Υπερήχων διατύπωση των νιοσωμάτων

Τα νιοσώματα είναι κυστίδια νανομεγέθους, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορείς φαρμάκων (π.χ. αντικαρκινικά φάρμακα) και άλλων βιοδραστικών ουσιών. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση είναι μια απλή και ταχεία μέθοδος για τη διαμόρφωση μικρών νιοσωμάτων με υψηλό φορτίο φαρμάκων.

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)

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)

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: