Farmaceutske tvari enkapsulirane u lipidne nanočestice ultrazvukom
Nosači lijekova nanometarske veličine široko se upotrebljavaju za dostavu farmaceutski aktivnih spojeva u ciljne stanice. Čvrste lipidne nanočestice upotrebljavaju se za enkapsulaciju aktivnih tvari u nosač lijeka visoke bioraspoloživosti. Ultrazvučno nanoemulgiranje i enkapsulacija pouzdana su tehnika za proizvodnju velikih količina visokokvalitetnih nanonosača poput čvrstih lipidnih nanočestica, nanostrukturiranih lipidnih nosača i liposoma.
Ultrazvučno nanoemulgiranje i enkapsulacija
Sonikacija može razbiti uljnu i vodenu fazu te umiješati sitne kapljice ulja u vodu. Budući da se postupak ultrazvučnog emulgiranja može precizno kontrolirati, ultrazvučno emulgiranje i naknadni postupak stvaranja čvrstih lipidnih nanočestica omogućuju proizvodnju nanočestica s uklopljenim tvarima. Sonikacijom se mogu postići znatno manje veličine kapljica u usporedbi s konvencionalnim metodama emulgiranja.
Budući da se ultrazvučno nanoemulgiranje i enkapsulacija mogu precizno kontrolirati, tehnika sonikacije omogućuje preciznu kontrolu veličine čvrstih lipidnih nanočestica i količine tvari uklopljenih u njih.
Ultrazvučno nanoemulgiranje upotrebljava se za proizvodnju nanoemulzija, liposoma i čvrstih lipidnih nanočestica s uklopljenim tvarima. Sonikacijom se postižu uska raspodjela veličine kapljica i nanostrukturirane čestice.
Dok se u veće čvrste lipidne nanočestice (SLNs) može uklopiti viša koncentracija aktivnih tvari, SNLs manje veličine pokazuju znatno ubrzanu kinetiku apsorpcije i produljeno vrijeme cirkulacije u ljudskom organizmu.
Homogenizatori Hielscher Ultrasonics pružaju vam potpunu kontrolu nad procesnim parametrima kao što su amplituda, temperatura, tlak, vrijeme sonikacije i unos energije. To vam omogućuje razvoj prilagođene recepture za vašu vlastitu formulaciju čvrstih lipidnih nanočestica. Ultrazvučna priprema lipidnih nanočestica kompatibilna je s različitim izvorima lipida i emulgatorima.
Sonikacija rezultira vrlo ujednačenom i uskom raspodjelom veličine čestica, čime se postiže visoka stabilnost tijekom skladištenja.
UIP1000hdT sa staklenim protočnim reaktorom za proizvodnju čvrstih lipidnih nanočestica
Ultrazvučna priprema čvrstih lipidnih nanočestica
(Kumar et al. 2019)
- Visokoučinkovito emulgiranje
- Precizna kontrola veličine lipidnih čestica i količine tvari uklopljenih u njih
- Velika količina uklopljenih aktivnih tvari
- Precizna kontrola procesnih parametara
- Brz postupak
- Netoplinski postupak, precizna kontrola temperature
- Linearno povećanje proizvodnog kapaciteta
- Reproducibilnost
- Standardizacija procesa / GMP
- Sonde i reaktori koji se mogu autoklavirati
- CIP / SIP
Koraci ultrazvučne proizvodnje čvrstih lipidnih nanočestica
(Kumar et al. 2019)
Što su čvrste lipidne nanočestice?
Čvrste lipidne nanočestice (SLNs) uobičajen su oblik nanostrukturiranog nosača lijekova koji može enkapsulirati bioaktivne ili farmaceutske spojeve. Mogu poboljšati dostavu lijekova u crijevni limfni sustav i prodiranje u tkiva radi postizanja visoke stope dostave terapijskih sredstava. SNLs mogu uklopiti lipofilne lijekove u svoju lipidnu jezgru, dok površinski aktivna prevlaka čini nanočesticu topljivom u vodi i time joj osigurava visoku bioraspoloživost. SNLs imaju kuglast oblik i sastoje se od čvrste lipidne jezgre stabilizirane emulgatorom (površinski aktivnom tvari, pomoćnim površinski aktivnim tvarima).
Uobičajeni izvori lipida i triglicerida jesu trikaprin, trilaurin, trimiristin, tripalmitin, tristearin, gliceril monostearat, gliceril behenat, gliceril palmitostearat, cetil palmitat, stearinska kiselina, palmitinska kiselina, dekanska kiselina, behenska kiselina, esteri glikola, acilgliceroli, voskovi itd.
Kao površinski aktivne tvari u čvrstim lipidnim nanočesticama često se upotrebljavaju, među ostalima, lecitini (npr. sojin lecitin, suncokretov lecitin, lecitin iz jaja), fosfolipidi, fosfatidilkolin, sfingomijelini, žučne soli (natrijev taurokolat), steroli (kolesterol), poloksamer 188, 182 i 407, poloksamin 908, Tyloxapol, polisorbat 20, 60 i 80, natrijev kolat, natrijev glikokolat, natrijeva sol taurokolne kiseline, natrijeva sol taurodeoksikolne kiseline, butanol, maslačna kiselina, dioktil natrijev sulfosukcinat i natrijeva sol monooktilfosforne kiseline.
Budući da se čvrste lipidne nanočestice sastoje od lipida fiziološki sličnih onima u ljudskom tijelu, smatra se da se dobro podnose. Mogu se primjenjivati oralno, intravenski i dermalno.
Visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji za čvrste lipidne nanočestice
Sustavi Hielscher Ultrasonics široko se upotrebljavaju u proizvodnji farmaceutskih proizvoda i dodataka prehrani za formuliranje visokokvalitetnih čvrstih lipidnih nanočestica i liposoma s uklopljenim farmaceutskim tvarima, vitaminima, antioksidansima, peptidima i drugim bioaktivnim spojevima. Kako bi zadovoljio zahtjeve svojih kupaca, Hielscher isporučuje ultrazvučne uređaje u rasponu od kompaktnog, ali snažnog ručnog laboratorijskog homogenizatora i stolnih ultrazvučnih uređaja do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava za proizvodnju velikih količina farmaceutskih formulacija. Dostupan je širok izbor ultrazvučnih sonotroda i reaktora kako bi se osigurala optimalna konfiguracija za vašu proizvodnju liposoma. Robusnost ultrazvučne opreme Hielscher omogućuje rad 24/7 pri velikim opterećenjima i u zahtjevnim okruženjima.
Kako bismo svojim kupcima omogućili ispunjavanje zahtjeva dobre proizvođačke prakse (GMP) i uspostavljanje standardiziranih procesa, svi digitalni ultrazvučni uređaji opremljeni su inteligentnim softverom za precizno postavljanje parametra sonikacije, kontinuiranu kontrolu procesa i automatsko bilježenje svih važnih procesnih parametara na ugrađenu SD karticu. Visoka kvaliteta proizvoda ovisi o kontroli procesa i stalno visokim standardima obrade. Ultrazvučni uređaji Hielscher pomažu vam pratiti i standardizirati vaš proces!
Tablica u nastavku daje pregled približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | skupina uređaja UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni homogenizatori velike snage za rad od laboratorijskog do pilotnog i industrijskog mjerila.
Literatura i reference
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007): Priprema, karakterizacija, citotoksičnost i učinkovitost transfekcije kationskih nanočestica poli (D, L-laktid-ko-glikolida) i poli (D, L-mliječne kiseline) za kontroliranu dostavu plazmidne DNA. 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): Priprema i učinkovitost DNA cjepiva protiv virusa newcastleske bolesti enkapsuliranog u nanočestice PLGA. PLoS ONE 8(12), 2013.
Korisne činjenice
Čvrste lipidne nanočestice kao nosači lijekova
Čvrste lipidne nanočestice obično imaju kuglast oblik s prosječnim promjerom između 10 i 1000 nanometara. Čvrste lipidne nanočestice imaju matricu čvrste lipidne jezgre u kojoj se mogu solubilizirati lipofilne molekule. Lipidna jezgra može se sastojati od različitih masnih spojeva, što znači da se pojam „lipid” upotrebljava u širem smislu koji uključuje trigliceride (npr. tristearin), digliceride (npr. glycerol bahenate), monogliceride (npr. glicerol monostearat), masne kiseline (npr. stearinsku kiselinu), steroide (npr. kolesterol) i voskove (npr. cetil palmitat). Lipidna jezgra stabilizirana je emulgatorima (površinski aktivnim tvarima), uglavnom njihovom kombinacijom, koji se odabiru ovisno o načinu primjene.
RNA cjepiva
RNA cjepiva upotrebljavaju sintetske lance glasničke RNA (mRNA) koji kodiraju proteine s površine virusa. Ti se lanci mRNA enkapsuliraju u čvrste lipidne nanočestice kako bi izazvali odgovor ljudskog imunosnog sustava na virus.