Liposomi dobiveni metodom isparavanja reverzne faze uz sonikaciju

Liposomi su svestrani nanonosači koji se primjenjuju za dostavu lijekova zbog svoje biokompatibilnosti i sposobnosti enkapsulacije hidrofilnih i hidrofobnih lijekova. Metoda isparavanja reverzne faze (poznata i kao metoda emulgiranja ili metoda isparavanja otapala) istaknuta je tehnika pripreme liposoma koja omogućuje visoku učinkovitost enkapsulacije. Ovaj se članak usredotočuje na pripremu liposoma metodom isparavanja reverzne faze poboljšanom sonikacijom pomoću sonde te ističe korake postupka, prednosti i moguće primjene u sustavima za dostavu lijekova.

Liposomi su vezikularne strukture koje se sastoje od jednog ili više lipidnih dvoslojeva i mogu enkapsulirati hidrofilne i hidrofobne spojeve. Njihova jedinstvena struktura čini ih idealnima za ciljanu dostavu lijekova. Metoda isparavanja reverzne faze (poznata i kao metoda emulgiranja ili metoda isparavanja otapala) dobro je uhodana tehnika pripreme liposoma. U sljedećim odlomcima predstavljamo prednosti metode isparavanja reverzne faze uz sonikaciju pomoću sonde, za koju je poznato da poboljšava emulgiranje, učinkovitost enkapsulacije i smanjenje veličine liposoma.

Metodologija pripreme liposoma metodom isparavanja reverzne faze

Nastajanje liposoma metodom reverznog isparavanja uz sonikaciju uključuje otapanje lipida u smjesi organskih otapala kloroforma i metanola (2:1 v/v), što pogoduje nastajanju inverznih micela. Zatim se toj smjesi dodaje vodeni pufer. Dobivena otopina sonicira se, primjerice sonikatorom sa sondom poput uređaja UP400ST, kako bi se stvorila mikroemulzija vode u ulju. Organsko otapalo zatim se isparava pomoću rotacijskog isparivača, pri čemu nastaje viskozni gel koji se naposljetku urušava i stvara liposome. Velika vodena jezgra mjehurića mikroemulzije potiče uklapanje hidrofilnih molekula, čime nastaju liposomski gelovi s kontroliranim otpuštanjem i dobrim profilom permeacije. Na kraju se pomoću sonikatora liposomi smanjuju na ujednačenu veličinu.

Nastajanje liposoma metodom reverznog isparavanja uz sonikaciju

Protokol / Upute korak po korak:

1. Izvažite i otopite lipide:
   Precizno izvažite ukupno 40 mg L-α-fosfatidilkolina i kolesterola u masenom omjeru 4:1 ili 7:3.
   Otopite izvagane lipide u 10 mL smjese kloroforma i metanola (4:1 v/v) u tikvici s okruglim dnom.
2. Stvorite lipidni film:
   Pričvrstite tikvicu s okruglim dnom na rotacijski isparivač.
   Rotirajte tikvicu pri 8 x g i 40°C u vakuumskim uvjetima dok se na stijenkama tikvice ne stvori tanak lipidni film.
3. Uklonite pare otapala:
   Uklonite preostale pare smjese otapala ispiranjem tikvice plinovitim dušikom.
4. Ponovno otopite lipidni film:
   Ponovno otopite lipidni film u 10 mL dietil-etera kako bi nastale vezikule reverzne faze.
5. Pripremite vodenu fazu:
   Pomiješajte 5 mL pufera PBS (0,1 M, pH 7,4) koji sadrži djelatnu tvar za enkapsulaciju i 20 mg sredstva Tween 80 s organskom fazom (dietil-eter s otopljenim lipidima).
6. Sonicirajte emulziju:
   Stavite emulziju w/o u ledenu kupelj.
   Sonicirajte emulziju sonikatorom sa sondom UP200Ht pri 26 kHz, u pulsnom načinu rada od 50% (0,5 ciklusa = 30 sec UKLJUČENO / 30 sec ISKLJUČENO) i pri amplitudi od 50% tijekom 1 minute.
7. Isparavajte do nastanka gela:
   Vratite soniciranu emulziju na rotacijski isparivač.
   Isparavajte pri atmosferskom tlaku i 40°C dok ne dobijete gel.
8. Stvorite liposome:
   Nastavite isparavati gel dok se ne razgradi u poluprozirnu tekućinu, što upućuje na nastanak liposoma.
9. Konačna suspenzija liposoma:
   Dodajte još 5 mL pufera PBS (0,1 M, pH 7,4) u suspenziju liposoma.
   Lagano promiješajte smjesu na vorteks miješalici.
   Uklonite preostale pare dietil-etera plinovitim dušikom.
10. Čuvanje:
    Čuvajte konačnu suspenziju liposoma u hladnjaku na 4°C do uporabe.

