinečné struktuře jsou ideální pro cílené podávání léčiv. Metoda reverzní fázové evaporace (známá též jako emulgační metoda nebo metoda odpařování rozpouštědla) je zavedená technika přípravy lipozomů. V následujících odstavcích Vám představíme výhody metody reverzní fázové evaporace se sonikací sondového typu, o níž je známo, že zlepšuje emulgaci, účinnost enkapsulace a zmenšování velikosti lipozomů.

Metodika přípravy lipozomů metodou reverzní fázové evaporace

Tvorba lipozomů metodou reverzní evaporace se sonikací zahrnuje rozpuštění lipidů ve směsi organických rozpouštědel chloroformu a methanolu (2:1 v/v), která podporuje tvorbu inverzních micel. K této směsi se poté přidá vodný pufr. Spojený roztok se sonikuje, například pomocí sondového sonikátoru, jako je UP400ST, za vzniku mikroemulze typu voda v oleji. Organické rozpouštědlo se poté odpaří na rotační odparce, čímž vznikne viskózní gel, který se nakonec rozpadne a vytvoří lipozomy. Velké vodné jádro bublin mikroemulze podporuje zachycení hydrofilních molekul, což vede k lipozomálním gelům, které vykazují řízené uvolňování a dobrý permeační profil. Nakonec se lipozomy pomocí sonikátoru zmenší na jednotnou velikost.

Tvorba lipozomů metodou reverzní evaporace se sonikací

Protokol / postup krok za krokem:

1. Navážení a rozpuštění lipidů:
   Přesně navažte celkem 40 mg L-α-fosfatidylcholinu a cholesterolu v hmotnostním poměru buď 4:1, nebo 7:3.
   Navážené lipidy rozpusťte v 10 mL směsi chloroform/methanol (4:1 v/v) v baňce s kulatým dnem.
2. Vytvoření lipidového filmu:
   Připojte baňku s kulatým dnem k rotační odparce.
   Otáčejte baňkou při 8 x g a 40°C za vakua, dokud se na stěnách baňky nevytvoří tenký lipidový film.
3. Odstranění par rozpouštědla:
   Zbývající páry směsi rozpouštědel odstraňte propláchnutím baňky plynným dusíkem.
4. Opětovné rozpuštění lipidového filmu:
   Lipidový film znovu rozpusťte v 10 mL diethyletheru za vzniku vezikul s reverzní fází.
5. Příprava vodné fáze:
   Smíchejte 5 mL pufru PBS (0,1 M, pH 7,4) obsahujícího účinnou látku určenou k enkapsulaci a 20 mg Tween 80 s organickou fází (diethylether s rozpuštěnými lipidy).
6. Sonikace emulze:
   Umístěte emulzi v/o do ledové lázně.
   Emulzi sonikujte sondovým sonikátorem UP200Ht při 26 kHz v 50% pulzním režimu (0,5 cyklu = 30 s ZAPNUTO / 30 s VYPNUTO) a při 50% amplitudě po dobu 1 minuty.
7. Odpaření do vzniku gelu:
   Vraťte sonikovanou emulzi do rotační odparky.
   Odpařujte za atmosférického tlaku při 40°C, dokud nevznikne gel.
8. Tvorba lipozomů:
   Gel dále odpařujte, až se rozpadne na poloprůhlednou kapalinu, což signalizuje tvorbu lipozomů.
9. Finální lipozomová suspenze:
   K lipozomové suspenzi přidejte dalších 5 mL pufru PBS (0,1 M, pH 7,4).
   Směs jemně promíchejte na vortexu.
   Zbývající páry diethyletheru odstraňte pomocí plynného dusíku.
10. Skladování:
    Finální lipozomovou suspenzi uchovávejte při 4°C v chladničce až do použití.

Tyto pokyny popisují postup přípravy lipozomů krok za krokem metodou reverzní fázové evaporace s ultrazvukovou homogenizací, který zajišťuje vysoké vnitřní vodné plnění a účinnou enkapsulaci účinné látky.
Metoda reverzní fázové evaporace, zejména se sonikací sondového typu, je široce rozšířená technika přípravy lipozomů, obzvláště pokud je cílem vysoké vnitřní vodné plnění. Oproti tradiční metodě hydratace tenkého filmu je tato metoda výhodná díky své schopnosti začlenit do lipozomů větší množství vodné fáze.

Výhody sonikace sondového typu při tvorbě lipozomů

• Vyšší homogenita: Sonikace sondového typu zajišťuje konzistentní přívod energie, což vede k rovnoměrnější distribuci velikosti lipozomů.
• Lepší enkapsulace: Mechanické síly během sonikace zlepšují enkapsulaci léčiv, zejména u hydrofilních sloučenin.
• Škálovatelnost: Metody jsou snadno škálovatelné, a proto jsou vhodné pro velkoobjemovou výrobu lipozomů.

Aplikace lipozomů při podávání léčiv

Lipozomy připravené emulgační metodou a metodou odpařování rozpouštědla se sonikací sondového typu jsou vhodné pro různé aplikace při podávání léčiv, mimo jiné:

1. Cílené podávání léčiv: Funkcionalizace lipozomů specifickými ligandy umožňuje cílené doručení do konkrétních tkání nebo buněk.
2. Řízené uvolňování: Struktura lipidové dvojvrstvy umožňuje řízené uvolňování léčiva, čímž zvyšuje terapeutickou účinnost.
3. Všestrannost: Tyto metody jsou vhodné pro širokou škálu terapeutických látek, od malých molekul až po větší biomolekuly, jako jsou proteiny a nukleové kyseliny.

Metoda reverzní fázové evaporace je známá především vyšším vnitřním vodným plněním ve srovnání s metodou hydratace tenkého filmu. Tato vlastnost je přínosná pro aplikace vyžadující rozsáhlou enkapsulaci hydrofilních léčiv nebo jiných terapeutických látek.
Metoda reverzní fázové evaporace se sonikací sondového typu je robustní a účinná technika přípravy lipozomů. Díky schopnosti dosáhnout vyššího vnitřního vodného plnění je preferovanou metodou ve farmaceutických aplikacích, kde je klíčová maximalizace enkapsulace hydrofilních látek. Pečlivá kontrola odpařování rozpouštědla a použití sonikace jsou klíčem k úspěchu této metody a vedou k výrobě vysoce kvalitních lipozomů vhodných pro různé terapeutické účely.

Najděte správný sonikátor pro Vaši výrobu lipozomů

Hielscher Ultrasonics nabízí širokou produktovou řadu sondových sonikátorů pro efektivní výrobu lipozomů, jejímž výsledkem je vysoká účinnost zachycení a vysoká kapacita plnění bioaktivními molekulami.
Sonikátory Hielscher můžete použít pro různé postupy přípravy lipozomů, jako je zde popsaná technika reverzní fázové evaporace, emulgační metoda a metoda tenkého filmu.
Přečtěte si více o ultrazvukové přípravě lipozomů metodou tenkého filmu!
Přečtěte si více o ultrazvukově připravených lipozomech enkapsulujících

• vitamin C
• DHA a EPA (rybí olej)
• allicin
• peptidy GLP-1 (např. semaglutid)

Návrh, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany

Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou proslulé svou nejvyšší kvalitou a konstrukčními standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají.

Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO, která klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě splňují požadavky CE a vyhovují požadavkům UL, CSA a RoHs.

Následující tabulka Vám poskytne přehled o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů: