Lipidinanopartikkeleihin ultraäänellä kapseloidut lääkeaineet
Nanokokoisia lääkeaineiden kantajia käytetään laajalti farmakologisesti aktiivisten yhdisteiden kuljettamiseen kohdesoluihin. Kiinteitä lipidinanopartikkeleita käytetään vaikuttavien aineiden kapselointiin lääkeaineen kantajaan, jonka biologinen hyötyosuus on suuri. Ultraäänellä tehtävä nanoemulgointi ja kapselointi on luotettava tekniikka suurten määrien valmistamiseen korkealaatuisia nanokantajia, kuten kiinteitä lipidinanopartikkeleita, nanorakenteisia lipidikantajia ja liposomeja.
Nanoemulgointi ja kapselointi ultraäänellä
Ultraäänikäsittely pystyy hajottamaan öljy- ja vesifaasit ja sekoittamaan pieniä öljypisaroita veteen. Koska ultraääniemulgointiprosessia voidaan hallita tarkasti, ultraääniemulgoinnilla ja sitä seuraavalla kiinteiden lipidinanopartikkelien muodostamisprosessilla voidaan tuottaa aineilla ladattuja nanopartikkeleita. Ultraäänikäsittelyllä voidaan tuottaa huomattavasti pienempiä pisaroita kuin tavanomaisilla emulgointimenetelmillä.
Koska ultraäänellä tehtävää nanoemulgointia ja kapselointia voidaan hallita tarkasti, ultraäänikäsittelytekniikka mahdollistaa kiinteiden lipidinanopartikkelien koon ja niihin ladattavan aineen määrän tarkan hallinnan.
Ultraäänellä tehtävää nanoemulgointia käytetään aineilla ladattujen nanoemulsioiden, liposomien ja kiinteiden lipidinanopartikkelien valmistamiseen. Ultraäänikäsittely tuottaa kapean pisarakokojakauman ja nanorakenteisia partikkeleita.
Suurempiin kiinteisiin lipidinanopartikkeleihin (SLNs) voidaan ladata suurempi pitoisuus vaikuttavia aineita, kun taas pienikokoisten SNLs-partikkelien imeytymiskinetiikka on huomattavasti nopeampi ja kiertoaika ihmiskehossa pidempi.
Hielscher Ultrasonics -homogenisaattorit antavat sinulle täyden hallinnan prosessiparametreihin, kuten amplitudiin, lämpötilaan, paineeseen, ultraäänikäsittelyaikaan ja syötettyyn energiaan. Näin voit kehittää räätälöidyn valmistusohjeen omalle kiinteiden lipidinanopartikkelien formulaatiollesi. Lipidinanopartikkelien valmistus ultraäänellä soveltuu useille lipidilähteille ja emulgointiaineille.
Ultraäänikäsittely tuottaa erittäin tasaisen ja kapean hiukkaskokojakauman, mikä johtaa suureen stabiiliuteen varastoinnin aikana.
UIP1000hdT lasisella virtausreaktorilla kiinteiden lipidinanopartikkelien valmistukseen
Kiinteiden lipidinanopartikkelien valmistus ultraäänellä
(Kumar et al. 2019)
- Tehokas emulgointi
- Lipidipartikkelien koon ja niihin ladattavan aineen määrän tarkka hallinta
- Suuri ladattujen vaikuttavien aineiden määrä
- Prosessiparametrien tarkka hallinta
- Nopea prosessi
- Ei-lämpöperäinen käsittely, tarkka lämpötilan hallinta
- Lineaarinen skaalautuvuus
- Toistettavuus
- Prosessin standardointi / GMP
- Autoklavoitavat anturit ja reaktorit
- CIP / SIP
Kiinteiden lipidinanopartikkelien ultraäänivalmistuksen vaiheet
(Kumar et al. 2019)
Mitä kiinteät lipidinanopartikkelit ovat?
Kiinteät lipidinanopartikkelit (SLNs) ovat yleinen nanorakenteinen lääkeaineen kantajamuoto, johon voidaan kapseloida bioaktiivisia yhdisteitä tai lääkeaineita. Ne voivat tehostaa lääkeaineiden kulkeutumista suoliston imusuonistoon ja parantaa niiden tunkeutumista kudoksiin, jolloin hoitoaineiden kulkeutumisaste on suuri. SNLs-partikkelit voivat sitoa lipofiilisiä lääkeaineita lipidiytimeensä, kun taas pinta-aktiivinen pinnoite tekee nanopartikkeleista vesiliukoisia ja antaa niille siten suuren biologisen hyötyosuuden. SNLs-partikkelit ovat pallomaisia ja koostuvat kiinteästä lipidiytimestä, jota stabiloi emulgointiaine (pinta-aktiivinen aine, rinnakkaiset pinta-aktiiviset aineet).
Yleisiä lipidi- ja triglyseridilähteitä ovat trikapriini, trilauriini, trimyristiini, tripalmitiini, tristeariini, glyseryylimonostearaatti, glyseryylibehenaatti, glyseryylipalmitostearaatti, setyylipalmitaatti, steariinihappo, palmitiinihappo, dekaanihappo, beheeenihappo, glykoliesterit, asyyliglyserolit, vahat jne.
Kiinteiden lipidinanopartikkelien pinta-aktiivisina aineina käytetään usein muun muassa lesitiinejä (esim. soijalesitiiniä, auringonkukkalesitiiniä, munalesitiiniä), fosfolipidejä, fosfatidyylikoliinia, sfingomyeliinejä, sappisuoloja (natriumtaurokolaattia), steroleja (kolesterolia), poloksameerejä 188, 182 ja 407, poloksamiinia 908, Tyloxapol-valmistetta, polysorbaatteja 20, 60 ja 80, natriumkolaattia, natriumglykokolaattia, taurokoolihapon natriumsuolaa, taurodeoksikoolihapon natriumsuolaa, butanolia, voihappoa, dioktyylinatriumsulfosukkinaattia ja monooktyylifosforihapon natriumsuolaa.
Koska kiinteät lipidinanopartikkelit koostuvat fysiologisesti samankaltaisista lipideistä kuin ihmiskehossa esiintyvät lipidit, niitä pidetään hyvin siedettyinä. Niitä voidaan antaa suun kautta, laskimonsisäisesti ja iholle.
Tehokkaat ultraäänilaitteet kiinteiden lipidinanopartikkelien valmistukseen
Hielscher Ultrasonics -järjestelmiä käytetään laajalti lääkkeiden ja ravintolisien valmistuksessa korkealaatuisten kiinteiden lipidinanopartikkelien ja liposomien formulointiin. Niihin ladataan lääkeaineita, vitamiineja, antioksidantteja, peptidejä ja muita bioaktiivisia yhdisteitä. Asiakkaidensa tarpeiden täyttämiseksi Hielscher toimittaa ultraäänilaitteita kompaktista mutta tehokkaasta kädessä pidettävästä laboratoriohomogenisaattorista ja pöytämallisista ultraäänilaitteista täysin teollisiin ultraäänijärjestelmiin suurten lääkeformulaatiomäärien valmistusta varten. Saatavilla on laaja valikoima ultraäänisonotrodeja ja reaktoreita, jotta liposomituotantoosi voidaan varmistaa optimaalinen laitekokoonpano. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa kuormituksessa ja vaativissa ympäristöissä.
Jotta asiakkaamme voivat noudattaa hyviä tuotantotapoja (GMP) ja luoda standardoituja prosesseja, kaikissa digitaalisissa ultraäänilaitteissa on älykäs ohjelmisto ultraäänikäsittelyparametrin tarkkaan asettamiseen, jatkuvaan prosessinhallintaan ja kaikkien tärkeiden prosessiparametrien automaattiseen tallentamiseen sisäänrakennetulle SD-kortille. Tuotteiden korkea laatu riippuu prosessinhallinnasta ja jatkuvasti korkeista käsittelystandardeista. Hielscherin ultraäänilaitteet auttavat sinua seuraamaan ja standardoimaan prosessiasi!
Alla oleva taulukko antaa viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2 000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Tehokkaat ultraäänihomogenisaattorit laboratoriomittakaavasta aina pilotti- ja teolliseen mittakaavaan.
Kirjallisuus ja lähteet
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007): Poly(D, L-laktidi-ko-glykolidi)- ja poly(D, L-maitohappo) -kationisten nanopartikkelien valmistus, karakterisointi, sytotoksisuus ja transfektiotehokkuus plasmidi-DNA:n hallittua kuljetusta varten. Int J Pharm 343: 247–254.
- Zhao K., Li W., Huang T., Luo X., Chen G., Zhang Y., Guo Ch.,
Dai Ch., Jin Z., Zhao Y., Cui H., Wang Y. (2013): PLGA-nanopartikkeleihin kapseloidun Newcastlen taudin viruksen DNA-rokotteen valmistus ja teho. PLoS ONE 8(12), 2013.
Hyödyllistä tietoa
Kiinteät lipidinanopartikkelit lääkeaineiden kantajina
Kiinteet lipidinanopartikkelit ovat tyypillisesti pallomaisia, ja niiden keskimääräinen halkaisija on 10–1 000 nanometriä. Kiinteissä lipidinanopartikkeleissa on kiinteä lipidiydinmatriisi, johon lipofiilisiä molekyylejä voidaan liuottaa. Lipidiydin voi koostua erilaisista rasvayhdisteistä, joten termiä ”lipidi” käytetään laajassa merkityksessä, joka kattaa triglyseridit (esim. tristeariini), diglyseridit (esim. glycerol bahenate), monoglyseridit (esim. glyserolimonostearaatti), rasvahapot (esim. steariinihappo), steroidit (esim. kolesteroli) ja vahat (esim. setyylipalmitaatti). Lipidiydintä stabiloivat emulgointiaineet (pinta-aktiiviset aineet), useimmiten niiden yhdistelmä, jotka valitaan antotavan mukaan.
RNA-rokotteet
RNA-rokotteissa käytetään synteettisiä lähetti-RNA:n (mRNA) juosteita, jotka koodaavat viruksen pinnan proteiineja. Nämä mRNA-juosteet kapseloidaan kiinteisiin lipidinanopartikkeleihin, jotta ihmisen immuunijärjestelmässä saadaan aikaan vaste virusta vastaan.