Ove upute korak po korak opisuju postupak pripreme liposoma metodom isparavanja obrnute faze uz ultrazvučnu homogenizaciju, čime se osiguravaju visok unutarnji sadržaj vodene faze i učinkovita enkapsulacija djelatne tvari.
Metoda isparavanja obrnute faze, osobito uz sonikaciju sondom, široko je prihvaćena tehnika pripreme liposoma, posebno kada je cilj postići visok unutarnji sadržaj vodene faze. Ova metoda ima prednost u odnosu na tradicionalnu metodu hidratacije tankog filma jer omogućuje uključivanje veće količine vodene faze u liposome.

Prednosti sonikacije sondom pri stvaranju liposoma

• Veća homogenost: Sonikacija sondom osigurava ujednačen unos energije, što rezultira ujednačenijom raspodjelom veličina liposoma.
• Poboljšana enkapsulacija: Mehaničke sile tijekom sonikacije poboljšavaju enkapsulaciju lijekova, osobito hidrofilnih spojeva.
• Mogućnost povećanja razmjera: Razmjeri ovih metoda lako se povećavaju, što ih čini prikladnima za proizvodnju liposoma u velikim razmjerima.

Primjene liposoma u dostavi lijekova

Liposomi pripremljeni metodama emulgiranja i isparavanja otapala uz sonikaciju sondom prikladni su za različite primjene u dostavi lijekova, uključujući:

1. Ciljana dostava lijekova: Funkcionalizacija liposoma specifičnim ligandima omogućuje ciljanu dostavu u određena tkiva ili stanice.
2. Kontrolirano oslobađanje: Struktura lipidnog dvosloja omogućuje kontrolirano oslobađanje lijeka, čime se povećava terapijska učinkovitost.
3. Svestranost: Ove metode omogućuju primjenu širokog raspona terapijskih sredstava, od malih molekula do većih biomolekula poput proteina i nukleinskih kiselina.

Metoda isparavanja obrnute faze osobito je poznata po većem unutarnjem sadržaju vodene faze u usporedbi s metodom hidratacije tankog filma. To je svojstvo korisno za primjene koje zahtijevaju enkapsulaciju znatnih količina hidrofilnih lijekova ili drugih terapijskih sredstava.
Metoda isparavanja obrnute faze uz sonikaciju sondom robusna je i učinkovita tehnika pripreme liposoma. Njezina sposobnost postizanja većeg unutarnjeg sadržaja vodene faze čini je preferiranom metodom u farmaceutskim primjenama u kojima je ključno maksimalno povećati enkapsulaciju hidrofilnih tvari. Pažljiva kontrola isparavanja otapala i primjena sonikacije ključne su za uspjeh ove metode, koja omogućuje proizvodnju visokokvalitetnih liposoma prikladnih za različite terapijske namjene.

Pronađite odgovarajući sonikator za svoju proizvodnju liposoma

Hielscher Ultrasonics nudi širok asortiman sonikatora sa sondom za učinkovitu proizvodnju liposoma kojom se postižu visoka učinkovitost uklapanja i visok kapacitet punjenja bioaktivnim molekulama.
Sonikatore Hielscher možete upotrebljavati za različite postupke pripreme liposoma, poput ovdje opisane tehnike isparavanja obrnute faze, metode emulgiranja i metode tankog filma.
Pročitajte više o ultrazvučnoj pripremi liposoma metodom tankog filma!
Pročitajte više o ultrazvučno pripremljenim liposomima koji enkapsuliraju

• vitamin C
• DHA i EPA (riblje ulje)
• alicin
• peptide GLP-1 (npr. semaglutid)

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj

Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako podnose teške uvjete i zahtjevna okruženja.

Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom koja poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnim rukovanjem. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su zahtjevima CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Tablica u nastavku daje pregled približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: