Τα νιοσώματα είναι κυστίδια νανο-μεγέθους, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορέας για φάρμακα (π.χ. φάρμακα για τον καρκίνο) και άλλες βιοδραστικές ουσίες. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση είναι μια απλή και γρήγορη μέθοδος για τη διατύπωση μικρών niosomes με υψηλό φορτίο φαρμάκων.

Νιοσωμή Προετοιμασία

Ένα νιόσωμα είναι ένα μη ιοντικό κυστίδιο με βάση την επιφανειοδραστική ουσία, που σχηματίζεται κυρίως από μη ιοντική επιφανειοδραστική και ενσωμάτωση χοληστερόλης ως έκδοχο. Τα νιοσώματα είναι πιο σταθερά κατά της χημικής αποικοδόμησης ή οξείδωσης και έχουν μεγάλο χρόνο αποθήκευσης σε σύγκριση με τα λιποσώματα. Λόγω των επιφανειοδραστικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή νιοσωμικού, είναι βιοδιασπώμενες, βιοσυμβατές και μη ανοσογονικές. Τα νιοσώματα είναι οστοπικά ενεργά, χημικά σταθερά και προσφέρουν μεγαλύτερο χρόνο αποθήκευσης σε σύγκριση με τα λιποσώματα. Ανάλογα με το μέγεθος και lamellarity, διάφορες μέθοδοι προετοιμασίας είναι διαθέσιμες όπως υπερήχηση, εξάτμιση αντίστροφης φάσης, λεπτή ενυδάτωση φιλμ ή διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων κλίσης pH μεμβράνη. Υπερήχων νιοσωμάτη προετοιμασία είναι η προτιμώμενη τεχνική για την παραγωγή unilamellar κυστίδια, τα οποία είναι μικρά και ομοιόμορφα σε μέγεθος.

Υπερήχων Νιοσωμική Διατύπωση

Για τη διατύπωση 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 να αναμειγνύεται immiscible υγρά όπως το πετρέλαιο και το νερό. Κουρεύοντας τα σταγονίδια και των δύο φάσεων που τα σπάνεσε σε νανο-μέγεθος, λαμβάνεται ένα νανογαλάκτωμα. Στη συνέχεια, ο οργανικός διαλύτης εξατμίζεται, με αποτέλεσμα τα νιοσώματα φορτωμένα με θεραπευτικούς παράγοντες, οι οποίοι διασκορπίζονται στην υδατική φάση. Σε σύγκριση με τη μηχανική ανάδευση, η υπερηχητική τεχνική σύνθεσης niosome υπερέχει σχηματίζοντας νιόσωμα με μικρότερη μέση διάσταση και χαμηλότερο δείκτη πολυδιασποράς σε μια γρήγορη διαδικασία. Η χρήση των μικρότερων κυστίδια είναι γενικά προτιμότερη, θεωρώντας ότι τείνουν να αποφεύγουν τους μηχανισμούς εκκαθάρισης του σώματος καλύτερα από τα μεγαλύτερα σωματίδια, και παραμένουν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στην κυκλοφορία του αίματος. (πρβλ. Bragagni et al. 2014)

Υπερήχων Πρωτόκολλα Προετοιμασίας Niosome

Ν-παλμιτούλη γλυκοζαμίνη νιόσωμα (Glu) φορτωμένο 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, παρασκευασμένα σε PBS) στους 90°C για 1 ώρα, ακολουθούμενη από υπερήχηση καθετήρα για 10 λεπτά (75% του μέγ.
Παλμιτουλγλυκόλη χιτοζάνη (GCP) κυστίδια παρασκευάστηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (11) με καθετήρα υπερήχηση γλυκόλη ς χιτοζάνης (10 mg) και χοληστερόλης (4 mg) στο διάλυμα δοξορουβικίνης (1,5 mg/ml). (Dufes et al. 2004)

Εναλλακτικές μέθοδοι προετοιμασίας niosome

Εναλλακτικές μέθοδοι σύνθεσης niosome, όπως η τεχνική εξάτμισης αντίστροφηφάση ή η trans-μεμβράνη pH κλίση διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων περιλαμβάνουν την εφαρμογή της υπερηχητικής ενέργειας. Και οι δύο τεχνικές χρησιμοποιούνται κυρίως για τη διατύπωση πολυλαμελλαδιών κυστίδια (MLVs). Παρακάτω μπορείτε να βρείτε μια σύντομη περιγραφή τόσο των τεχνικών όσο και του βήματος υπερήχησης που εμπλέκονται.

Υπερήχηση στην προετοιμασία Niosome μέσω της αντίστροφης εξάτμισης φάσης

Στη μέθοδο της εξάτμισης αντίστροφης φάσης (REV), τα συστατικά του νιοσωμικό σκεύασμα διαλύονται σε μείγμα αιθέρα και χλωροφορμίου και προστίθενται στην υδατική φάση, η οποία περιέχει το φάρμακο. Υπερήχων γαλακτωματοποίηση χρησιμοποιείται για να μετατρέψει το μείγμα σε ένα λεπτό μέγεθος γαλάκτωμα. Στη συνέχεια, η οργανική φάση εξατμίζεται. Το νιόσωμα που λαμβάνεται κατά την εξάτμιση του οργανικού διαλύτη είναι κυστίδια unilamellar μεγάλου μεγέθους.

Διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων διαμεμβράνη pH

Για τη διαμεμβράνη διαμεμβράνη pH κλίση (μέσα όξινο) διαδικασία πρόσληψης φαρμάκων (με απομακρυσμένη φόρτωση), επιφανειοδραστική ουσία και χοληστερόλη διαλύονται σε χλωροφόρμιο. Στη συνέχεια, ο διαλύτης εξατμίζεται υπό κενό για να ληφθεί λεπτή μεμβράνη στον τοίχο της στρογγυλής φιάλης του πυθμένα. Η μεμβράνη ενυδατώνεται με κιτρικό οξύ 300 mM (pH 4.0) με δίνη του εναιωρήματος. Τα κυστίδια multilamellar καταψύχονται και αποψύχονται τρεις φορές και στη συνέχεια υπερηχητικά χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό τύπο καθετήρα. Σε αυτό το νιοσωμικό εναιώρημα προστίθεται και διεκτερεύεται υδατικό διάλυμα που περιέχει 10 mg/ml φαρμάκου. Το pH του δείγματος αυξάνεται στη συνέχεια σε pH 7.0-7.2 με φωσφορικό δίτριο 1M. Στη συνέχεια, το μείγμα θερμαίνεται στους 60°C για 10 λεπτά. Αυτή η τεχνική παράγει σε πολυλαμελλαδιών κυστίδια. (πρβλ. Kazi et al. 2010)

Υπερηχητική μείωση μεγέθους των νιοσωμάτων

Τα νιοσώματα είναι συνήθως μέσα στη σειρά μεγέθους 10nm σε 1000nm. Ανάλογα με την τεχνική προετοιμασίας, τα νιόσωμα είναι συχνά σχετικά μεγάλου μεγέθους και τείνουν να σχηματίζουν αδρανή υλικά. Εντούτοις, τα συγκεκριμένα niosome μεγέθη είναι ένας σημαντικός παράγοντας όταν το στοχοθετημένο τύπο συστήματος παράδοσης. Για παράδειγμα, ένα πολύ μικρό μέγεθος νιοσώματος στην περιοχή νανομέτρων είναι το καταλληλότερο για τη συστηματική παράδοση φαρμάκων, όπου το φάρμακο πρέπει να παραδοθεί στις μεμβράνες κυττάρων για να φθάσει στην κυψελοειδή περιοχή στόχων, ενώ τα μεγαλύτερα niosomes συστήνονται για την ενδομυϊκή και ενδοκοιλότητα παράδοση φαρμάκων ή τις οφθαλμικές εφαρμογές. Υπερήχων μείωση του μεγέθους των niosomes είναι ένα κοινό βήμα κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας των εξαιρετικά ισχυρών niosomes. Υπερηχητικές δυνάμεις διάτμησης αποσυσσωματώνουν και διασκορπίζουν τα νιόσωμα σε μονοδιασκορπισμένα νανο-νιοσώματα.

Πρωτόκολλο – Υπερηχητική μείωση μεγέθους των λιπονιοσωμάτων

Το Naderinezhad et al. (2017) διατύπωσε βιοσυμβατά λιπονιοσώματα (συνδυασμός νιοσωμικού και λιποσώματος) που περιέχουν Tween 60: χοληστερόλη: DPPC (σε 55 : 30 : 15 : 3) με 3% DSPE-mPEG. Για να μειώσουν το μέγεθος των παρασκευασμένα λιπονιοσωμάτων, μετά την ενυδάτωση υπερήχυρα το εναιώρημα για 45 λεπτά (15 δευτερόλεπτα και 10 δευτερόλεπτα μακριά, πλάδι 70% στα 100 watt) για την ελαχιστοποίηση της συσσώρευσης σωματιδίων χρησιμοποιώντας υπερηχητικό ομογενοποιητή UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Γερμανία). Για τη μέθοδο κλίσης του 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, τα νανοσωματίδια υπερηχήθηκαν πάνω από ένα λουτρό πάγου για την παραγωγή μικρών κυστίδια.

Υπερήχων για προετοιμασία νιοσώματος

Hielscher Ultrasonic είναι εδώ και πολύ καιρό εμπειρία στο σχεδιασμό, την κατασκευή, τη διανομή και την εξυπηρέτηση των υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για τη φαρμακευτική, τα τρόφιμα, και καλλυντικά βιομηχανία.
Η προετοιμασία υψηλής ποιότητας νιοσωμάτων, λιποσωμάτων, στερεών νανοσωματιδίων λιπιδίων, πολυμερών νανοσωματιδίων, συμπλεγμάτων κυκλοδεξτρίνη και άλλων νανοδομημένων φαρμακευτικών φορέων είναι διεργασίες, στις οποίες τα υπερηχητικά συστήματα Hielscher υπερέχουν λόγω της υψηλής αξιοπιστίας τους, της συνεπούς εξόδου ισχύος και της ακριβούς ελεγξιμότητας. Hielscher υπερήχων επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο όλων των παραμέτρων της διαδικασίας, όπως το πλάτος, θερμοκρασία, πίεση και υπερήχηση ενέργειας. Το ευφυές λογισμικό ρυθμίζει αυτόματα όλες τις παραμέτρους υπερήχησης (χρόνος, ημερομηνία, πλάτος, καθαρή ενέργεια, συνολική ενέργεια, θερμοκρασία, πίεση) στην ενσωματωμένη κάρτα SD.
Η ανθεκτικότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 σε βαριά και απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: