Liposomer via omvendt fase fordampningsmetode ved hjælp af sonikering
Liposomer er alsidige nanobærere, der bruges til lægemiddellevering på grund af deres biokompatibilitet og evne til at indkapsle både hydrofile og hydrofobe lægemidler. Fordampningsmetoden i omvendt fase (også kendt som emulgeringsmetode eller en opløsningsmiddelfordampningsmetode) er en fremtrædende teknik til liposompræparation, der giver høj indkapslingseffektivitet. Denne artikel fokuserer på fremstillingen af liposomer via den omvendte fase fordampningsmetode forbedret ved sonde-type sonikering, der fremhæver de proceduremæssige trin, fordele og potentielle anvendelser i lægemiddelleveringssystemer.
Liposomer er vesikulære strukturer, der består af et eller flere lipid-dobbeltlag, der er i stand til at indkapsle hydrofile og hydrofobe forbindelser. Deres unikke struktur gør dem ideelle til målrettet lægemiddellevering. Fordampningsmetoden i omvendt fase (også kendt som emulgering eller en opløsningsmiddelfordampningsmetode) er en veletableret teknik til fremstilling af liposomer. I de følgende afsnit introducerer vi dig til fordelene ved fordampningsmetoden i omvendt fase ved hjælp af sonde-type sonde-type sonikering, som er kendt for at forbedre emulgering, indkapslingseffektivitet og liposomal størrelsesreduktion.
Sonde-type soniker UP400St til liposomforberedelse
Metode til liposomforberedelse via omvendt fase fordampningsmetode
Liposomdannelse via omvendt fordampningsmetode ved hjælp af sonikering involverer opløsning af lipider i en organisk opløsningsmiddelblanding af chloroform og methanol (2:1 v / v), hvilket favoriserer dannelsen af omvendte miceller. En vandig buffer tilsættes derefter til denne blanding. Den kombinerede opløsning sonikeres, for eksempel ved hjælp af en sonde-type soniker som UP400ST, for at skabe en vand-i-olie mikroemulsion. Det organiske opløsningsmiddel fordampes derefter ved hjælp af en roterende fordamper, hvilket resulterer i en tyktflydende gel, der til sidst kollapser og danner liposomer. Den store vandige kerne af mikroemulsionsboblerne fremmer indfangning af hydrofile molekyler, hvilket fører til liposomale geler, der udviser kontrolleret frigivelse og en god permeationsprofil. Endelig reduceres liposomerne til en ensartet størrelse ved hjælp af sonikeren.
Protokol / trin-for-trin instruktioner:
- Vej og opløs lipider:
Afvej nøjagtigt i alt 40 mg L-α-phosphatidylcholin og kolesterol i et masseforhold på enten 4:1 eller 7:3.
De vejede lipider opløses i 10 ml af en chloroform/methanolblanding (4:1 v/v) i en rundbundet kolbe. - Form lipidfilm:
Fastgør den rundbundede kolbe til en roterende fordamper.
Drej kolben ved 8 x g ved 40 °C under vakuumforhold, indtil der dannes en tynd lipidfilm på kolbens vægge. - Fjern opløsningsmiddeldampe:
De resterende dampe fra opløsningsmiddelblandingen tømmes ved at skylle kolben med nitrogengas. - Opløs lipidfilm igen:
Opløs lipidfilmen i 10 ml diethylether for at danne reversfase-vesikler. - Forbered vandig fase:
Bland 5 ml PBS-buffer (0,1 M, pH 7,4) indeholdende det aktive stof til indkapsling og 20 mg Tween 80 med den organiske fase (diethylether med opløste lipider). - Sonikere emulsionen:
Placer w/o-emulsionen i et isbad.
Soniker emulsionen ved hjælp af en sonde-type sonde-type soniker UP200Ht ved 26 kHz og 50% pulstilstand (0,5 cyklusser = 30 sek ON / 30 sek OFF) og 50% amplitude i 1 minut. - Fordamp for at danne gel:
Returner den sonikerede emulsion til den roterende fordamper.
Fordamp under atmosfærisk tryk ved 40 °C, indtil der opnås en gel. - Form liposomer:
Fordamp gelen yderligere og bryd den i en halvgennemsigtig væske, hvilket indikerer dannelsen af liposomer. - Endelig liposomsuspension:
Tilsæt yderligere 5 ml PBS-buffer (0,1 M, pH 7,4) til liposomsuspensionen.
Hvirvl forsigtigt blandingen.
De resterende dampe af diethylether evakueres ved hjælp af nitrogengas. - Oplagring:
Opbevar den endelige liposomsuspension ved 4 °C i køleskab, indtil den skal bruges.
Disse instruktioner skitserer trin-for-trin-processen til fremstilling af liposomer ved hjælp af omvendt fasefordampningsmetode med ultralydshomogenisering, hvilket sikrer høj intern vandig belastning og effektiv indkapsling af den aktive ingrediens.
Fordampningsmetoden i omvendt fase, især ved hjælp af sonde-type sondebehandling, er en udbredt teknik til fremstilling af liposomer, især når der sigtes mod høj intern vandig belastning. Denne metode er fordelagtig i forhold til den traditionelle tyndfilmshydreringsmetode på grund af dens evne til at inkorporere en større mængde vandig fase i liposomerne.
Industriel soniker UIP2000hdT til storskala liposomproduktion
Fordele ved sonde-type sonikering til liposomdannelse
- Forbedret homogenitet: Sonde-type sonikering giver ensartet energiinput, hvilket resulterer i en mere ensartet størrelsesfordeling af liposomer.
- Forbedret indkapsling: De mekaniske kræfter under sonikering forbedrer lægemiddelindkapsling, især for hydrofile forbindelser.
- Skalerbarhed: Metoderne er let skalerbare, hvilket gør dem velegnede til storskala liposomproduktion.
Anvendelser af liposomer i lægemiddellevering
Liposomer fremstillet via emulgerings- og opløsningsmiddelfordampningsmetoder med sonde-type sonikering er velegnede til forskellige lægemiddelleveringsapplikationer, herunder:
- Målrettet lægemiddellevering: Funktionalisering af liposomer med specifikke ligander giver mulighed for målrettet levering til bestemte væv eller celler.
- Kontrolleret frigivelse: Lipid-dobbeltlagsstrukturen tillader kontrolleret lægemiddelfrigivelse, hvilket forbedrer den terapeutiske effekt.
- Alsidighed: Disse metoder rummer en bred vifte af terapeutiske midler, fra små molekyler til større biomolekyler som proteiner og nukleinsyrer.
Fordampningsmetoden i omvendt fase er især kendt for sin højere indre vandige belastning sammenlignet med tyndfilmshydreringsmetoden. Denne egenskab er gavnlig for applikationer, der kræver betydelig indkapsling af hydrofile lægemidler eller andre terapeutiske midler.
Fordampningsmetoden i omvendt fase ved hjælp af sonde-type sonikering er en robust og effektiv teknik til liposompræparat. Dens evne til at opnå højere intern vandig belastning gør den til en foretrukken metode i farmaceutiske applikationer, hvor maksimering af indkapslingen af hydrofile stoffer er afgørende. Den omhyggelige kontrol af opløsningsmiddelfordampning og brugen af sonikering er nøglen til succesen med denne metode, hvilket fører til produktion af liposomer af høj kvalitet, der er egnede til forskellige terapeutiske formål.
Find den rigtige soniker til din liposomproduktion
Hielscher Ultrasonics tilbyder et bredt produktsortiment af sonde-type sonde-sonikere til effektiv liposomproduktion, hvilket resulterer i en høj indfangningseffektiv og høj belastningskapacitet af bioaktive molekyler.
Du kan bruge Hielscher sonicatorer til forskellige liposompræparationsveje, såsom den her beskrevne fordampningsteknik i omvendt fase, emulgeringsmetoden og tyndfilmsmetoden.
Læs mere om ultralydsliposompræparation via tyndfilmsmetoden!
