Formulación ultrasónica de niosomas
preparación de niosomas
Un niosoma es una vesícula a base de tensioactivos no iónicos, formada principalmente por tensioactivos no iónicos e incorporación de colesterol como excipiente. Los niosomas son más estables frente a la degradación química o la oxidación y tienen un tiempo de almacenamiento más largo que los liposomas. Gracias a los tensioactivos utilizados para la preparación de los niosomas, éstos son biodegradables, biocompatibles y no inmunogénicos. Los niosomas son osmóticamente activos, químicamente estables y ofrecen un mayor tiempo de almacenamiento en comparación con los liposomas. Dependiendo del tamaño y la lamelaridad, existen varios métodos de preparación, como la sonicación, la evaporación en fase inversa, la hidratación en película fina o el proceso de captación de fármacos por gradiente de pH transmembrana. La preparación ultrasónica de niosomas es la técnica preferida para producir vesículas unilamelares, de tamaño pequeño y uniforme.
Formulación ultrasónica de niosomas
Para formular niosomas, debe prepararse una emulsión de aceite en agua (o/w) a partir de una solución orgánica de tensioactivo, colesterol y una solución acuosa que contenga el compuesto bioactivo, es decir, el fármaco. La emulsificación ultrasónica es la técnica superior para mezclar líquidos inmiscibles como el aceite y el agua. Al cizallar las gotitas de ambas fases y romperlas hasta su tamaño nanométrico, se obtiene una nanoemulsión. Posteriormente, se evapora el disolvente orgánico, dando lugar a niosomas cargados con agentes terapéuticos, que se dispersan en la fase acuosa.En comparación con la agitación mecánica, la técnica ultrasónica de formulación de niosomas destaca por formar niosomas con una dimensión media menor y un índice de polidispersidad más bajo en un proceso rápido. El uso de vesículas más pequeñas suele ser preferible, teniendo en cuenta que tienden a evitar mejor los mecanismos de eliminación del organismo que las partículas más grandes, y permanecen durante más tiempo en el torrente sanguíneo. (cf. Bragagni et al. 2014)
- vesículas unilamelares, pequeñas y uniformes
- proceso sencillo y rápido
- reproducible
- controlable con precisión
- Seguro
- fácilmente ampliable
Protocolos de preparación de niosomas por ultrasonidos
Se prepararon niosomas de N-palmitoil glucosamina (Glu) cargados con doxorrubicina, un fármaco anticancerígeno, agitando una mezcla de NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), colesterol (58 mg) y Solulan C24 (54 mg) en solución de doxorrubicina (1,5 mg/ml, 2 ml, preparada en PBS) a 90°C durante 1 h, seguida de sonicación con sonda durante 10 min (75% del máximo).
Las vesículas de palmitoil glicol quitosano (GCP) se prepararon como se describió anteriormente (11) mediante sonicación de glicol quitosano (10 mg) y colesterol (4 mg) en solución de doxorrubicina (1,5 mg/ml). (Dufes et al. 2004)

UP400St – Dispositivo ultrasónico de 400 W para nanoemulsiones
Métodos alternativos de preparación de niosomas
Los métodos alternativos de formulación de niosomas, como la técnica de evaporación en fase inversa o el proceso de captación de fármacos por gradiente de pH transmembrana, implican la aplicación de energía ultrasónica. Ambas técnicas se utilizan principalmente para formular vesículas multilamelares (MLV). A continuación encontrará una breve descripción de ambas técnicas y del paso de sonicación que implican.
Sonicación en la preparación de niosomas mediante evaporación en fase inversa
En el método de evaporación en fase inversa (REV), los componentes de la formulación niosomal se disuelven en una mezcla de éter y cloroformo y se añaden a la fase acuosa, que contiene el fármaco. Se utiliza emulsificación ultrasónica para convertir la mezcla en una emulsión de tamaño fino. Posteriormente, se evapora la fase orgánica. Los niosomas obtenidos durante la evaporación del disolvente orgánico son vesículas unilamelares de gran tamaño.
Proceso de captación de fármacos por gradiente de pH transmembrana
Para el proceso de captación de fármacos por gradiente de pH transmembrana (en el interior ácido) (con carga a distancia), el tensioactivo y el colesterol se disuelven en cloroformo. A continuación, el disolvente se evapora al vacío para obtener una fina película sobre la pared del matraz de fondo redondo. La película se hidrata con ácido cítrico 300 mM (pH 4,0) agitando la suspensión en vórtex. Las vesículas multilamelares se congelan y descongelan tres veces y, posteriormente, se someten a sonicación con un ultrasonicador tipo sonda. A esta suspensión niosomal se añade una solución acuosa que contiene 10 mg/ml de fármaco y se agita en vórtex. A continuación, se eleva el pH de la muestra a pH 7,0-7,2 con fosfato disódico 1M. A continuación, la mezcla se calienta a 60°C durante 10 minutos. Con esta técnica se obtienen vesículas multilamelares. (cf. Kazi et al. 2010)
Reducción ultrasónica del tamaño de los niosomas
Los niosomas suelen tener un tamaño comprendido entre 10 nm y 1.000 nm. Dependiendo de la técnica de preparación, los niosomas suelen tener un tamaño relativamente grande y tienden a formar agregados. Sin embargo, los tamaños específicos de los niosomas son un factor importante cuando se trata del tipo de sistema de administración elegido. Por ejemplo, un tamaño de niosoma muy pequeño, en el rango nanométrico, es el más adecuado para la administración sistémica de fármacos, en la que el fármaco debe atravesar las membranas celulares para llegar al sitio celular diana, mientras que los niosomas más grandes se recomiendan para la administración intramuscular e intracavitaria de fármacos o para aplicaciones oftálmicas. La reducción ultrasónica del tamaño de los niosomas es un paso habitual en la preparación de niosomas muy potentes. Las fuerzas de cizallamiento ultrasónicas desaglomeran y dispersan los niosomas en nano-niosomas mono-dispersos.
protocolo – Reducción ultrasónica del tamaño de los lipoNiosomas
Naderinezhad et al. (2017) formularon LipoNiosomas biocompatibles (una combinación de niosoma y liposoma) que contenían Tween 60: colesterol: DPPC (a 55 : 30 : 15 : 3) con un 3% de DSPE-mPEG. Para reducir el tamaño de los LipoNiosomas preparados, tras la hidratación sonicaron la suspensión durante 45 min (15 segundos encendido y 10 segundos apagado, amplitud 70% a 100 vatios) para minimizar la agregación de partículas utilizando el homogeneizador ultrasónico UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Alemania). Para el método de gradiente de pH, las películas secas de CUR, tensioactivos y lípidos se hidrataron con 1300 mL de sulfato de amonio (pH 1⁄4 4) a 63 C durante 47 min. A continuación, las nanopartículas se sonicaron sobre un baño de hielo para producir pequeñas vesículas.
Ultrasonicadores para la preparación de niosomas
Hielscher Ultrasonic cuenta con una larga experiencia en el diseño, fabricación, distribución y servicio de homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética.
La preparación de niosomas, liposomas, nanopartículas lipídicas sólidas, nanopartículas poliméricas, complejos de ciclodextrina y otros portadores de fármacos nanoestructurados de alta calidad son procesos en los que los sistemas ultrasónicos de Hielscher destacan por su alta fiabilidad, potencia de salida constante y control preciso. Los ultrasonidos de Hielscher permiten un control preciso de todos los parámetros del proceso, como la amplitud, la temperatura, la presión y la energía de sonicación. El software inteligente registra automáticamente todos los parámetros de sonicación (hora, fecha, amplitud, energía neta, energía total, temperatura, presión) en la tarjeta SD integrada.
La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite su funcionamiento ininterrumpido en entornos exigentes y con cargas pesadas.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
---|---|---|
1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
Póngase en contacto con nosotros/Envíenos su pregunta

Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.
Literatura/Referencias
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Paclitaxel and curcumin coadministration in novel cationic PEGylated niosomal formulations exhibit enhanced synergistic antitumor efficacy. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Co-delivery of hydrophilic and hydrophobic anticancer drugs using biocompatible pH-sensitive lipid-based nano-carriers for multidrug-resistant cancers. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
- Didem Ag Seleci, Muharrem Seleci, Johanna-Gabriela Walter, Frank Stahl, Thomas Scheper (2016): Niosomes as Nanoparticular Drug Carriers: Fundamentals and Recent Applications. Nanostructural Biomaterials and Applications; Journal of Nanomaterials Vol. 2016.
- C. Dufes, J.-M. Muller, W. Couet, J.-C. Olivier, I. F. Uchegbu, G.Schätzlein (2004): Anticancer drug delivery with transferrin targeted polymeric chitosan vesicles. Pharmaceutical Research, vol. 21, no. 1, pp. 101–107, 2004.
- Karim Masud Kazi, Asim Sattwa Mandal, Nikhil Biswas, Arijit Guha, Sugata Chatterjee, Mamata Behera, Ketousetuo Kuotsu (2010): Niosome: A future of targeted drug delivery systems. J Adv Pharm Technol Res. 2010 Oct-Dec; 1(4): 374–380.
- Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
- M. Bragagni et al. (2014): Development and characterization of functionalized niosomes for brain targeting of dynorphin-B. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 87, 2014. 73–79.
Información interesante
Niosomas frente a liposomas
Los liposomas y los niosomas son vesículas microscópicas que pueden cargarse con compuestos bioactivos para administrar fármacos. Los niosomas son similares a los liposomas, pero difieren en la composición de su bicapa. Mientras que los liposomas tienen una bicapa de fosfolípidos, la bicapa de los niosomas está formada por tensioactivos no iónicos, lo que da lugar a una diferencia química en las unidades estructurales. Esta diferencia estructural confiere a los niosomas una mayor estabilidad química, una mayor capacidad de penetración cutánea y menos impurezas.
Los niosomas se diferencian por su tamaño en tres grandes grupos: Las vesículas unilamelares pequeñas (SUV) tienen un diámetro medio de 10-100 nm, las vesículas unilamelares grandes (LUV) tienen un tamaño medio de 100-3000nm, y las vesículas multilamelares (MLV) se caracterizan por tener más de una bicapa.
"Los niosomas se comportan in vivo como liposomas, prolongando la circulación del fármaco atrapado y alterando su distribución en órganos y su estabilidad metabólica. Al igual que ocurre con los liposomas, las propiedades de los niosomas dependen de la composición de la bicapa y del método de producción. Se ha informado de que la intercalación de colesterol en las bicapas disminuye el volumen de atrapamiento durante la formulación y, por tanto, la eficacia de atrapamiento". (Kazi et al. 2010)
Los niosomas pueden prepararse mediante diversas técnicas, como la técnica de hidratación en película fina, la ultrasonicación, el método de evaporación en fase inversa, el método de congelación-descongelación, la microfluidización o el método de rehidratación por deshidratación. Eligiendo la forma adecuada de preparación, el tensioactivo, el contenido de colesterol, los aditivos de carga superficial y la concentración de la suspensión, se puede formular la composición, la lamelaridad, la estabilidad y la carga superficial de los niosomas para satisfacer requisitos específicos de transporte de fármacos.
Para producir niosomas altamente biocompatibles con una citotoxicidad muy baja, los tensioactivos utilizados en la preparación de niosomas deben ser biodegradables, biocompatibles y no inmunogénicos.