Liposomer fremstillet ved fordampningsmetoden med omvendt fase og sonikering

Liposomer er alsidige nanobærere, der anvendes til lægemiddellevering på grund af deres biokompatibilitet og evne til at indkapsle både hydrofile og hydrofobe lægemidler. Fordampningsmetoden med omvendt fase (også kendt som emulgeringsmetoden eller en opløsningsmiddelfordampningsmetode) er en fremtrædende teknik til fremstilling af liposomer, som giver høj indkapslingseffektivitet. Denne artikel fokuserer på fremstilling af liposomer ved fordampningsmetoden med omvendt fase, forbedret ved sonikering med sonde, og fremhæver procedurens trin, fordele og potentielle anvendelser i systemer til lægemiddellevering.

Liposomer er vesikulære strukturer, der består af et eller flere lipiddobbeltlag og kan indkapsle hydrofile og hydrofobe forbindelser. Deres unikke struktur gør dem ideelle til målrettet lægemiddellevering. Fordampningsmetoden med omvendt fase (også kendt som emulgering eller en opløsningsmiddelfordampningsmetode) er en veletableret teknik til fremstilling af liposomer. I de følgende afsnit præsenterer vi fordelene ved fordampningsmetoden med omvendt fase og sonikering med sonde, som er kendt for at forbedre emulgering, indkapslingseffektivitet og reduktion af liposomernes størrelse.

Metodik til fremstilling af liposomer ved fordampningsmetoden med omvendt fase

Dannelse af liposomer ved den omvendte fordampningsmetode med sonikering indebærer opløsning af lipider i en blanding af de organiske opløsningsmidler chloroform og methanol (2:1 v/v), som fremmer dannelsen af omvendte miceller. Derefter tilsættes en vandig buffer til denne blanding. Den samlede opløsning sonikeres, eksempelvis med et ultralydsapparat med sonde som UP400ST, for at danne en vand-i-olie-mikroemulsion. Det organiske opløsningsmiddel fordampes derefter ved hjælp af en rotationsfordamper, hvilket resulterer i en viskøs gel, som til sidst kollapser og danner liposomer. Den store vandige kerne i mikroemulsionens bobler fremmer indfangningen af hydrofile molekyler, hvilket fører til liposomale geler med kontrolleret frigivelse og en god permeationsprofil. Til sidst reduceres liposomerne til en ensartet størrelse ved hjælp af ultralydsapparatet.

Dannelse af liposomer ved den omvendte fordampningsmetode med sonikering

Protokol / Trinvise instruktioner:

1. Afvej og opløs lipider:
   Afvej nøjagtigt i alt 40 mg L-α-phosphatidylcholine og kolesterol i et masseforhold på enten 4:1 eller 7:3.
   Opløs de afvejede lipider i 10 mL af en chloroform/methanol-blanding (4:1 v/v) i en rundbundet kolbe.
2. Dan en lipidfilm:
   Tilslut den rundbundede kolbe til en rotationsfordamper.
   Rotér kolben ved 8 x g ved 40°C under vakuum, indtil der dannes en tynd lipidfilm på kolbens vægge.
3. Fjern opløsningsmiddeldampe:
   Fjern de resterende dampe fra opløsningsmiddelblandingen ved at gennemskylle kolben med nitrogengas.
4. Genopløs lipidfilmen:
   Genopløs lipidfilmen i 10 mL diethylether for at danne vesikler med omvendt fase.
5. Klargør den vandige fase:
   Bland 5 mL PBS-buffer (0,1 M, pH 7,4), der indeholder det aktive stof, som skal indkapsles, og 20 mg Tween 80 med den organiske fase (diethylether med opløste lipider).
6. Sonikér emulsionen:
   Anbring w/o-emulsionen i et isbad.
   Sonikér emulsionen med et ultralydsapparat UP200Ht med sonde ved 26 kHz og 50% pulstilstand (0,5 cyklusser = 30 sec TIL / 30 sec FRA) og 50% amplitude i 1 minut.
7. Fordamp for at danne en gel:
   Før den sonikerede emulsion tilbage til rotationsfordamperen.
   Fordamp ved atmosfærisk tryk og 40°C, indtil der opnås en gel.
8. Dan liposomer:
   Fordamp gelen yderligere, så den brydes op og bliver til en halvgennemsigtig væske, hvilket indikerer dannelsen af liposomer.
9. Endelig liposomsuspension:
   Tilsæt yderligere 5 mL PBS-buffer (0,1 M, pH 7,4) til liposomsuspensionen.
   Bland forsigtigt blandingen med en vortexmixer.
   Fjern de resterende diethyletherdampe ved hjælp af nitrogengas.
10. Opbevaring:
    Opbevar den endelige liposomsuspension ved 4°C i et køleskab, indtil den skal bruges.

