Υπερήχων διατύπωση των νιοσωμάτων
Κυστίδια νιοσωμάτων ως νανο-φορέας για δραστικά συστατικά
Ένα νιόσωμα είναι ένα κυστίδιο βασισμένο σε μη ιονικό επιφανειοδραστικό, που σχηματίζεται κυρίως από μη ιονικό επιφανειοδραστικό και ενσωμάτωση χοληστερόλης ως έκδοχο. Τα νιοσώματα είναι πιο σταθερά έναντι της χημικής αποικοδόμησης ή οξείδωσης και έχουν μεγάλο χρόνο αποθήκευσης σε σύγκριση με τα λιποσώματα. Λόγω των επιφανειοδραστικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή νιοσωμάτων, είναι βιοδιασπώμενες, βιοσυμβατές και μη ανοσογόνες. Τα νιοσώματα είναι οσμωτικά ενεργά, χημικά σταθερά και προσφέρουν μεγαλύτερο χρόνο αποθήκευσης σε σύγκριση με τα λιποσώματα. Ανάλογα με το μέγεθος και την ελασματότητα, διατίθενται διάφορες μέθοδοι παρασκευής, όπως υπερήχηση, εξάτμιση αντίστροφης φάσης, ενυδάτωση λεπτής μεμβράνης ή διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων διαμεμβρανικής κλίσης pH. Υπερήχων νιοσωμάτων προετοιμασία είναι η προτιμώμενη τεχνική για την παραγωγή unilamellar κυστίδια, τα οποία είναι μικρά και ομοιόμορφα σε μέγεθος.
Υπερήχων Niobody διατύπωση
Για τη διαμόρφωση των νιοσωμάτων, πρέπει να παρασκευάζεται γαλάκτωμα ελαίου σε νερό (o/w) από οργανικό διάλυμα επιφανειοδραστικής ουσίας, χοληστερόλης και υδατικού διαλύματος που περιέχει τη βιοδραστική ένωση, δηλαδή το φάρμακο. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση είναι η ανώτερη τεχνική για την ανάμιξη μη αναμίξιμων υγρών όπως το πετρέλαιο και το νερό. Με διάτμηση των σταγονιδίων και των δύο φάσεων και σπάσιμο τους σε νανο-μέγεθος, λαμβάνεται ένα νανογαλάκτωμα. Στη συνέχεια, ο οργανικός διαλύτης εξατμίζεται, με αποτέλεσμα νιοσώματα φορτωμένα με θεραπευτικούς παράγοντες, οι οποίοι διασκορπίζονται στην υδατική φάση. Σε σύγκριση με τη μηχανική ανάδευση, η τεχνική διαμόρφωσης υπερήχων νιοσωμάτων υπερέχει σχηματίζοντας νιοσώματα με μικρότερη μέση διάσταση και χαμηλότερο δείκτη πολυδιασποράς σε μια γρήγορη διαδικασία. Η χρήση μικρότερων κυστιδίων είναι γενικά προτιμότερη, δεδομένου ότι τείνουν να αποφεύγουν τους μηχανισμούς κάθαρσης του σώματος καλύτερα από τα μεγαλύτερα σωματίδια και παραμένουν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στην κυκλοφορία του αίματος. (πρβλ. Bragagni et al. 2014)
- μονοστρωματικά, μικρά, ομοιόμορφα κυστίδια
- Απλή και γρήγορη διαδικασία
- Αναπαραχθούν
- Με ακρίβεια ελεγχόμενο
- Ασφαλής
- εύκολα επεκτάσιμη
Υπερήχων Niobody Πρωτόκολλα προετοιμασίας
Niobody διατύπωση χρησιμοποιώντας υπερήχηση έχει ερευνηθεί εκτενώς, έτσι ώστε πολλά επιστημονικά επικυρωμένα πρωτόκολλα για υπερήχων νιοσώματος παραγωγή είναι διαθέσιμα.
Παρακάτω, μπορείτε να βρείτε μια σύντομη επισκόπηση σε μερικά πρωτόκολλα διατύπωσης προετοιμασία και φόρτωση νιοσωμάτων χρησιμοποιώντας υπερήχους.
Niosomes φορτωμένο με Withania somnifera εκχυλίσματα
Chinembiri et al. (2017) διατύπωσε Withania somnifera ακατέργαστο εκχύλισμα σε νιοσώματα που προορίζονται για τοπική εφαρμογή. Οι βιοδραστικές ενώσεις ενθυλακώθηκαν μέσω ένεσης διαλύτη. Ως εκ τούτου, οι οργανικές και υδατικές φάσεις αναδεύονταν συνεχώς μαγνητικά και η θερμοκρασία διατηρήθηκε στους 60°C ± 2°C έως ότου απομακρυνθεί ο οργανικός διαλύτης. Το προκύπτον σκεύασμα ψύχθηκε και υπερήχων σε πάγο χρησιμοποιώντας το Hielscher UP200ST υπερήχων. Τα νιοσώματα είχαν μέσο μέγεθος που κυμαινόταν περίπου 165,9 ± 9,4 και έδειξαν υψηλή απόδοση παγίδευσης (EE%) του withanolide A.
Νιοσώματα φορτωμένα με δοξορουβικίνη
Νιοσώματα Ν-παλμιτοϋλογλυκοζαμίνης (Glu) φορτωμένα με δοξορουβικίνη, ένα αντικαρκινικό φάρμακο, παρασκευάστηκαν ανακινώντας ένα μείγμα NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), χοληστερόλης (58 mg) και Solulan C24 (54 mg) σε διάλυμα δοξορουβικίνης (1,5 mg / ml, 2 ml, παρασκευασμένο σε PBS) στους 90 ° C για 1 ώρα, ακολουθούμενη από υπερήχους καθετήρα για 10 λεπτά (75% του max).
Τα κυστίδια παλμιτοϋλογλυκόλης χιτοζάνης (GCP) παρασκευάστηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (11) με ανιχνευτή υπερήχων γλυκόλη χιτοζάνη (10 mg) και χοληστερόλη (4 mg) σε διάλυμα δοξορουβικίνης (1,5 mg / ml). (Dufes κ.ά. 2004)

UP400St – 400W συσκευή υπερήχων για τη σύνθεση νανοφορέων όπως τα νιοσώματα·
Εναλλακτικές μέθοδοι παρασκευής νιοσωμάτων
Εναλλακτικές μέθοδοι διαμόρφωσης νιοσωμάτων, όπως η τεχνική εξάτμισης αντίστροφης φάσης ή η διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων κλίσης pH μεμβράνης, περιλαμβάνουν την εφαρμογή υπερηχητικής ενέργειας. Και οι δύο τεχνικές χρησιμοποιούνται κυρίως για τη διαμόρφωση πολυστρωματικών κυστιδίων (MLVs). Παρακάτω μπορείτε να βρείτε μια σύντομη περιγραφή και των δύο τεχνικών και του βήματος υπερήχων που εμπλέκεται.
Κατεργασία με υπερήχους στην προετοιμασία νιοσωμάτων μέσω εξάτμισης αντίστροφης φάσης
Στη μέθοδο εξάτμισης αντίστροφης φάσης (REV), τα συστατικά του νιοσωμικού σκευάσματος διαλύονται σε ένα μείγμα αιθέρα και χλωροφορμίου και προστίθενται στην υδατική φάση, η οποία περιέχει το φάρμακο. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση χρησιμοποιείται για να μετατρέψει το μείγμα σε ένα γαλάκτωμα λεπτού μεγέθους. Στη συνέχεια, η οργανική φάση εξατμίζεται. Το νιόσωμα που λαμβάνεται κατά την εξάτμιση του οργανικού διαλύτη είναι μονοστρωματικά κυστίδια μεγάλου μεγέθους.
Διαδικασία πρόσληψης φαρμάκου διαμεμβρανικής κλίσης pH
Για τη διαμεμβρανική βαθμίδα pH (μέσα σε όξινο) διαδικασία πρόσληψης φαρμάκου (με απομακρυσμένο φορτίο), η επιφανειοδραστική ουσία και η χοληστερόλη διαλύονται σε χλωροφόρμιο. Στη συνέχεια, ο διαλύτης εξατμίζεται υπό κενό για να ληφθεί λεπτή μεμβράνη στο τοίχωμα της σφαιρικής φιάλης. Η μεμβράνη ενυδατώνεται με κιτρικό οξύ 300 mM (pH 4,0) με στροβιλισμό του εναιωρήματος. Τα πολυστρωματικά κυστίδια καταψύχονται και αποψύχονται τρεις φορές και στη συνέχεια υποβάλλονται σε υπερήχους χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό τύπο καθετήρα. Σε αυτό το νιοσωμικό εναιώρημα, προστίθεται υδατικό διάλυμα που περιέχει 10 mg/ml φαρμάκου και στροβιλίζεται. Το pH του δείγματος στη συνέχεια αυξάνεται σε pH 7,0-7,2 με φωσφορικό δινάτριο 1M. Στη συνέχεια, το μείγμα θερμαίνεται στους 60°C για 10 λεπτά. Αυτή η τεχνική αποδίδει σε πολυστρωματικά κυστίδια. (πρβλ. Kazi et al. 2010)
Υπερήχων μείωση μεγέθους των νιοσωμάτων
Τα νιοσώματα είναι συνήθως εντός του εύρους μεγέθους από 10nm έως 1000nm. Ανάλογα με την τεχνική παρασκευής, τα νιοσώματα είναι συχνά σχετικά μεγάλου μεγέθους και τείνουν να σχηματίζουν συσσωματώματα. Ωστόσο, τα συγκεκριμένα μεγέθη νιοσωμάτων είναι ένας σημαντικός παράγοντας όταν πρόκειται για τον στοχευμένο τύπο συστήματος παράδοσης. Για παράδειγμα, ένα πολύ μικρό μέγεθος νιοσώματος στο εύρος νανομέτρων είναι το πλέον κατάλληλο για συστηματική χορήγηση φαρμάκου, όπου το φάρμακο πρέπει να χορηγηθεί μέσω κυτταρικών μεμβρανών για να φτάσει στο κυτταρικό σημείο-στόχο, ενώ μεγαλύτερα νιοσώματα συνιστώνται για ενδομυϊκή και ενδοκοιλιακή χορήγηση φαρμάκου ή οφθαλμικές εφαρμογές. Υπερήχων μείωση του μεγέθους των νιοσωμάτων είναι ένα κοινό βήμα κατά την προετοιμασία των εξαιρετικά ισχυρών νιοσωμάτων. Υπερήχων δυνάμεις διάτμησης αποσυσσωματώνουν και διασκορπίζουν τα νιοσώματα σε μονο-διασκορπισμένα νανο-νιοσώματα.
πρωτόκολλο – Υπερήχων μείωση μεγέθους των λιπονιοσωμάτων
Οι Naderinezhad et al. (2017) διατύπωσαν βιοσυμβατά λιπονιοσώματα (συνδυασμός νιοσωμάτων και λιποσωμάτων) που περιέχουν Tween 60: χοληστερόλη: DPPC (σε 55: 30: 15: 3) με 3% DSPE-mPEG. Για να μειωθεί το μέγεθος των παρασκευασμένων λιπονιοσωμάτων, μετά την ενυδάτωση υπερήχων το εναιώρημα για 45 λεπτά (15 δευτερόλεπτα και 10 δευτερόλεπτα μακριά, πλάτος 70% στα 100 watt) για να ελαχιστοποιηθεί η συσσώρευση σωματιδίων χρησιμοποιώντας υπερήχων ομογενοποιητή UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Γερμανία). Για τη μέθοδο βαθμίδωσης pH, οι αποξηραμένες μεμβράνες CUR, επιφανειοδραστικών ουσιών και λιπιδίων ενυδατώθηκαν με 1300 mL θειικού αμμωνίου (pH 1⁄4 4) στους 63 C για 47 λεπτά. Στη συνέχεια, νανοσωματίδια υποβλήθηκαν σε υπερήχους πάνω από ένα λουτρό πάγου για την παραγωγή μικρών κυστιδίων.
Υπερήχων για την προετοιμασία νιοσωμάτων
Hielscher υπερήχων είναι μακροχρόνια εμπειρία στο σχεδιασμό, κατασκευή, διανομή και εξυπηρέτηση των υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για τη φαρμακευτική, τρόφιμα, και καλλυντικά βιομηχανία.
Η παρασκευή υψηλής ποιότητας νιοσωμάτων, λιποσωμάτων, στερεών νανοσωματιδίων λιπιδίων, πολυμερών νανοσωματιδίων, συμπλόκων κυκλοδεξτρίνης και άλλων νανοδομημένων φορέων φαρμάκων είναι διαδικασίες, στις οποίες τα συστήματα υπερήχων Hielscher υπερέχουν λόγω της υψηλής αξιοπιστίας τους, της συνεπούς ισχύος εξόδου και της ακριβούς δυνατότητας ελέγχου. Hielscher υπερήχων επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο όλων των παραμέτρων της διαδικασίας, όπως το πλάτος, θερμοκρασία, πίεση και ενέργεια υπερήχων. Το έξυπνο λογισμικό πρωτοκολλά αυτόματα όλες τις παραμέτρους υπερήχων (ώρα, ημερομηνία, πλάτος, καθαρή ενέργεια, συνολική ενέργεια, θερμοκρασία, πίεση) στην ενσωματωμένη κάρτα SD.
Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
---|---|---|
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 |
μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Υψηλής ισχύος ομογενοποιητές υπερήχων από εργαστήριο προς πιλότος και βιομηχανικός κλίμακα.
