ליפוזומים בשיטת האידוי בפאזה הפוכה באמצעות סוניקציה

ליפוזומים הם נשאים ננומטריים רב־תכליתיים המשמשים להובלת תרופות בזכות התאימות הביולוגית שלהם ויכולתם לכמס תרופות הידרופיליות והידרופוביות כאחד. שיטת האידוי בפאזה הפוכה (המוכרת גם כשיטת התחלוב או כשיטת אידוי ממס) היא טכניקה בולטת להכנת ליפוזומים, המציעה יעילות כימוס גבוהה. מאמר זה מתמקד בהכנת ליפוזומים בשיטת האידוי בפאזה הפוכה המשופרת באמצעות סוניקציה בעזרת גשוש, ומדגיש את שלבי התהליך, היתרונות והיישומים האפשריים במערכות להובלת תרופות.

ליפוזומים הם מבנים שלפוחיתיים המורכבים מדו־שכבה ליפידית אחת או יותר, המסוגלים לכמס תרכובות הידרופיליות והידרופוביות. המבנה הייחודי שלהם הופך אותם לאידיאליים להובלה ממוקדת של תרופות. שיטת האידוי בפאזה הפוכה (המוכרת גם כשיטת התחלוב או כשיטת אידוי ממס) היא טכניקה מבוססת היטב להכנת ליפוזומים. בפסקאות הבאות נציג את יתרונותיה של שיטת האידוי בפאזה הפוכה באמצעות סוניקציה בעזרת גשוש, הידועה ביכולתה לשפר את התחלוב, את יעילות הכימוס ואת הקטנת גודל הליפוזומים.

מתודולוגיה להכנת ליפוזומים בשיטת האידוי בפאזה הפוכה

יצירת ליפוזומים בשיטת האידוי ההפוך באמצעות סוניקציה כוללת המסת ליפידים בתערובת ממסים אורגניים של כלורופורם ומתנול (2:1 v/v), המעודדת יצירת מיצלות הפוכות. לאחר מכן מוסיפים לתערובת זו תמיסת בופר מימית. התמיסה המשולבת עוברת סוניקציה, למשל באמצעות מכשיר סוניקציה בעל גשוש כגון UP400ST, ליצירת מיקרואמולסיה של מים בשמן. לאחר מכן מאדים את הממס האורגני באמצעות מאייד סיבובי, ונוצר ג'ל צמיג שבסופו של דבר קורס ויוצר ליפוזומים. הליבה המימית הגדולה של בועות המיקרואמולסיה מעודדת כליאת מולקולות הידרופיליות, ומובילה ליצירת ג'לים ליפוזומליים המציגים שחרור מבוקר ופרופיל חדירות טוב. לבסוף מקטינים את הליפוזומים לגודל אחיד באמצעות מכשיר הסוניקציה.

יצירת ליפוזומים בשיטת האידוי ההפוך באמצעות סוניקציה

פרוטוקול / הוראות שלב אחר שלב:

1. שקילה והמסה של ליפידים:
   שקלו במדויק סך כולל של 40 mg של L-α-phosphatidylcholine וכולסטרול ביחס מסות של 4:1 או 7:3.
   המיסו את הליפידים שנשקלו ב־10 mL של תערובת כלורופורם/מתנול (4:1 v/v) בבקבוק עגול־תחתית.
2. יצירת שכבה דקה של ליפידים:
   חברו את הבקבוק עגול־התחתית למאייד סיבובי.
   סובבו את הבקבוק ב־8 x g בטמפרטורה של 40°C בתנאי ואקום עד להיווצרות שכבה דקה של ליפידים על דופנות הבקבוק.
3. סילוק אדי הממס:
   סלקו את האדים הנותרים של תערובת הממסים באמצעות הזרמת גז חנקן דרך הבקבוק.
4. המסה מחדש של שכבת הליפידים:
   המיסו מחדש את שכבת הליפידים ב־10 mL של אתר דיאתילי ליצירת שלפוחיות בפאזה הפוכה.
5. הכנת הפאזה המימית:
   ערבבו 5 mL של תמיסת בופר PBS ‏(0.1 M, pH 7.4) המכילה את החומר הפעיל המיועד לכימוס ו־20 mg של Tween 80 עם הפאזה האורגנית (אתר דיאתילי עם ליפידים מומסים).
6. סוניקציה של האמולסיה:
   הניחו את אמולסיית ה־w/o באמבט קרח.
   בצעו סוניקציה של האמולסיה באמצעות מכשיר סוניקציה בעל גשוש UP200Ht בתדר של 26 kHz, במצב פולסים של 50% (0.5 מחזורים = 30 sec הפעלה / 30 sec הפסקה) ובמשרעת של 50% למשך 1 דקה.
7. אידוי ליצירת ג'ל:
   החזירו את האמולסיה שעברה סוניקציה למאייד הסיבובי.
   אדו בלחץ אטמוספרי בטמפרטורה של 40°C עד לקבלת ג'ל.
8. יצירת ליפוזומים:
   המשיכו לאדות את הג'ל עד לפירוקו לנוזל שקוף למחצה, המעיד על היווצרות ליפוזומים.
9. תרחיף הליפוזומים הסופי:
   הוסיפו לתרחיף הליפוזומים עוד 5 mL של תמיסת בופר PBS ‏(0.1 M, pH 7.4).
   ערבלו את התערובת בעדינות במערבל וורטקס.
   סלקו את אדי האתר הדיאתילי הנותרים באמצעות גז חנקן.
10. אחסון:
    אחסנו את תרחיף הליפוזומים הסופי במקרר בטמפרטורה של 4°C עד לשימוש.

הוראות אלה מפרטות שלב אחר שלב את תהליך הכנת הליפוזומים בשיטת האידוי בפאזה הפוכה בשילוב הומוגניזציה אולטרסונית, המבטיח העמסה גבוהה של פאזה מימית פנימית וכימוס יעיל של החומר הפעיל.
שיטת האידוי בפאזה הפוכה, במיוחד בשילוב סוניקציה באמצעות גשוש, היא טכניקה נפוצה להכנת ליפוזומים, בפרט כאשר המטרה היא העמסה גבוהה של פאזה מימית פנימית. לשיטה זו יתרון על פני השיטה המסורתית של הידרציית שכבה דקה, בזכות יכולתה לשלב כמות גדולה יותר של פאזה מימית בתוך הליפוזומים.

יתרונות הסוניקציה באמצעות גשוש ליצירת ליפוזומים

• הומוגניות משופרת: סוניקציה באמצעות גשוש מספקת הזנת אנרגיה עקבית, המובילה להתפלגות גדלים אחידה יותר של הליפוזומים.
• כימוס משופר: הכוחות המכניים במהלך הסוניקציה משפרים את כימוס התרופות, במיוחד עבור תרכובות הידרופיליות.
• אפשרות להגדלת קנה המידה: ניתן להגדיל בקלות את קנה המידה של השיטות, ולכן הן מתאימות לייצור ליפוזומים בקנה מידה גדול.

יישומי ליפוזומים בהובלת תרופות

ליפוזומים המוכנים בשיטות התחלוב ואידוי הממס בשילוב סוניקציה באמצעות גשוש מתאימים ליישומים שונים בהובלת תרופות, ובהם:

1. הובלה ממוקדת של תרופות: הוספת קבוצות פונקציונליות לליפוזומים באמצעות ליגנדים מסוימים מאפשרת הובלה ממוקדת לרקמות או לתאים מסוימים.
2. שחרור מבוקר: מבנה הדו־שכבה הליפידית מאפשר שחרור מבוקר של תרופות ומשפר את היעילות הטיפולית.
3. רב־שימושיות: שיטות אלה מתאימות למגוון רחב של חומרים טיפוליים, ממולקולות קטנות ועד ביומולקולות גדולות יותר כמו חלבונים וחומצות גרעין.

שיטת האידוי בפאזה הפוכה ידועה במיוחד בהעמסה הגבוהה יותר של פאזה מימית פנימית בהשוואה לשיטת הידרציית השכבה הדקה. מאפיין זה מועיל ליישומים הדורשים כימוס ניכר של תרופות הידרופיליות או חומרים טיפוליים אחרים.
שיטת האידוי בפאזה הפוכה בשילוב סוניקציה באמצעות גשוש היא טכניקה אמינה ויעילה להכנת ליפוזומים. יכולתה להשיג העמסה גבוהה יותר של פאזה מימית פנימית הופכת אותה לשיטה מועדפת ביישומים פרמצבטיים שבהם חיוני למקסם את הכימוס של חומרים הידרופיליים. בקרה קפדנית על אידוי הממס והשימוש בסוניקציה הם המפתח להצלחת שיטה זו, המובילה לייצור ליפוזומים באיכות גבוהה המתאימים למטרות טיפוליות שונות.

מצאו את הסוניקטור המתאים לייצור הליפוזומים שלכם

Hielscher Ultrasonics מציעה מגוון רחב של סוניקטורים מסוג גשוש לייצור יעיל של ליפוזומים, המניב יעילות לכידה גבוהה וקיבולת העמסה גבוהה של מולקולות פעילות ביולוגית.
ניתן להשתמש בסוניקטורים של Hielscher במגוון דרכים להכנת ליפוזומים, כגון טכניקת האידוי בפאזה הפוכה המתוארת כאן, שיטת התחלוב ושיטת השכבה הדקה.
קראו עוד על הכנת ליפוזומים באמצעות אולטרסאונד בשיטת השכבה הדקה!
קראו עוד על ליפוזומים המוכנים באמצעות אולטרסאונד ומכמסים

• ויטמין C
• DHA ו־EPA (שמן דגים)
• אליצין
• פפטידי GLP-1 (למשל סמגלוטייד)

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ידועים בתקני האיכות והתכנון הגבוהים ביותר שלהם. עמידות ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של המכשירים האולטרסוניים שלנו במתקנים תעשייתיים. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מתמודדים בקלות עם תנאים קשים וסביבות תובעניות.

Hielscher Ultrasonics היא חברה בעלת הסמכת ISO ושמה דגש מיוחד על מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המשלבים טכנולוגיה מתקדמת ביותר וידידותיות למשתמש. כמובן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.

הטבלה שלהלן מספקת הערכה של כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו: