Λιποσώματα μέσω μεθόδου εξάτμισης αντίστροφης φάσης χρησιμοποιώντας υπερήχους
Τα λιποσώματα είναι ευπροσάρμοστοι νανοφορείς που χρησιμοποιούνται στη χορήγηση φαρμάκων λόγω της βιοσυμβατότητάς τους και της ικανότητάς τους να ενθυλακώνουν τόσο υδρόφιλα όσο και υδρόφοβα φάρμακα. Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης (επίσης γνωστή ως μέθοδος γαλακτωματοποίησης ή μέθοδος εξάτμισης διαλύτη) είναι μια εξέχουσα τεχνική για την παρασκευή λιποσωμάτων, προσφέροντας υψηλή αποτελεσματικότητα ενθυλάκωσης. Αυτό το άρθρο επικεντρώνεται στην προετοιμασία των λιποσωμάτων μέσω της μεθόδου εξάτμισης αντίστροφης φάσης που ενισχύεται από κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα, επισημαίνοντας τα διαδικαστικά βήματα, τα οφέλη και τις πιθανές εφαρμογές στα συστήματα χορήγησης φαρμάκων.
Τα λιποσώματα είναι φυσαλιδώδεις δομές που αποτελούνται από μία ή περισσότερες λιπιδικές διπλοστιβάδες, ικανές να ενθυλακώνουν υδρόφιλες και υδρόφοβες ενώσεις. Η μοναδική δομή τους τα καθιστά ιδανικά για στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων. Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης (γνωστή και ως γαλακτωματοποίηση ή μέθοδος εξάτμισης διαλύτη) είναι μια καθιερωμένη τεχνική για την παρασκευή λιποσωμάτων. Στις επόμενες παραγράφους, σας παρουσιάζουμε τα οφέλη της μεθόδου εξάτμισης αντίστροφης φάσης χρησιμοποιώντας υπερήχους τύπου καθετήρα, η οποία είναι γνωστό ότι βελτιώνει τη γαλακτωματοποίηση, την αποτελεσματικότητα ενθυλάκωσης και τη μείωση του λιποσωμικού μεγέθους.
Υπερήχων τύπου καθετήρα UP400St για την προετοιμασία λιποσωμάτων
Μεθοδολογία Παρασκευής Λιποσωμάτων με Μέθοδο Εξάτμισης Αντίστροφης Φάσης
Ο σχηματισμός λιποσωμάτων μέσω της μεθόδου αντίστροφης εξάτμισης χρησιμοποιώντας υπερήχους περιλαμβάνει τη διάλυση λιπιδίων σε ένα μείγμα οργανικών διαλυτών χλωροφορμίου και μεθανόλης (2: 1 v / v), το οποίο ευνοεί το σχηματισμό ανεστραμμένων μικκυλίων. Ένα υδατικό ρυθμιστικό διάλυμα προστίθεται στη συνέχεια σε αυτό το μείγμα. Το συνδυασμένο διάλυμα υποβάλλεται σε υπερήχους, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητή τύπου καθετήρα όπως το UP400ST, για να δημιουργήσει ένα μικρογαλάκτωμα νερού σε έλαιο. Ο οργανικός διαλύτης στη συνέχεια εξατμίζεται χρησιμοποιώντας έναν περιστροφικό εξατμιστή, με αποτέλεσμα μια ιξώδη γέλη που τελικά καταρρέει για να σχηματίσει λιποσώματα. Ο μεγάλος υδατικός πυρήνας των φυσαλίδων μικρογαλακτώματος προάγει την παγίδευση υδρόφιλων μορίων, οδηγώντας σε λιποσωμικά πηκτώματα που παρουσιάζουν ελεγχόμενη απελευθέρωση και καλό προφίλ διαπερατότητας. Τέλος, τα λιποσώματα μειώνονται σε ομοιόμορφο μέγεθος χρησιμοποιώντας τον υπερήχων.
Πρωτόκολλο / Οδηγίες βήμα προς βήμα:
- Ζυγίστε και διαλύστε τα λιπίδια:
Ζυγίστε με ακρίβεια συνολικά 40 mg L-α-φωσφατιδυλοχολίνης και χοληστερόλης σε αναλογία μάζας είτε 4:1 είτε 7:3.
Τα ζυγισμένα λιπίδια διαλύονται σε 10 ml μείγματος χλωροφορμίου/μεθανόλης (4:1 v/v) σε σφαιρική φιάλη. - Μορφή λιπιδικού φιλμ:
Η σφαιρική φιάλη προσαρμόζεται σε περιστροφικό εξατμιστή.
Η φιάλη περιστρέφεται επί 8 x g στους 40°C υπό συνθήκες κενού μέχρις ότου σχηματιστεί λεπτή λιπιδική μεμβράνη στα τοιχώματα της φιάλης. - Αφαιρέστε τους καπνούς διαλύτη:
Οι υπόλοιποι καπνοί του μείγματος διαλυτών απομακρύνονται με έκπλυση της φιάλης με αέριο άζωτο. - Επαναδιαλύστε το λιπιδικό φιλμ:
Επαναδιαλύεται το λιπιδικό φιλμ σε 10 ml διαιθυλαιθέρα για να σχηματιστούν κυστίδια ανεστραμμένης φάσης. - Προετοιμάστε την υδατική φάση:
Αναμειγνύονται 5 ml ρυθμιστικού διαλύματος PBS (0,1 M, pH 7,4) που περιέχουν το δραστικό συστατικό για ενθυλάκωση και 20 mg Tween 80 με την οργανική φάση (διαιθυλαιθέρας με διαλυμένα λιπίδια). - Κατεργασία με υπερήχους του γαλακτώματος:
Τοποθετήστε το γαλάκτωμα w / o σε ένα λουτρό πάγου.
Υπερήχων το γαλάκτωμα χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητή τύπου καθετήρα UP200Ht στα 26 kHz και λειτουργία παλμού 50% (0,5 κύκλοι = 30 sec ON / 30 sec OFF) και πλάτος 50% για 1 λεπτό. - Εξατμίστε για να σχηματίσετε πηκτή:
Επιστρέψτε το γαλάκτωμα με υπερήχους στον περιστροφικό εξατμιστή.
Εξατμίζεται υπό ατμοσφαιρική πίεση στους 40°C μέχρι να ληφθεί πηκτή. - Μορφή λιποσωμάτων:
Περαιτέρω εξατμίστε το πήκτωμα, σπάζοντας το σε ένα ημιδιαφανές υγρό, υποδεικνύοντας το σχηματισμό λιποσωμάτων. - Τελικό εναιώρημα λιποσώματος:
Προσθέστε άλλα 5 ml ρυθμιστικού διαλύματος PBS (0,1 M, pH 7,4) στο εναιώρημα λιποσώματος.
Περιστρέψτε απαλά το μείγμα.
Εκκενώνονται οι υπόλοιπες αναθυμιάσεις διαιθυλαιθέρα χρησιμοποιώντας αέριο άζωτο. - Αποθήκευση:
Φυλάσσετε το τελικό εναιώρημα λιποσώματος στους 4°C σε ψυγείο μέχρι να χρειαστεί.
Αυτές οι οδηγίες περιγράφουν τη διαδικασία βήμα προς βήμα για την παρασκευή λιποσωμάτων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εξάτμισης αντίστροφης φάσης με ομογενοποίηση υπερήχων, εξασφαλίζοντας υψηλή εσωτερική υδατική φόρτωση και αποτελεσματική ενθυλάκωση του δραστικού συστατικού.
Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης, ιδιαίτερα χρησιμοποιώντας κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα, είναι μια ευρέως υιοθετημένη τεχνική για την παρασκευή λιποσωμάτων, ειδικά όταν στοχεύει σε υψηλό εσωτερικό υδατικό φορτίο. Αυτή η μέθοδος είναι πλεονεκτική έναντι της παραδοσιακής μεθόδου ενυδάτωσης λεπτού υμενίου λόγω της ικανότητάς της να ενσωματώνει μεγαλύτερη ποσότητα υδατικής φάσης μέσα στα λιποσώματα.
Βιομηχανικός υπερηχητής UIP2000hdT για μεγάλης κλίμακας παραγωγή λιποσωμάτων
Πλεονεκτήματα της υπερήχησης τύπου καθετήρα για σχηματισμό λιποσωμάτων
- Ενισχυμένη ομοιογένεια: Κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα παρέχει συνεπή εισροή ενέργειας, με αποτέλεσμα μια πιο ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους λιποσωμάτων.
- Βελτιωμένη ενθυλάκωση: Οι μηχανικές δυνάμεις κατά τη διάρκεια της υπερήχησης ενισχύουν την ενθυλάκωση φαρμάκων, ιδιαίτερα για υδρόφιλες ενώσεις.
- Επεκτασιμότητα: Οι μέθοδοι είναι εύκολα επεκτάσιμες, καθιστώντας τις κατάλληλες για μεγάλης κλίμακας παραγωγή λιποσωμάτων.
Εφαρμογές λιποσωμάτων στην παράδοση φαρμάκων
Τα λιποσώματα που παρασκευάζονται μέσω των μεθόδων γαλακτωματοποίησης και εξάτμισης διαλύτη με κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα είναι κατάλληλα για διάφορες εφαρμογές χορήγησης φαρμάκων, όπως:
- Στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων: Η λειτουργικότητα των λιποσωμάτων με συγκεκριμένους προσδέτες επιτρέπει τη στοχευμένη παράδοση σε συγκεκριμένους ιστούς ή κύτταρα.
- Ελεγχόμενη απελευθέρωση: Η δομή της λιπιδικής διπλοστιβάδας επιτρέπει την ελεγχόμενη απελευθέρωση φαρμάκων, ενισχύοντας τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα.
- Ευλυγισία: Αυτές οι μέθοδοι φιλοξενούν ένα ευρύ φάσμα θεραπευτικών παραγόντων, από μικρά μόρια έως μεγαλύτερα βιομόρια όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα.
Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης είναι ιδιαίτερα γνωστή για το υψηλότερο εσωτερικό υδατικό φορτίο της σε σύγκριση με τη μέθοδο ενυδάτωσης λεπτού υμενίου. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ευεργετικό για εφαρμογές που απαιτούν σημαντική ενθυλάκωση υδρόφιλων φαρμάκων ή άλλων θεραπευτικών παραγόντων.
Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης που χρησιμοποιεί υπερήχηση τύπου καθετήρα είναι μια ισχυρή και αποτελεσματική τεχνική για την προετοιμασία λιποσωμάτων. Η ικανότητά του να επιτυγχάνει υψηλότερο εσωτερικό υδατικό φορτίο το καθιστά προτιμώμενη μέθοδο σε φαρμακευτικές εφαρμογές όπου η μεγιστοποίηση της ενθυλάκωσης υδρόφιλων ουσιών είναι ζωτικής σημασίας. Ο προσεκτικός έλεγχος της εξάτμισης του διαλύτη και η χρήση υπερήχων είναι το κλειδί για την επιτυχία αυτής της μεθόδου, οδηγώντας στην παραγωγή λιποσωμάτων υψηλής ποιότητας κατάλληλων για διάφορους θεραπευτικούς σκοπούς.
Βρείτε το σωστό υπερήχων για την παραγωγή λιποσωμάτων σας
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει ένα ευρύ φάσμα προϊόντων των υπερήχων τύπου καθετήρα για την αποτελεσματική παραγωγή λιποσωμάτων με αποτέλεσμα μια υψηλή παγίδευση αποτελεσματική και υψηλή ικανότητα φόρτωσης των βιοδραστικών μορίων.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε Hielscher υπερήχους για διάφορες οδούς προετοιμασίας λιποσωμάτων, όπως η εδώ περιγράφεται τεχνική εξάτμισης αντίστροφης φάσης, η μέθοδος γαλακτωματοποίησης και η μέθοδος λεπτού υμενίου.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την προετοιμασία λιποσωμάτων υπερήχων μέσω μεθόδου λεπτής μεμβράνης!
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τα υπερηχητικά παρασκευασμένα λιποσώματα που ενθυλακώνουν
- υψηλή απόδοση
- Τεχνολογία αιχμής
- αξιοπιστία & Ευρωστία
- Ρυθμιζόμενος, ακριβής έλεγχος της διαδικασίας
- δέσμη & Ενσωματωμένη
- για κάθε τόμο
- έξυπνο λογισμικό
- έξυπνες λειτουργίες (π.χ. προγραμματιζόμενες, πρωτόκολλο δεδομένων, τηλεχειριστήριο)
- εύκολο και ασφαλές στη λειτουργία
- χαμηλή συντήρηση
- CIP (επιτόπιος καθαρισμός)
Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany
Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.
Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 0.5 έως 1.5mL | μ.δ. | VialTweeter |
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Τι είναι τα λιποσώματα;
Τα λιποσώματα είναι σφαιρικά κυστίδια με λιπιδική διπλοστιβάδα που χρησιμοποιείται για την ενθυλάκωση ενώσεων. Παρασκευάζονται σε διάλυμα που περιέχει την ένωση που πρόκειται να παγιδευτεί. Για υδρόφιλες ενώσεις όπως οι πρωτεΐνες, χρησιμοποιείται ένα υδατικό διάλυμα, ενώ τα υδρόφοβα μόρια ενθυλακώνονται χρησιμοποιώντας διαλύματα σε οργανικούς διαλύτες αναμεμειγμένους με λιπίδια. Αυτή η ευελιξία καθιστά τα λιποσώματα πολύτιμα για την παράδοση φαρμάκων και άλλες βιοϊατρικές εφαρμογές.
Τι είναι η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης για την προετοιμασία λιποσωμάτων;
Η μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης για την παρασκευή λιποσωμάτων περιλαμβάνει τη διάλυση λιπιδίων σε μείγμα χλωροφορμίου/μεθανόλης και το σχηματισμό λεπτής λιπιδικής μεμβράνης μέσω περιστροφικής εξάτμισης. Αυτή η μεμβράνη στη συνέχεια επαναδιαλύεται σε διαιθυλαιθέρα για να δημιουργήσει κυστίδια ανεστραμμένης φάσης. Μια υδατική φάση που περιέχει το δραστικό συστατικό και το Tween 80 αναμειγνύεται με την οργανική φάση, σχηματίζοντας ένα γαλάκτωμα νερού σε έλαιο. Το γαλάκτωμα υποβάλλεται σε υπερήχους χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητή τύπου καθετήρα, ακολουθούμενη από περαιτέρω περιστροφική εξάτμιση για την παραγωγή πηκτής, η οποία τελικά σχηματίζει λιποσώματα κατά την πρόσθετη εξάτμιση. Το τελικό εναιώρημα ολοκληρώνεται με την προσθήκη ρυθμιστικού διαλύματος PBS και την απομάκρυνση των υπολειμματικών διαλυτών με αέριο άζωτο, με αποτέλεσμα λιποσώματα που αποθηκεύονται στους 4°C.
Ποια είναι η επίδραση της υπερήχησης στα λιποσώματα?
Κατεργασία με υπερήχους επηρεάζει τα λιποσώματα χρησιμοποιώντας υπερηχητικά κύματα για να διαταράξει και να αναμίξει τις λιπιδικές και υδατικές φάσεις, προωθώντας το σχηματισμό μιας ομοιογενούς διασποράς. Αυτή η διαδικασία βοηθά στον έλεγχο του μεγέθους και της ομοιομορφίας των λιποσωμάτων και αποτρέπει την υπερθέρμανση επιτρέποντας διαλείπουσες εκρήξεις ενέργειας. Η ελεγχόμενη σπηλαίωση που προκαλείται από υπερήχους εξασφαλίζει αποτελεσματική ενθυλάκωση των δραστικών συστατικών μέσα στα λιποσώματα.
Τι είναι η μετάβαση φάσης στα λιποσώματα;
Η μετάβαση φάσης στα λιποσώματα αναφέρεται στην αλλαγή που προκαλείται από τη θερμοκρασία στη φυσική κατάσταση του λιπιδίου. Η θερμοκρασία μετάβασης φάσης είναι η ειδική θερμοκρασία στην οποία τα λιπίδια μετατοπίζονται από τη διατεταγμένη φάση πηκτής, όπου οι αλυσίδες υδρογονανθράκων είναι πλήρως εκτεταμένες και στενά συσκευασμένες, στη διαταραγμένη υγρή κρυσταλλική φάση, όπου οι αλυσίδες υδρογονανθράκων γίνονται τυχαία προσανατολισμένες και ρευστές. Αυτή η μετάβαση επηρεάζει τη σταθερότητα του λιποσώματος, τη διαπερατότητα και την αλληλεπίδραση με ενθυλακωμένες ουσίες.
Τι είναι η μέθοδος εξώθησης της προετοιμασίας λιποσωμάτων;
Μερικές φορές, η μέθοδος ενυδάτωσης λεπτού υμενίου ονομάζεται επίσης μέθοδος εξώθησης, καθώς το βήμα ενυδάτωσης λεπτού υμενίου ακολουθείται από ένα βήμα εξώθησης. Κατά τη διάρκεια της εξώθησης, τα λιποσώματα εξωθούνται μέσω πολυανθρακικών μεμβρανών προκειμένου να ληφθούν ομοιογενή μικρά λιποσώματα. Εναλλακτικά στην εξώθηση, τα λιποσώματα συχνά μειώνονται με υπερήχους.
Ποια είναι η μέθοδος υπερήχων των λιποσωμάτων?
Κατεργασία με υπερήχους εφαρμόζεται σε διάφορες μεθόδους σχηματισμού λιποσωμάτων. Κατεργασία με υπερήχους εφαρμόζεται για τη γαλακτωματοποίηση των λιπιδίων και των διαλυτών, για την επανυδάτωση του λιπιδικού φιλμ και τη μείωση του μεγέθους των λιποσωμάτων. Για τη μέθοδο εξάτμισης αντίστροφης φάσης, τα λιπίδια γαλακτωματοποιούνται υπερηχητικά με υδατική φάση. Για τη μέθοδο λεπτής μεμβράνης, μια αποξηραμένη λιπιδική μεμβράνη ενυδατώνεται χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητή για να δημιουργήσει ένα εναιώρημα πολυστρωματικών κυστιδίων. Πολλαπλές τεχνικές προετοιμασίας λιποσωμάτων χρησιμοποιούν υπερήχους για την επακόλουθη μείωση του μεγέθους των σχηματισμένων λιποσωμάτων. Εδώ, κατεργασία με υπερήχουαποτελέσματα σε ομοιόμορφα μικρά και σταθερά λιποσώματα κατάλληλα για διάφορες εφαρμογές.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.