Βιβλιογραφία/Αναφορές
- Chinembiri T.N., Gerber M., du Plessis L.H., du Preez J.L., Hamman J.H., du Plessis J. (2017): Τοπική παράδοση της Withania somnifera ακατέργαστα εκχυλίσματα σε νιοσώματα και στερεά λιπιδίων νανοσωματίδια. Περιοδικό Φαρμακογνωσία 2017 Οκτ; 13 (Συμπλ. 3):S663-S671.
- Nowroozi F., Almasi Α., Javidi J., Haeri Α., Dadashzadeh S. (2018): Επίδραση του τύπου επιφανειοδραστικού, της περιεκτικότητας σε χοληστερόλη και διαφόρων μεθόδων μείωσης του μεγέθους των νιοσωμάτων. Ιρανικό περιοδικό φαρμακευτικής έρευνας 2018. 17 (Συμπλ.2): 1-11.
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Η συγχορήγηση πακλιταξέλης και κουρκουμίνης σε νέα κατιονικά νηοσωμικά σκευάσματα PEGylated παρουσιάζουν ενισχυμένη συνεργιστική αντικαρκινική αποτελεσματικότητα. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Συγχορήγηση υδρόφιλων και υδρόφοβων αντικαρκινικών φαρμάκων με χρήση βιοσυμβατών νανοφορέων με βάση τα λιπίδια ευαίσθητα στο pH για πολυανθεκτικούς καρκίνους. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Niosomes vs λιποσώματα
Τα λιποσώματα και τα νιοσώματα είναι μικροσκοπικά κυστίδια, τα οποία μπορούν να φορτωθούν με βιοδραστικές ενώσεις για την παράδοση φαρμάκων. Τα νιοσώματα είναι παρόμοια με τα λιποσώματα, αλλά διαφέρουν στη σύνθεση διπλής στιβάδας. Ενώ τα λιποσώματα έχουν μια διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων, η διπλοστιβάδα νιοσωμάτων είναι κατασκευασμένη από μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες, γεγονός που οδηγεί σε χημική διαφορά στις δομικές μονάδες. Αυτή η δομική διαφορά δίνει στα νιοσώματα υψηλότερη χημική σταθερότητα, ανώτερη ικανότητα διείσδυσης του δέρματος και λιγότερες ακαθαρσίες.
Τα νιοσώματα διαφοροποιούνται ανάλογα με το μέγεθος σε τρεις μεγάλες ομάδες: Τα μικρά μονοστρωματικά κυστίδια (SUV) έχουν μέση διάμετρο 10-100 nm, τα μεγάλα μονοστρωματικά κυστίδια (LUV) έχουν μέσο μέγεθος 100-3000nm και τα πολυστρωματικά κυστίδια (MLV) χαρακτηρίζονται από περισσότερες από μία διπλοστιβάδες.
«Τα νιοσώματα συμπεριφέρονται in vivo όπως τα λιποσώματα, παρατείνοντας την κυκλοφορία του παγιδευμένου φαρμάκου και μεταβάλλοντας την κατανομή των οργάνων και τη μεταβολική του σταθερότητα. Όπως και με τα λιποσώματα, οι ιδιότητες των νιοσωμάτων εξαρτώνται από τη σύνθεση της διπλής στιβάδας καθώς και από τη μέθοδο παραγωγής τους. Αναφέρεται ότι η παρεμβολή της χοληστερόλης στις διπλοστιβάδες μειώνει τον όγκο παγίδευσης κατά τη διάρκεια της σύνθεσης και συνεπώς την αποτελεσματικότητα της παγίδευσης. (Kazi et al. 2010)
Τα νιοσώματα μπορούν να παρασκευαστούν μέσω διαφόρων τεχνικών όπως τεχνική ενυδάτωσης λεπτής μεμβράνης, υπερήχους, μέθοδος εξάτμισης αντίστροφης φάσης, μέθοδος ψύξης-απόψυξης, μικρορευστοποίηση ή μέθοδος επανυδάτωσης αφυδάτωσης. Επιλέγοντας την κατάλληλη μορφή παρασκευάσματος, επιφανειοδραστική ουσία, περιεκτικότητα σε χοληστερόλη, πρόσθετα επιφανειακού φορτίου και συγκέντρωση εναιωρήματος, η σύνθεση, η ελασματότητα, η σταθερότητα και το επιφανειακό φορτίο των νιοσωμάτων μπορούν να διαμορφωθούν προκειμένου να ικανοποιηθούν συγκεκριμένες απαιτήσεις φορέων φαρμάκων.
Προκειμένου να παραχθούν εξαιρετικά βιοσυμβατά νιοσώματα με πολύ χαμηλή κυτταροτοξικότητα, οι επιφανειοδραστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή νιοσωμάτων θα πρέπει να είναι βιοαποικοδομήσιμες, βιοσυμβατές και μη ανοσογόνες.