Disse instruktioner beskriver den trinvise proces til fremstilling af liposomer ved fordampningsmetoden med omvendt fase og ultralydshomogenisering, som sikrer et højt indhold af intern vandig fase og effektiv indkapsling af det aktive stof.
Fordampningsmetoden med omvendt fase, især med sonikering med sonde, er en udbredt teknik til fremstilling af liposomer, særligt når målet er et højt indhold af intern vandig fase. Denne metode har fordele i forhold til den traditionelle tyndfilmshydreringsmetode, fordi den kan inkorporere en større mængde vandig fase i liposomerne.

Fordele ved sonikering med sonde til dannelse af liposomer

• Øget homogenitet: Sonikering med sonde giver en ensartet energitilførsel, hvilket resulterer i en mere ensartet størrelsesfordeling af liposomerne.
• Forbedret indkapsling: De mekaniske kræfter under sonikering forbedrer indkapslingen af lægemidler, især hydrofile forbindelser.
• Skalerbarhed: Metoderne kan let skaleres, hvilket gør dem velegnede til liposomproduktion i stor skala.

Anvendelser af liposomer til lægemiddellevering

Liposomer fremstillet ved emulgerings- og opløsningsmiddelfordampningsmetoderne med sonikering med sonde er velegnede til forskellige anvendelser inden for lægemiddellevering, herunder:

1. Målrettet lægemiddellevering: Funktionalisering af liposomer med specifikke ligander muliggør målrettet levering til bestemte væv eller celler.
2. Kontrolleret frigivelse: Lipiddobbeltlagets struktur muliggør kontrolleret lægemiddelfrigivelse, hvilket øger den terapeutiske effekt.
3. Alsidighed: Disse metoder kan anvendes til en bred vifte af terapeutiske stoffer, fra små molekyler til større biomolekyler såsom proteiner og nukleinsyrer.

Fordampningsmetoden med omvendt fase er især kendt for sit højere indhold af intern vandig fase sammenlignet med tyndfilmshydreringsmetoden. Denne egenskab er fordelagtig til anvendelser, der kræver omfattende indkapsling af hydrofile lægemidler eller andre terapeutiske stoffer.
Fordampningsmetoden med omvendt fase og sonikering med sonde er en robust og effektiv teknik til fremstilling af liposomer. Dens evne til at opnå et højere indhold af intern vandig fase gør den til en foretrukken metode i farmaceutiske anvendelser, hvor det er afgørende at maksimere indkapslingen af hydrofile stoffer. Omhyggelig kontrol af opløsningsmiddelfordampningen og anvendelsen af sonikering er afgørende for denne metodes succes og fører til fremstilling af liposomer af høj kvalitet, som er velegnede til forskellige terapeutiske formål.

Find det rette ultralydsapparat til din liposomproduktion

Hielscher Ultrasonics tilbyder et bredt produktsortiment af ultralydsapparater med sonde til effektiv liposomproduktion, som giver høj indfangningseffektivitet og høj kapacitet til indlejring af bioaktive molekyler.
Du kan bruge ultralydsapparater fra Hielscher til forskellige metoder til fremstilling af liposomer, såsom den her beskrevne fordampningsteknik med omvendt fase, emulgeringsmetoden og tyndfilmsmetoden.
Læs mere om fremstilling af liposomer med ultralyd ved tyndfilmsmetoden!
Læs mere om liposomer fremstillet med ultralyd, som indkapsler

• C-vitamin
• DHA og EPA (fiskeolie)
• allicin
• GLP-1-peptider (f.eks. semaglutid)

Design, fremstilling og rådgivning – kvalitet fremstillet i Tyskland

Ultralydsapparater fra Hielscher er kendt for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør problemfri integration af vores ultralydsapparater i industrianlæg. Ultralydsapparater fra Hielscher håndterer let barske forhold og krævende miljøer.

Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på højtydende ultralydsapparater med den nyeste teknologi og brugervenlighed. Ultralydsapparater fra Hielscher overholder naturligvis CE-kravene og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet: