Ultraääni muotoilu Nanostructured lipidi huumeiden kantajat
Nanorakennelipidien kantajat (NLCs) ovat kehittynyt nanokokoisten lääkkeiden jakelujärjestelmien muoto, jossa on lipidiydin ja vesiliukoinen kuori. NLCs on korkea vakaus, suojella aktiivisia bio-molekyylejä hajoamista ja tarjoavat jatkuvaa huumeiden vapautumista. Ultrasonication on luotettava, tehokas ja yksinkertainen tekniikka, jolla tuotetaan ladattuja nanorakenteisia lipidikantajia.
Ultraääni valmistelu nanorakenteinen lipidi harjoittajat
Nanorakenteen lipidikantajat (NLCs) sisältävät kiinteitä lipidejä, nestemäisiä lipidejä ja pinta-aktiivisia aineita vesiliuoksessa, mikä antaa niille hyvän liukoisuuden ja biologisen käytettävyyden ominaisuudet. NLCs käytetään laajalti muotoilla vakaa huumeiden kantaja järjestelmiä korkea biologinen hyötyosuus ja jatkuva huumeiden vapautumista. NLCs on monenlaisia sovelluksia aina suun kautta parenteraaliseen antoon, mukaan lukien ajankohtainen / transdermaalinen, silmään (silmään), ja keuhkojen anto.
Ultraäänidispersio ja emulgointi on luotettava ja tehokas tekniikka nanorakenteisten lipidien kantajien valmistamiseksi, jotka on ladattu aktiivisilla yhdisteillä. Ultraääni NLC-valmisteella on suurin etu olla vaatimatta orgaanista liuotinta, suuria määriä pinta-aktiivisia tai lisäaineyhdisteitä. Ultraääni-NLC-koostumus on suhteellisen yksinkertainen menetelmä, koska sulamislipidi lisätään pinta-aktiivisen aineen liuokseen ja sitten sonicated.
Esimerkillinen pöytäkirjat ultraäänellä ladattu nanorakenne lipidien harjoittajat
Deksametasoniladatut NLCs:t Sonicationin kautta
Myrkytön mahdollinen silmään NLC järjestelmä valmistettiin ultrasonication, joka johti kapea koko jakauma, korkea Deksametasonin ansaananto teho, ja parantaa levinneisyys. NLC-järjestelmät valmistettiin ultraäänellä Hielscher UP200S ultrasonicator ja Compritol 888 ATO, Miglyol 812N ja Cremophor RH60 komponenteiksi.
Kiinteä lipidi, nestemäinen lipidi ja pinta-aktiivinen aine sulatettiin kuumentamalla magneettisekoitinta 85 ºC:ssa. Sitten Deksametasoni lisättiin sulaneen rasvaseoksen ja dispergoitunut. Puhdasta vettä kuumennettiin 85 ºC:ssa ja kaksi vaihetta sonikoitiin (70 % amplitudiin 10 minuutin ajan) Hielscher UP200S ultraääni homogenisaattori. NLC-järjestelmä jäähdytettiin jäähauteessa.
Ultraäänellä valmistetuilla NLCs-yhdisteillä on kapea kokojakauma, korkea DXM-ansaannin teho ja parannettu levinneisyys.
Tutkijat suosittelevat alhaisen pinta-aktiivisen aineen pitoisuuden ja alhaisen rasvapitoisuuden käyttöä (esim. 2,5 % pinta-aktiivisen aineen osalta ja 10 % kokonaisrasvan osalta), koska silloin kriittiset stabiilisuusparametrit (ZAve, ZP, PDI) ja huumeiden kuormituskapasiteetti (EE %) ovat sopivia, kun emulgointiainepitoisuus voi pysyä alhaisella tasolla.
(vrt. Kiss et al. 2019)
Retinyl Palmmitate ladattu NLCs kautta Sonication
Retinoid ioni on laajalti käytetty ainesosa ihotautien hoitoja ryppyjä. Retinoli ja retinyylipalmite ovat kaksi yhdistettä retinoidiryhmä, joka on kyky aiheuttaa paksuus orvaskeden ja tehokas ryppyjä agentti.
NLC-koostumus valmistettiin ultraäänellä. Valmiste sisälsi 7,2% setyylipalmitaattia, 4,8% öljyhappoa, 10% Tween 80: stä, 10% glyseriiniä ja 2% retinyylipalmitaattia. Retinyylipalmitaattikuormitetun NLC:n tuottamiseksi on toteutettu seuraavat toimenpiteet: Sulan lipidien seos sekoitetaan pinta-aktiivisen aineen, rinnakkaisekoaktiivisen aineen, glyseriinin ja deionisoidun veden kanssa 60–70 °C:ssa. Tämä seos sekoitetaan korkean leikkaus sekoittimen 9800rpm 5 min. Kun esiemulsio on muodostunut, tämä esiemulsio sonikoidaan välittömästi käyttäen koetintyyppistä ultraäänihomogenisaattoria 2 minuutin ajan. Sitten saatu NLC pidettiin huoneenlämmössä 24 tuntia. Emulsiota säilytettiin huoneenlämmössä 24 tuntia ja nanohiukkaskoko mitattiin. NLC kaava osoitti hiukkaskoot välillä 200-300nm. saadun NLC:n ulkonäön on oltava vaaleankeltainen, pallokoko 258±15,85 nm ja polydispersivyysindeksi 0,31±0,09. Alla olevassa TEM-kuvassa näkyy ultraäänellä valmistettu retinyylipalmitaattikuormitettu NLCs.
(vrt. Pamudji et al. 2015)
UP400St, 400 wattia voimakas ultraääni homogenisoija, nanorakenteisten lipidien kantaja-aineiden (NLCs) tuotantoon
Ultraäänimuotoiltujen retinyylipalmitaatti-NLCs-yhdisteiden morfologia: (A) 10000x:n suurennus, (B) 20000x:n suurennus ja (C) 40000x:n suurennus
Lähde: Pamudji et al. 2016
Zingiber zerumbet ladattu NLCs kautta Sonication
Nanorakenteiset lipidikantajat koostuvat kiinteän rasva-, neste-lipidi- ja pinta-aktiivisen aineen seoksesta. Ovat erinomaisia lääkeaineiden jakelujärjestelmiä, joilla annetaan bioaktiivisia aineita, joilla on huono vesiliukoisuus, ja lisätä niiden biologista hyötyosuutta merkittävästi.
Seuraavat vaiheet tehtiin muotoilla Zingiber zerumbet ladattu NLCs. 1% kiinteä lipidi, eli. glyseryylimonostearaatti ja 4% nestemäistä lipidiöljyä eli neitsytkookosöljyä sekoitettiin ja sulatettiin 50 °C:ssa homogeenisen, kirkkaan lipidifaasin saamiseksi. Tämän jälkeen 1% Zingiber zerumbet öljyä lisättiin lipidifaasin, kun lämpötila säilyi jatkuvasti 10 ° C yli sulamislämpötila glyseryylimonostearaatti. Vesifaasin valmistamiseksi tislattu vesi, Tween 80 ja soijalesitiini sekoitettiin yhteen oikeassa suhteessa. Vesiseos lisättiin välittömästi lipidiseokseen esiemulsioseokseksi. Esiemulsio homogenisoitiin korkean leikkaushomogenisaattorin avulla 11 000 rpm:n nopeudella 1 minuutin ajan. Jälkeenpäin esiemulsio sonikoitiin käyttäen koetintyyppistä ultraääniainetta 50%: n amplitudilla 20 minuutin ajan, Lopuksi NLC:n dispersio jäähdytettiin jäävesihauteessa huoneenlämpötilaan (25 ±1 °C) suspension sammuttamiseksi kylmässä kylvyssä hiukkasten aggregoinnin estämiseksi. NLC:t säilytettiin 4 °C:ssa.
Zingiberin zerumbet-kuormittamat nliton nanometrin koko on 80,47 ±1,33, stabiili polydisperpersivyysindeksi 0,188±2,72 ja zeta-mahdollinen lataus -38,9 ±2,11. Kapselointi tehokkuus osoittaa kyky lipidikantaja kapseloida Zingiber zerumbet öljyä yli 80% tehokkuutta.
(vrt. Rosli et al. 2015)
Valsaratan-ladattu NLCs kautta Sonication
Valsaratan on angiotensiini II -reseptorin salpaaja, jota käytetään verenpainelääkkeissä. Valsartaanin biologinen hyötyosuus on alhainen noin 23 % vain huonon vesiliukoisuutensa vuoksi. Käyttämällä ultraääni sula-emulgointimenetelmä mahdollisti valmistelun Valsaratan ladattu NLCs featuring merkittävästi parempi biologinen hyötyosuus.
Yksinkertaisesti, öljyinen liuos Val sekoitettiin tietty määrä sulanut lipidimateriaali lämpötilassa 10 ° C yli rasvasulamispiste. Vesipitoista pinta-aktiivista ainetta liuos valmistettiin liuottamalla tiettyjä painoja Tween 80 ja natriumdeoksikolaatti. Pinta-aktiivinen aineliuos kuumennettiin edelleen samaan lämpötila-asteeseen ja sekoitettiin rasvaiseen lipidilääkeliuokseen koettimen sonikaatiolla 3 minuutin ajan emulsion muodostamiseksi. Sitten muodostunut emulsio dispergoitiin jäähdytetyssä vedessä magneettisella sekoittamalla 10 minuutin ajan. Muodostunut NLC erotettiin sentrifugoimalla. Supernatanttinäytteet otettiin ja analysoitiin Valin pitoisuutta varten validoidulla HPLC-menetelmällä.
Ultraääni sulaa emulgointimenetelmällä on useita etuja, kuten yksinkertaisuus, jossa on vähintään stressaava tila ja vailla myrkyllisiä orgaanisia liuottimia. Suurin saavutettu ansaannin hyötysuhde oli 75,04 %
(vrt. Albekery et al. 2017)
Muut aktiiviset yhdisteet, kuten paklitakseli, klotrimatsoli, domperidoni, puerarin ja meloksikaami, yhdistettiin menestyksekkäästi myös kiinteisiin lipidinanohiukkasiin ja nanorakenteisiin lipidikantajiin ultraäänitekniikoilla. (vrt. Bahari ja Hamishehkar 2016)
Ultraääni kylmä homogenisointi
Kun kylmää homogenisointitekniikkaa käytetään nanorakenteisten lipidien kantaja-aineiden valmistamiseen, farmakologisesti aktiiviset molekyylit eli lääke liuotetaan rasvasulaun ja jäähdytetään sitten nopeasti nestemäisellä typellä tai kuivalla jäällä. Jäähdytyksen aikana lipidit kiinteyttävät. Kiinteä rasva-massa on sitten jauhettu nanohiukkasen koko. Lipidinanohiukkaset dispergoituvat kylmäpinta-aktiivisten aineiden liuokseen, jolloin saadaan kylmä esisuspensio. Lopuksi tämä suspensio sonikoituu usein ultraäänivirtaussolureaktorilla huoneenlämmössä.
Koska aineet kuumenevat vain kerran ensimmäisessä vaiheessa, ultraäänikylmää homogenisointia käytetään pääasiassa lämpöherkkien lääkkeiden muotoilemiseen. Koska monet bioaktiiviset molekyylit ja farmaseuttiset yhdisteet ovat alttiita lämmön hajoamiselle, ultraäänikylmä homogenisointi on laajalti käytetty sovellus. Kylmän homogenointitekniikan etuna on myös vesifaasin välttäminen, mikä helpottaa hydrofilisten molekyylien kapselointia, joka muutoin voi jakautua nestemäisestä lipidivaiheesta vesivaiheeseen kuuman homogenoinnin aikana.
Ultraääni Hot Homogenisaatio
Kun sonikaatiota käytetään kuumana homogenointitekniikkana, sulat lipidit ja aktiivinen yhdiste (eli farmakologisesti vaikuttava aine) dispergoidaan kuumaan pinta-aktiiviseen aineeseen voimakkaassa sekoittaen esiemulsion saamiseksi. Kuumassa homogenisointiprosessissa on tärkeää, että molemmat liuokset, lipidi/lääkesuspensio ja pinta-aktiivinen aine on kuumennettu samaan lämpötilaan (noin 5–10 °C kiinteän rasvan sulamispisteen yläpuolella). Toisessa vaiheessa esiemulsiota käsitellään sitten korkean suorituskyvyn sonikaatiolla säilyttäen samalla lämpötila.
Korkean suorituskyvyn ultrasonicators nanostructured lipidi harjoittajat
Hielscher Ultrasonicsin tehokkaita ultraäänijärjestelmiä käytetään maailmanlaajuisesti lääkeainerissa&D ja tuotanto korkealaatuisten nanolääkkeiden kantajien, kuten kiinteiden lipidinanohiukkasten (SLN), nanorakenteisten lipidikantaja-aineiden (NLCs), nanoemulsioiden ja nanokapseleiden, tuottamiseksi. Vastatakseen asiakkaidensa vaatimuksiin Hielscher toimittaa ultraäänilaitteet kompaktista, mutta tehokkaasta kädessä pidettävästä laboratoriohomogenisoijasta ja penkki-top-ultraäänijärjestelmistä täysin teollisiin ultraäänijärjestelmiin lääkemuotojen suurten määrien tuotantoa varten. Saatavilla on laaja valikoima ultraäänisonotrodeja ja reaktoreita, jotka takaavat optimaalisen asennuksen nanorakenteisten lipidien kantaja-alueiden (NLCs) tuotantoon. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Jotta asiakkaamme voisivat täyttää hyvät valmistustavat (GMP) ja luoda standardoidut prosessit, kaikki digitaaliset ultraäänilaitteet on varustettu älykkäillä ohjelmistoilla sonikaatioparametrin tarkkaa määrittämistä varten, jatkuva prosessi kaikkien tärkeiden prosessiparametrien automaattiseen tallennukseen sisäänrakennetulla SD-kortilla. Tuotteiden korkea laatu riippuu prosessinvalvonnasta ja jatkuvasti korkeista käsittelystandardeista. Hielscher ultrasonicators auttaa sinua seuraamaan ja standardisoimaan prosessisi!
Hielscher Ultrasonics’ teollisuuden Ultra ääni prosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudeja. Amplitudit jopa 200 μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24/7 toimintaa. Jopa korkeampi amplitudit, räätälöityjä Ultra ääni sonotrodes ovat saatavilla. Hielscherin Ultra ääni laitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 käytön raskaissa ja vaativissa ympäristöissä.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000hdT |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Korkean tehon ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio että lentäjä ja teollinen mittakaavassa.
Kirjallisuus / Referenssit
- Eszter L. Kiss, Szilvia Berkó, Attila Gácsi, Anita Kovács, Gábor Katona, Judit Soós, Erzsébet Csányi, Ilona Gróf, András Harazin, Mária A. Deli, Mária Budai-Szűcs (2019): Design and Optimization of Nanostructured Lipid Carrier Containing Dexamethasone for Ophthalmic Use. Pharmaceutics. 2019 Dec; 11(12): 679.
- Iti Chauhan , Mohd Yasir, Madhu Verma, Alok Pratap Singh (2020): Nanostructured Lipid Carriers: A Groundbreaking Approach for Transdermal Drug Delivery. Adv Pharm Bull, 2020, 10(2), 150-165.
- Pamudji J. S., Mauludin R, Indriani N. (2015): Development of Nanostructure Lipid Carrier Formulation Containing of Retinyl Palmitate. Int J Pharm Pharm Sci, Vol 8, Issue 2, 256-26.
- Akanksha Garud, Deepti Singh, Navneet Garud (2012): Solid Lipid Nanoparticles (SLN): Method, Characterization and Applications. International Current Pharmaceutical Journal 2012, 1(11): 384-393.
- Rosli N. A., Hasham R., Abdul Azizc A., Aziz R. (2015): Formulation and characterization of nanostructured lipid carrier encapsulated Zingiber zerumbet oil using ultrasonication. Journal of Advanced Research in Applied Mechanics Vol. 11, No. 1, 2015. 16-23.
- Albekery M. A., Alharbi K. T. , Alarifi S., Ahmad D., Omer M. E, Massadeh S., Yassin A. E. (2017): Optimization of a nanostructured Lipid Carrier System for Enhancing the Biopharmaceutical Properties of Valsaratan. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures Vol. 12, No. 2, April – June 2017. 381-389.
- Leila Azhar Shekoufeh Bahari; Hamed Hamishehkar (2016): The Impact of Variables on Particle Size of Solid Lipid Nanoparticles and Nanostructured Lipid Carriers; A Comparative Literature Review. Advanced Pharmaceutical Bulletin 6(2), 2016. 143-151.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Kehittyneet nanokokoiset huumeidenkantajat
Nanoemulsioita, liposomeja, niosomeja, polymeerisiä nanohiukkasia, kiinteitä lipidinanohiukkasia ja nanorakenteisia lipidinanohiukkasia käytetään kehittyneinä lääketoimitusjärjestelminä parantamaan biologista hyötyosuutta, vähentämään sytotoksisuutta ja saavuttamaan jatkuvan lääkeaineen vapautumisen.
A) kiinteän lipidinanohiukkasen b) nanorakenteisen lipidikantaja-aineen kaavamainen rakenne
Lähde: Bahari ja Hamishehkar 2016
Termi solid lipidipohjaiset nanohiukkaset (SLBN) käsittää kaksi nanokokoista lääkekantajaa, kiinteitä lipidinanohiukkasia (SLN) ja nanorakenteisia lipidikantajia. SLN:t ja NLC:t erotetaan kiinteän hiukkasmatriisin koostumuksesta:
Kiinteät lipidinanohiukkaset (SLN), tunnetaan myös nimellä lipospheres tai kiinteä lipidi nanospheres, ovat submicron hiukkasia, joiden keskimääräinen koko on välillä 50 ja 100nm. SLN:t on valmistettu lipideistä, jotka pysyvät kiinteinä huoneen ja kehon lämpötilassa. Kiinteää lipidiä käytetään matriisimateriaalina, jossa lääkkeet kapseloidaan. Lipidit valmisteluun SLNs voidaan valita erilaisia lipidejä, kuten mono-, di-tai triglyseridien; glyseridiseokset; ja lipidihappoja. Rasvamatriisi stabiloituu sitten bioyhteensopivilla pinta-aktiivisilla aineilla.
Nanorakenteiset lipidikantajat (NLCs) ovat rasvapohjaisia nanohiukkasia, jotka on valmistettu kiinteästä lipidimatriisista, joka yhdistetään nestemäisiin lipideihin tai öljyyn. Kiinteä lipidi tuottaa vakaan matriisin, joka immobilisoi bioaktiivisia molekyylejä eli lääkettä ja estää hiukkasia kokoamasta. Nestemäiset lipidi- tai öljypisarat kiinteän lipidimatriisin sisällä parantavat hiukkasten lääkekuormituskapasiteettia.