Liposomit käänteisvaiheen haihdutusmenetelmällä käyttäen sonikaatiota
Liposomit ovat monipuolisia nanokantajia, joita käytetään lääkkeiden toimittamisessa, koska ne ovat biologisesti yhteensopivia ja kykenevät kapseloimaan sekä hydrofiilisiä että hydrofobisia lääkkeitä. Käänteisfaasihaihdutusmenetelmä (tunnetaan myös nimellä emulgointimenetelmä tai liuotinhaihdutusmenetelmä) on merkittävä liposomin valmistustekniikka, joka tarjoaa korkean kapselointitehokkuuden. Tässä artikkelissa keskitytään liposomien valmistukseen käänteisvaiheen haihdutusmenetelmällä, jota tehostaa koetintyyppinen sonikaatio, korostamalla menettelyvaiheita, etuja ja mahdollisia sovelluksia lääkkeiden annostelujärjestelmissä.
Liposomit ovat vesikulaarisia rakenteita, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta lipidikaksoiskerroksesta, jotka kykenevät kapseloimaan hydrofiilisiä ja hydrofobisia yhdisteitä. Niiden ainutlaatuinen rakenne tekee niistä ihanteellisia kohdennettuun lääkkeiden annosteluun. Käänteisfaasihaihdutusmenetelmä (alias emulgointi- tai liuotinhaihdutusmenetelmä) on vakiintunut liposomin valmistustekniikka. Seuraavissa kappaleissa esittelemme sinulle käänteisvaiheen haihdutusmenetelmän edut käyttämällä koetintyyppistä sonikaatiota, jonka tiedetään parantavan emulgointia, kapselointitehokkuutta ja liposomaalisen koon pienentämistä.
Koetintyyppinen sonikaattori UP400St liposomin valmistukseen
Liposomin valmistusmenetelmä käänteisfaasihaihdutusmenetelmällä
Liposomin muodostuminen käänteisellä haihdutusmenetelmällä, jossa käytetään sonikaatiota, sisältää lipidien liuottamisen kloroformin ja metanolin orgaaniseen liuotinseokseen (2: 1 v / v), mikä suosii käänteisten micellien muodostumista. Sitten tähän seokseen lisätään vesipitoinen puskuri. Yhdistetty liuos sonikoidaan esimerkiksi käyttämällä UP400ST: n kaltaista koetintyyppistä sonikaattoria vesi-öljy-mikroemulsion luomiseksi. Orgaaninen liuotin haihdutetaan sitten pyörivällä haihduttimella, jolloin saadaan viskoosi geeli, joka lopulta romahtaa muodostaen liposomeja. Mikroemulsiokuplien suuri vesiydin edistää hydrofiilisten molekyylien tarttumista, mikä johtaa liposomaalisiin geeleihin, joilla on hallittu vapautuminen ja hyvä läpäisevyysprofiili. Lopuksi liposomit pienennetään tasaiseen kokoon sonicatorin avulla.
Liposomin muodostuminen käänteisen haihdutusmenetelmän avulla sonikaatiota käyttäen
Protokolla / vaiheittaiset ohjeet:
- Punnitse ja liuota lipidit:
Punnitaan tarkasti yhteensä 40 mg L-α-fosfatidyylikoliinia ja kolesterolia massasuhteessa joko 4:1 tai 7:3.
Punnitut lipidit liuotetaan pyöreäpohjaisessa pullossa 10 ml:aan kloroformi/metanoliseosta (4:1 v/v). - Lipidikalvon muoto:
Pyöreäpohjainen pullo kiinnitetään pyöröhaihduttimeen.
Pulloa pyöritetään tyhjiöolosuhteissa 8 x g:n paineessa 40 °C:ssa, kunnes pullon seinämiin muodostuu ohut lipidikalvo. - Poista liuotinhuurut:
Liuotinseoksen jäljellä olevat huurut poistetaan huuhtelemalla pullo typpikaasulla. - Liuota lipidikalvo uudelleen:
Lipidikalvo liuotetaan uudelleen 10 ml:aan dietyylieetteriä käänteisfaasirakkuloiden muodostamiseksi. - Valmistetaan vesifaasi:
Sekoitetaan 5 ml PBS-puskuria (0,1 M, pH 7,4), joka sisältää vaikuttavaa ainetta kapselointia varten, ja 20 mg Tween 80:tä orgaaniseen faasiin (dietyylieetteri liuenneiden lipidien kanssa). - Sonikoidaan emulsio:
Aseta emulsio jäähauteeseen.
Sonikoidaan emulsio käyttämällä koetintyyppistä sonikaattoria UP200Ht 26 kHz: n taajuudella ja 50%: n pulssitilassa (0, 5 sykliä = 30 sekuntia ON / 30 sekuntia OFF) ja 50%: n amplitudilla 1 minuutin ajan. - Haihdutetaan geelin muodostamiseksi:
Palauta sonikoitu emulsio pyörivään höyrystimeen.
Haihdutetaan ilmakehän paineessa 40 °C:ssa, kunnes saadaan geeliä. - muoto Liposomit:
Haihduta geeli edelleen hajottamalla se puoliksi läpinäkyväksi nesteeksi, mikä osoittaa liposomien muodostumista. - Lopullinen liposomisuspensio:
Lisätään vielä 5 ml PBS-puskuria (0,1 M, pH 7,4) liposomisuspensioon.
Pyörrä seos varovasti.
Jäljellä olevat dietyylieetterin höyryt poistetaan typpikaasulla. - Varastointi:
Säilytä lopullinen liposomisuspensio 4 °C:ssa jääkaapissa, kunnes sitä tarvitaan.
Näissä ohjeissa hahmotellaan vaiheittainen prosessi liposomien valmistamiseksi käyttämällä käänteisfaasihaihdutusmenetelmää ultraäänihomogenoinnilla, mikä varmistaa aktiivisen aineosan korkean sisäisen vesikuormituksen ja tehokkaan kapseloinnin.
Käänteisvaiheen haihdutusmenetelmä, erityisesti käyttämällä koetintyyppistä sonikaatiota, on laajalti hyväksytty tekniikka liposomien valmistamiseksi, varsinkin kun pyritään korkeaan sisäiseen vesikuormitukseen. Tämä menetelmä on edullinen perinteiseen ohutkalvohydratointimenetelmään verrattuna, koska se kykenee sisällyttämään suuremman määrän vesifaasia liposomeihin.
Teollinen sonicator UIP2000hdT laajamittaiseen liposomin tuotantoon
Koetintyyppisen sonikoinnin edut liposomin muodostumiseen
- Parannettu homogeenisuus: Koetintyyppinen sonikaatio tarjoaa johdonmukaisen energian syötön, mikä johtaa liposomien tasaisempaan kokojakaumaan.
- Parannettu kapselointi: Sonikoinnin mekaaniset voimat parantavat lääkkeen kapselointia, erityisesti hydrofiilisten yhdisteiden osalta.
- Skaalautuvuus: Menetelmät ovat helposti skaalautuvia, joten ne soveltuvat laajamittaiseen liposomin tuotantoon.
Liposomien käyttö lääkkeen toimittamisessa
Liposomit, jotka on valmistettu emulgointi- ja liuotinhaihdutusmenetelmillä koetintyyppisellä sonikaatiolla, soveltuvat erilaisiin lääkkeiden annostelusovelluksiin, mukaan lukien:
- Kohdennettu huumeiden toimitus: Liposomien funktionalisointi spesifisillä ligandeilla mahdollistaa kohdennetun toimituksen tiettyihin kudoksiin tai soluihin.
- Hallittu vapauttaminen: Lipidikaksikerroksinen rakenne mahdollistaa kontrolloidun lääkkeen vapautumisen, mikä parantaa terapeuttista tehoa.
- Monipuolisuus: Näihin menetelmiin mahtuu laaja valikoima terapeuttisia aineita pienistä molekyyleistä suurempiin biomolekyyleihin, kuten proteiineihin ja nukleiinihappoihin.
Käänteisfaasihaihdutusmenetelmä tunnetaan erityisesti sen suuremmasta sisäisestä vesikuormituksesta verrattuna ohutkalvohydratointimenetelmään. Tämä ominaisuus on hyödyllinen sovelluksissa, jotka vaativat hydrofiilisten lääkkeiden tai muiden terapeuttisten aineiden huomattavaa kapselointia.
Käänteisvaiheen haihdutusmenetelmä, jossa käytetään koetintyyppistä sonikaatiota, on vankka ja tehokas tekniikka liposomin valmistukseen. Sen kyky saavuttaa suurempi sisäinen vesikuormitus tekee siitä edullisen menetelmän farmaseuttisissa sovelluksissa, joissa hydrofiilisten aineiden kapseloinnin maksimointi on ratkaisevan tärkeää. Liuottimen haihduttamisen huolellinen valvonta ja sonikoinnin käyttö ovat avain tämän menetelmän menestykseen, mikä johtaa korkealaatuisten liposomien tuotantoon, jotka soveltuvat erilaisiin terapeuttisiin tarkoituksiin.
Löydä oikea sonikaattori liposomituotannollesi
Hielscher Ultrasonics tarjoaa laajan valikoiman koetintyyppisiä sonikaattoreita tehokkaaseen liposomin tuotantoon, mikä johtaa bioaktiivisten molekyylien korkeaan loukkuun, tehokkaaseen ja korkeaan latauskapasiteettiin.
Voit käyttää Hielscher-sonikaattoreita erilaisiin liposomin valmistusreitteihin, kuten tässä kuvattuun käänteisvaiheen haihdutustekniikkaan, emulgointimenetelmään ja ohutkalvomenetelmään.
Lue lisää ultraääniliposomin valmistuksesta ohutkalvomenetelmällä!
Lue lisää ultraäänellä valmistetuista liposomeista, jotka kapseloivat
- korkea hyötysuhde
- Uusinta teknologiaa
- luotettavuus & rotevuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & Inline
- mille tahansa tilavuudelle
- Älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
- Helppo ja turvallinen käyttää
- vähän huoltoa vaativa
- CIP (puhdas paikan päällä)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0.5 - 1.5 ml | n.a. | VialTweeter |
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita sekoitussovelluksiin, dispersioon, emulgointiin ja uuttamiseen laboratorio-, pilotti- ja teollisessa mittakaavassa.
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Mitä liposomit ovat?
Liposomit ovat pallomaisia vesikkeleitä, joissa on lipidikaksikerros, jota käytetään yhdisteiden kapselointiin. Ne valmistetaan liuoksessa, joka sisältää loukkuun jäävän yhdisteen. Hydrofiilisille yhdisteille, kuten proteiineille, käytetään vesiliuosta, kun taas hydrofobiset molekyylit kapseloidaan käyttämällä liuoksia orgaanisissa liuottimissa, joihin on sekoitettu lipidejä. Tämä monipuolisuus tekee liposomeista arvokkaita lääkkeiden toimittamiseen ja muihin biolääketieteellisiin sovelluksiin.
Mikä on käänteisfaasin haihdutusmenetelmä liposomivalmisteelle?
Liposomivalmisteen käänteisfaasihaihdutusmenetelmässä lipidit liuotetaan kloroformi/metanoliseokseen ja muodostetaan ohut lipidikalvo pyörimällä haihduttamalla. Tämä kalvo liuotetaan sitten uudelleen dietyylieetteriin käänteisfaasirakkuloiden muodostamiseksi. Vesifaasi, joka sisältää vaikuttavan aineen ja Tween 80: n, sekoitetaan orgaanisen faasin kanssa muodostaen vesi-öljy-emulsion. Emulsio sonikoidaan käyttämällä koetintyyppistä sonikaattoria, jota seuraa edelleen pyörivä haihdutus geelin tuottamiseksi, joka lopulta muodostaa liposomeja lisähaihduttamisen jälkeen. Lopullinen suspensio viimeistellään lisäämällä PBS-puskuria ja poistamalla liuotinjäämät typpikaasulla, jolloin liposomeja säilytetään 4 °C:ssa.
Mikä on sonikoinnin vaikutus liposomeihin?
Sonikaatio vaikuttaa liposomeihin käyttämällä ultraääniaaltoja lipidi- ja vesifaasien häiritsemiseksi ja sekoittamiseksi, mikä edistää homogeenisen dispersion muodostumista. Tämä prosessi auttaa hallitsemaan liposomien kokoa ja tasaisuutta ja estää ylikuumenemisen sallimalla ajoittaiset energiapurskeet. Sonikaatiosta johtuva hallittu kavitaatio varmistaa aktiivisten ainesosien tehokkaan kapseloinnin liposomeissa.
Mikä on vaihesiirtymä liposomeissa?
Liposomien vaihesiirtymä viittaa lämpötilan aiheuttamaan muutokseen lipidin fysikaalisessa tilassa. Faasisiirtymälämpötila on ominaislämpötila, jossa lipidit siirtyvät järjestetystä geelifaasista, jossa hiilivetyketjut ovat täysin laajennettuja ja tiiviisti pakattuja, epäsäännölliseen nestemäiseen kiteiseen faasiin, jossa hiilivetyketjut muuttuvat satunnaisesti suuntautuneiksi ja nestemäisiksi. Tämä siirtymä vaikuttaa liposomin stabiilisuuteen, läpäisevyyteen ja vuorovaikutukseen kapseloitujen aineiden kanssa.
Mikä on liposomin valmistuksen ekstruusiomenetelmä?
Joskus ohutkalvohydratointimenetelmää kutsutaan myös ekstruusiomenetelmäksi, koska ohutkalvon hydratointivaihetta seuraa ekstruusiovaihe. Suulakepuristuksen aikana liposomit puristetaan polykarbonaattikalvojen läpi homogeenisten pienten liposomien saamiseksi. Vaihtoehtoisesti ekstruusiolle liposomit pienenevät usein sonikaatiolla.
Mikä on liposomien sonikaatiomenetelmä?
Sonikaatiota käytetään erilaisissa liposomin muodostusmenetelmissä. Sonikaatiota käytetään lipidien ja liuottimien emulgointiin, lipidikalvon rehydraatioon ja liposomin pienentämiseen. Käänteisvaiheen evaoraatiomenetelmässä lipidit emulgoidaan ultraäänellä vesifaasilla. Ohutkalvomenetelmää varten kuivattu lipidikalvo rehydratoidaan sonikaattorilla multilamellimaisen vesikkelisuspension muodostamiseksi. Useat liposomivalmistustekniikat käyttävät sonikaatiota muodostuneiden liposomien myöhempään pienentämiseen. Tässä sonikaatiojohtaa tasaisesti pieniin ja stabiileihin liposomeihin, jotka soveltuvat erilaisiin sovelluksiin.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.