Hielscher Ultralydsteknologi

Ultralyd formulering af nanostruktureret lipid drug luftfartsselskaber

Nanostruktur lipid bærere (NLCs) er en avanceret form for nano-størrelse narkotika leveringssystemer byder på en lipid kerne og en vandopløselig shell. NCC'er har en høj stabilitet, beskytter de aktive biomolekyler mod nedbrydning og tilbyder vedvarende lægemiddelfrigivelse. Ultralydbehandling er en pålidelig, effektiv og enkel teknik til at producere lastede nanostrukturerede lipidbærere.

Ultralyd forberedelse af nanostrukturerede lipid bærere

Nanostruktur lipid luftfartsselskaber (NLCs) indeholder fast lipid, flydende lipid, og overfladeaktivt stof i en vandig medium, som giver dem god opløselighed og biotilgængelighed egenskaber. NCC'er er i vid udstrækning anvendes til at formulere stabile lægemiddelbærersystemer med en høj biotilgængelighed og vedvarende frigivelse af lægemidler. NPC'er har en bred vifte af anvendelser lige fra oral til parenteral administration, herunder topisk/ transdermal, oftalmologisk (okulær) og lungeadministration.
Ultralyddispersion og emulgering er en pålidelig og effektiv teknik til at forberede nanostrukturerede lipidbærere fyldt med aktive forbindelser. UltralydNLC præparatet har den store fordel, at det ikke kræver et organisk opløsningsmiddel, store mængder overfladeaktive stoffer eller additivforbindelser. Ultralyd NLC formulering er en forholdsvis enkel metode, da den smeltende lipid tilsættes til løsningen af overfladeaktivt stof og derefter sonikeret.

Eksemplariskprotokoller for ultralydbelastede nanostrukturlipidbærere

Dexamethason-loaded NCC'er via Sonication
Ultralydsekstraktion med UP200StEt ikke-giftigt potentielt oftalmologisk NLC-system blev forberedt under ultralydbehandling, hvilket resulterede i en smal størrelsesfordeling, høj Dexamethason entrapment effekt og forbedret penetration. NLC-systemer blev ultralydt forberedt ved hjælp af en Hielscher UP200S ultralydator og Compritol 888 ATO, Miglyol 812N og Cremophor RH60 som komponenter.
Den faste lipid, flydende lipid, og overfladeaktive stof blev smeltet ved hjælp af en opvarmning magnetisk omrører på 85ºC. Derefter blev Dexamethason tilsat den smeltede lipidblanding og spredt. Det rene vand blev opvarmet ved 85ºC, og de to faser blev sonikeret (ved 70% amplitude i 10 minutter) med Hielscher UP200S ultralydshomogenisator. NLC-systemet blev afkølet i et isbad.
De ultralydfremstillede NCC'er udviser en smal størrelsesfordeling, høj DXM-entrapmenteffekt og forbedret penetration.
Forskerne anbefaler brugen af en lav overfladeaktivt stof koncentration og lav lipid koncentration (f.eks 2,5% for overfladeaktive stoffer og 10% for total lipid), fordi så de kritiske stabilitetsparametre (ZAve, ZP, PDI) og narkotikalasteevne (EE%) egnede, mens emulgatorkoncentrationen kan forblive på et lavt niveau.
(jf. kiss et al. 2019)

Retinyl Palmitate-loaded NPC'er via Sonication
Retinoid er en udbredt ingrediens i dermatologi behandlinger af rynker. Retinol og retinyl palmitat er to forbindelser fra retinoid gruppe, som har en evne til at fremkalde tykkelsen af epidermis og effektiv som anti-rynke agent.
NLC-formuleringen blev udarbejdet ved hjælp af ultralydbehandlingsmetode. Formuleringen indeholdt 7,2% af cetyl palmitate, 4,8% af oliesyre, 10% af Tween 80, 10% af glycerin, og 2% af retinylpalmitat. Følgende skridt blev taget for at producere retinylpalmitat-loaded NCC' er: Blandingen af smeltede lipider blandes med det overfladeaktive stof, co-overfladeaktivt stof, glycerin og deioniseret vand ved 60-70 °C. Denne blanding omrøres med en høj-shear mixer ved 9800rpm i 5 min. Efter foremulsionen er dannet, sonikeres denne præ-emulsion straks ved hjælp af en sonde-type ultralydhomogenisator i 2 min. Derefter blev det opnåede NLC holdt ved stuetemperatur i 24 timer. Emulsionen blev opbevaret ved stuetemperatur i 24 timer, og nanopartikelstørrelsen blev målt. NLC-formlen viste partikelstørrelser i intervallet 200-300nm. det opnåede NLC har et lysegult udseende, en globulestørrelse på 258±15,85 nm og et polydispersitetsindeks på 0,31±0,09. TEM-billedet nedenfor viser ultralydtfremstillede retinylpalmitatbelastede NCC'er.
(jf.

Ultralydbehandling er en hurtig og pålidelig teknik til at producere overlegne nanostrukturerede lipidbærere.

UP400St, en 400 watt kraftfuld ultralydhomogenisator, til produktion af nanostrukturerede lipidbærere (NCC' er)

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Sfæriske nanostrukturerede lipidbærere fyldt med retinylpalmitat blev fremstillet under sonikering. Ther NlCs har en gennemsnitlig størrelse på 200-300nm.

Morfologi af ultralydformulerede retinylpalmitat-NCC'er: (A) forstørrelse på 10000x, (B) forstørrelse af 20000x og (C) forstørrelse på 40000x
kilde: Pamudji et al. 2016

Zingiber zerumbet-loaded NCC'er via Sonication
Nanostrukturerede lipidbærere består af en blanding af solid lipid, væskelipid og overfladeaktivt stof. De er fremragende lægemiddelfremføringssystemer til at administrere bioaktive stoffer med dårlig vandopløselighed og til at øge deres biotilgængelighed betydeligt.
Følgende skridt blev taget for at formulere Zingiber zerumbet-loaded NCC'er. 1% fast lipid, dvs. glycerylmonostearate og 4% flydende lipid, dvs. Efterfølgende blev 1% Zingiber zerumbetolie tilsat lipidfasen, mens temperaturen løbende blev opretholdt 10°C over smeltetemperaturen af glycerylmonosteaat. Til fremstilling af den vandige fase blev destilleret vand, Tween 80 og sojalecithin blandet sammen i det korrekte forhold. Den vandige blanding blev straks tilsat i lipidblandingen for at danne en præ-emulsionsblanding. Foremulsionen blev derefter homogeniseret ved hjælp af højforskydningshomogenisator ved 11.000 omdrejninger i 1 min. Bagefter blev foremulsionen sonikeret ved hjælp af en sonde-type ultralydator ved 50% amplituder i 20 min, Endelig blev NLC-dispersionen afkølet i isvandsbad til stuetemperatur (25±1°C) for at slukke suspensionen i det kolde bad for at forhindre partikelaggregering. NCC'erne blev opbevaret ved 4°C.
De Zingiber zerumbetbelastede NCC'er udviser en nanometerstørrelse på 80,47±1,33, et stabilt polydispersitetsindeks på 0,188±2,72 og en zetapotentiel ladning på -38,9±2,11. Indkapslingen effektivitet viser evne til lipid luftfartsselskab til at indkapsle Zingiber zerumbet olie mere end 80% effektivitet.
(jf. Rosli et al. 2015)

Valsaratan-loaded NCC'er via Sonication
Valsaratan er en angiotensin II receptor blokker anvendes i antihypertensiv medicin. Valsartan har en lav biotilgængelighed på ca. 23% kun på grund af sin dårlige vandopløselighed. Ved hjælp af ultralyd smelte-emulgering metode tilladt til fremstilling af Valsaratan-loaded NCC'er byder på en væsentligt forbedret biotilgængelighed.
Enkelt, fedtet opløsning af Val blev blandet med visse mængder af et smeltet lipidmateriale ved temperatur 10 °C over lipid smeltepunktet. En vandig overfladeaktivt opløsning blev fremstillet ved at opløse visse vægte af Tween 80 og natriumdeoxycholate. Den overfladeaktive opløsning blev yderligere opvarmet til samme temperatur grad og blandet med fedtet lipid stof løsning ved sonde-sonikering i 3 min. at danne en emulsion. Derefter blev den dannede emulsion spredt i afkølet vand ved magnetisk omrøring i 10 min. Det dannede NLC blev adskilt af centrifugering. Prøver fra supernatanten blev udtaget og analyseret for koncentrationen af Val ved hjælp af en valideret HPLC-metode.
Ultralyd smelte-emulgering metode har en række fordele, herunder enkelhed med minimal stressende tilstand og berøvet giftige organiske opløsningsmidler. Den maksimale entrapmenteffektivitet var 75,04%
(jf.

Andre aktive forbindelser såsom paclitaxel, clotrimazol, domperidon, puerarin og meloxicam blev også med succes indarbejdet i nanopartikler med fast lipid og nanostrukturerede lipidbærere ved hjælp af ultralydsteknikker. (jf. Bahari og Hamishehkar 2016)

Ultralydbehandling som forberedelsesmetode til formulering af nanolipidbærere (NCC' er) kan bruges som kold eller varm homogeniseringsteknik. Ultralydhomogenisering resulterer i en smal partikelstørrelsesfordeling, hvilket forbedrer NlCs stabilitet og lageregenskaber.

Ultralydkold homogenisering

Når koldhomogeniseringsteknikken anvendes til at forberede nanostrukturerede lipidbærere, opløses de farmakologisk aktive molekyler, dvs. Under afkøling størkner lipiderne. Den faste lipidmasse er derefter jorden nanopartikel størrelse. Lipidnanopartiklerne spredes i en kold overfladeaktivt opløsning, hvilket giver en kold forfjedring. Endelig er denne suspension sonikeret, ofte ved hjælp af en ultralydflowcellereaktor ved stuetemperatur.
Da stofferne kun opvarmes én gang i det første trin, anvendes ultralydkoldhomogenisering hovedsageligt til at formulere varmefølsomme stoffer. Da mange bioaktive molekyler og farmaceutiske forbindelser er tilbøjelige til varmenedbrydning, er ultralydkoldhomogenisering en udbredt anvendelse. En yderligere fordel ved koldhomogeniseringsteknikken er at undgå en vandig fase, som gør det lettere at indkapsle hydrofile molekyler, som ellers ville opdele fra væskelipidfasen til vandfasen under varm homogenisering.

Ultralyd varm homogenisering

Når sonikering anvendes som varm homogeniseringsteknik, spredes de smeltede lipider og det aktive stof (dvs. farmakologisk aktivt stof) i et varmt overfladeaktivt stof under intens omrøring for at opnå en præ-emulsion. For varm homogeniseringsprocessen er det vigtigt, at begge opløsninger, lipid/lægemiddelsuspensionen og overfladeaktivt stof er blevet opvarmet til samme temperatur (ca. 5-10 °C over smeltepunktet i det faste lipid). I det andet trin behandles præ-emulsionen med højtydende sonikering, samtidig med at temperaturen opretholdes.

Højtydende ultralydapparater til nanostrukturerede lipidbærere

UIP2000hdT-a 2000W højtydende ultrasonicator til industriel fræsning af nanopartikler.Hielscher Ultralyds kraftfulde ultralydssystemer anvendes over hele verden i farmaceutiske R&D og produktion til fremstilling af nanolægemiddelbærere af høj kvalitet såsom nansieringspartikler af faste lipider (SL), nanostrukturerede lipidbærere (NCC'er), nanoemulsioner og nanokapsler. For at imødekomme sine kunders krav leverer Hielscher ultralydapparater fra den kompakte, men kraftfulde håndholdte lab homogenisator og bænk-top ultralydapparater til fuldt industrielle ultralydsystemer til produktion af store mængder af farmaceutiske formuleringer. En bred vifte af ultralyd sonotrodes og reaktorer er tilgængelige for at sikre en optimal opsætning til din produktion af nanostrukturerede lipid bærere (NlCs). Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved kraftig og krævende miljøer.
For at gøre det muligt for vores kunder at opfylde god fremstillingspraksis (GMP) og etablere standardiserede processer, er alle digitale ultralydapparater udstyret med intelligent software til præcis indstilling af sonikeringsparameteren, kontinuerlig proces kontrol og automatisk registrering af alle vigtige procesparametre på et indbygget SD-kort. Høj produktkvalitet afhænger af processtyring og konstant høje forarbejdningsstandarder. Hielscher ultralydapparater hjælper dig med at overvåge og standardisere din proces!

Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralyds-processorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let kontinuerligt køres i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralyd sonotroder er tilgængelige. Robustheden af Hielscher's ultralyds udstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tung pligt og i krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyds homogenisatorer til dispersion, emulgering og celle ekstraktion.

High-Power ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriel vægt.

Litteratur / Referencer



Fakta Værd at vide

Avancerede nano-størrelse Drug Carriers

Nanoemulsioner, liposomer, niossomer, polymere nanopartikler, nanopartikler med faste lipider og nanostrukturerede nanopartikler af lipid bruges som avancerede lægemiddelfremføringssystemer til at forbedre biotilgængeligheden, reducere cytotoksicitet og opnå vedvarende lægemiddelfrigivelse.

Forskellen mellem solide lipid nanopartikler og nanostrukturerede lipid bærere er sammensætningen af lipid matrix.

Den skematiske struktur af a) fast lipid nanopartikel b) nanostruktureret lipid luftfartsselskab
Kilde: Bahari og Hamishehkar 2016

Udtrykket solid-lipid-baserede nanopartikler (SLBNs) omfatter de to typer af nano-størrelse lægemiddelbærere, fast lipid nanopartikler (SL) og nanostrukturerede lipid luftfartsselskaber (NLCs). SLC'er og NCC'er adskiller sig ved sammensætningen af fast partikelmatrix:
Nansier af faste lipider (SNC), også kendt som liposfærer eller faste lipid nanosfærer, er submicron partikler med en gennemsnitlig størrelse mellem 50 og 100nm. SL'er er lavet af lipider, der forbliver solide ved rum- og kropstemperatur. Den faste lipid bruges som en matrix materiale, hvor narkotika er indkapslet. Lipider til fremstilling af SMR kan vælges fra en række lipider, herunder mono-, di-, eller triglycerider; glyceridblandinger og lipidsyrer. Lipidmatrixen stabiliseres derefter af biokompatible overfladeaktive stoffer.
Nanostrukturerede lipidbærere (NCC'er) er lipidbaserede nanopartikler fremstillet af en solid lipidmatrix, som kombineres med flydende lipider eller olie. Den faste lipid giver en stabil matrix, som immobiliserer de bioaktive molekyler, dvs stof, og forhindrer partiklerne i at aggregere. Den flydende lipid eller oliedråber inden for fast lipid matrix forbedre narkotika lastning kapacitet af partiklerne.