Læs mere om ultralydspræparerede liposomer, der indkapsler
- høj effektivitet
- Avanceret teknologi
- pålidelighed & Robusthed
- justerbar, præcis processtyring
- batch & Inline
- til enhver volumen
- Intelligent software
- smarte funktioner (f.eks. programmerbar, dataprotokol, fjernbetjening)
- Nem og sikker at betjene
- lav vedligeholdelse
- CIP (rengøring på stedet)
Design, produktion og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydsapparater.
Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med avanceret teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
| Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 0.5 til 1,5 ml | n.a. | VialTweeter |
| 1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15 l/min | UIP6000hdT |
| 15 til 150L | 3 til 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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.
Fakta, der er værd at vide
Hvad er liposomer?
Liposomer er sfæriske vesikler med et lipid-dobbeltlag, der bruges til at indkapsle forbindelser. De fremstilles i en opløsning, der indeholder den forbindelse, der skal fanges. Til hydrofile forbindelser som proteiner anvendes en vandig opløsning, mens hydrofobe molekyler indkapsles ved hjælp af opløsninger i organiske opløsningsmidler blandet med lipider. Denne alsidighed gør liposomer værdifulde til lægemiddellevering og andre biomedicinske anvendelser.
Hvad er omvendt fasefordampningsmetode til liposomforberedelse?
Den omvendte fase fordampningsmetode til liposompræparation involverer opløsning af lipider i en chloroform/methanolblanding og dannelse af en tynd lipidfilm via roterende fordampning. Denne film opløses derefter i diethylether for at skabe omvendte fasevesikler. En vandig fase indeholdende det aktive stof og Tween 80 blandes med den organiske fase og danner en vand-i-olie-emulsion. Emulsionen sonikeres ved hjælp af en sonde-type soniker, efterfulgt af yderligere roterende fordampning for at producere en gel, som til sidst danner liposomer ved yderligere fordampning. Den endelige suspension afsluttes ved at tilsætte PBS-buffer og fjerne resterende opløsningsmidler med nitrogengas, hvilket resulterer i liposomer, der opbevares ved 4°C.
Hvad er virkningen af sonikering på liposomer?
Sonikering påvirker liposomer ved hjælp af ultralydsbølger til at forstyrre og blande lipid- og vandige faser, hvilket fremmer dannelsen af en homogen dispersion. Denne proces hjælper med at kontrollere størrelsen og ensartetheden af liposomerne og forhindrer overophedning ved at tillade intermitterende energiudbrud. Den kontrollerede kavitation forårsaget af sonikering sikrer effektiv indkapsling af de aktive ingredienser i liposomerne.
Hvad er faseovergang i liposomer?
Faseovergang i liposomer refererer til den temperaturinducerede ændring i lipidets fysiske tilstand. Faseovergangstemperaturen er den specifikke temperatur, hvor lipider skifter fra den ordnede gelfase, hvor kulbrintekæder er fuldt udstrakte og tæt pakket, til den uordnede flydende krystallinske fase, hvor kulbrintekæderne bliver tilfældigt orienteret og flydende. Denne overgang påvirker liposomstabiliteten, permeabiliteten og interaktionen med indkapslede stoffer.
Hvad er ekstruderingsmetode til liposomforberedelse?
Nogle gange kaldes tyndfilmshydreringsmetoden også ekstruderingsmetode, da tyndfilmshydreringstrinnet efterfølges af et ekstruderingstrin. Under ekstruderingen ekstruderes liposomer gennem polycarbonatmembraner for at opnå homogene små liposomer. Alternativt til ekstrudering reduceres liposomer ofte ved sonikering.
Hvad er sonikeringsmetoden for liposomer?
Sonikering anvendes i forskellige liposomdannelsesmetoder. Sonikering anvendes til emulgering af lipider og opløsningsmidler, til rehydrering af lipidfilm og liposomnedskæring. Til evaorationsmetoden i omvendt fase emulgeres lipider ultralyd med en vandig fase. Til tyndfilmsmetoden rehydreres en tørret lipidfilm ved hjælp af en soniker for at skabe en multilamellær vesikelsuspension. Flere liposompræparationsteknikker bruger sonikering til den efterfølgende nedskæring af dannede liposomer. Her sonikeringresulterer i ensartet små og stabile liposomer, der er egnede til forskellige applikationer.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.

