Ultrazvučno Formulacija niosoma
Priprema niosoma
Niosom je ne-ionski vezikula na bazi surfaktanta, uglavnom formirana ne-ionskog surfaktanata i kolesterola ugradnja kao pomoćna tvar. Niosomes su stabilniji protiv kemijske razgradnje ili oksidacije i imaju dugo vrijeme skladištenja u odnosu na liposome. Zbog surfaktanata koji se koriste za pripremu niosoma, oni su biorazgradivi, biokompatibilni i neimunogeni. Niosomi su osmotski aktivni, kemijski stabilni i nude dulje vrijeme skladištenja u usporedbi s liposomima. Ovisno o veličini i lamellarity, razne metode pripreme su dostupne kao što su sonication, obrnuta faza isparavanja, tanki film hidratacija ili transmembrana pH gradijent lijek unos proces. Ultrazvučni niosome priprema je poželjna tehnika za proizvodnju unilamellar vezikula, koje su male i ujednačene veličine.
Ultrazvučno Niosome Formulacija
Za formuliranje niosoma, emulzija ulja u vodi (o/w) mora se pripremiti iz organske otopine surfaktanta, kolesterola i vodene otopine koja sadrži bioaktivni spoj, odnosno lijeka. Ultrazvučna emulgiranje je vrhunska tehnika za miješanje nemiješajte tekućine kao što su ulje i voda. Šišanjem kapljica obje faze i razbijanje ih na nano-veličine, nano-emulzija se dobiva. Nakon toga, organsko otapalo isparava, što rezultira niozoma napunjenim terapijskim sredstvima, koji su raspršeni u vodenoj fazi. U usporedbi s mehaničkim miješanjem, ultrazvučna tehnika formulacije niosoma ističe se formiranjem niosoma s manjom prosječnom dimenzijom i nižim indeksom polidispersiteta u brzom procesu. Korištenje manjih vezikula je općenito poželjno, s obzirom da oni imaju tendenciju da se izbjegne mehanizme za razmisiranje tijela bolje od većih čestica, i ostati duže puta u krvotok. (usp. br. Bragagni i dr. ime 2014.)
- unilamellar, mali, jednoliko vezikule
- jednostavan i brz proces
- izvodljiv
- Precizno kontrolirano
- Sef
- lako skalabilni
Ultrazvučni Niosome Priprema Protokoli
N-palmitoil glukozamin niosomi (Glu) s doksorubicinom, lijek protiv raka, pripremljeni su drmanjem mješavine NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), kolesterola (58 mg), i Solulan C24 (54 mg) u otopini doksorubicina (1,5 mg/ml, 2 ml, pripremljenu u PBS) na 90°C za 1 h, nakon čega slijedi sonikacija sonde za 10 min (75% max).
Palmitoil glikol chitosan (GCP) vezikule pripremljeni su kao što je prethodno opisano (11) sondom ultrazvukom glikol hitozana (10 mg) i kolesterola (4 mg) u otopini doksorubicina (1,5 mg/ml). (Dufes i dr. 2004.)
UP400St – 400W ultrazvučni uređaj za nano-emulzije
Alternativne metode pripreme nioma
Alternativne niosome formulacija metode kao što su obrnuta faza isparavanja tehnika ili transmembranski pH gradijent lijek unos proces uključuju primjenu ultrazvučne energije. Obje tehnike uglavnom se koriste za formuliranje multilamellar vezikula (MLVs). U nastavku možete pronaći kratki opis obje tehnike i sonication korak koji su uključeni.
Sonication u niosome priprema putem obrnute faze isparavanja
U metodi isparavanja u obrnutoj fazi (REV), komponente niosomske formulacije otope se u mješavini etera i kloroforma i dodaju u vodenu fazu, koja sadrži lijek. Ultrazvučna emulgiranje se koristi za pretvaranje smjese u fine veličine emulzije. Nakon toga, organska faza isparava. Niosome dobiventijekom isparavanja organskog otapala su unilamellar vezikule velike veličine.
Transmembranski pH postupak ugišavanja lijeka
Za transmembranski pH gradijent (unutar kiselog) procesa ugivanja droga (s daljinskim punjenjem), surfaktant i kolesterol otopili su se u kloroformu. Otapalo se zatim isparava pod vakuumom kako bi se dobio tanki film na zidu tikvice okruglog dna. Film je hidratiziran s 300 mM limunskom kiselinom (pH 4.0) vortexing suspenzije. Multilamellar vezikule su zamrznuti i odmrznuti tri puta, a zatim ultrazvukom pomoću sonde tipa ultrasonicator. Ovoj niosomnoj suspenziji dodaje se vodena otopina koja sadrži 10 mg/ml lijeka. PH uzorka se zatim podiže na pH 7,0-7,2 s 1M natrijevim fosfatom. Zatim se smjesa zagrijava na 60 °C 10 minuta. Ova tehnika daje u multilamellar vezikula. (usp. kazi i i.d. 2010.)
Ultrazvučno Smanjenje veličine niosoma
Niosomes su obično unutar raspona veličine od 10nm do 1000nm. Ovisno o tehnici pripreme, niosomi su često relativno velike veličine i imaju tendenciju da se formira agregate. Međutim, specifične veličine niosoma važan su čimbenik kada je riječ o ciljanoj vrsti sustava isporuke. Na primjer, vrlo mala veličina niome u rasponu nanometara je najprikladniji za sustavnu isporuku lijeka, gdje lijek mora biti isporučen preko stanične membrane do stanične ciljne stranice, dok se veći niosomi preporučuju za intramuskularne i intra-šupljine isporuke lijeka ili oftalmoloških aplikacija. Ultrazvučno smanjenje veličine niosoma je čest korak tijekom pripreme visoko moćnih niosoma. Ultrazvučni smicanja snage deaglomerat i rasporiti niosoma u mono-raspršene nano-niosomes.
Protokol – Ultrazvučno Smanjenje veličine lipoNiosoma
Naderinezhad i dr. (2017.) formulirao je biokompatibilne liponiosome (kombinaciju niosoma i liposoma) koji sadrže Tween 60: kolesterol: DPPC (at 55 : 30 : 15 : 3) s 3% DSPE-mPEG. Kako bi se smanjila veličina pripremljenih liponiosoma, nakon hidratacije su ultrazvukom suspenzije za 45 min (15 sekundi na i 10 sekundi od, amplituda 70% na 100 Vata) kako bi se smanjila agregacija čestica pomoću ultrazvučnog homogenizator UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Njemačka). Za pH-gradijent, suhi filmovi CUR-a, surfaktanata i lipida bili su hidratizirani sa 1300 ml amonijevog sulfata (pH 1,4 44) na 63 C tijekom 47 min. Zatim, nanočestice su sonicirana preko ledene kupelji za proizvodnju malih vezikula.
Ultrasonicators za nioso priprema
Hielscher Ultrasonic je dugo vremena doživjela u dizajnu, proizvodnji, distribuciji i servisu ultrazvučnih homogenizatora visokih performansi za farmaceutsku, prehrambenu i kozmetičku industriju.
Priprema visokokvalitetnih niosoma, liposoma, čvrstih lipidnih nanočestica, polimernih nanočestica, ciklodekstrina kompleksa i drugih nano-strukturiranih nosača lijekova su procesi, u kojima Hielscher ultrazvučni sustavi excel zbog svoje visoke pouzdanosti, dosljedne snage i precizne kontrole. Hielscher ultrasonicators omogućuju preciznu kontrolu nad svim parametrima procesa, kao što su amplituda, temperatura, tlak i sonication energije. Inteligentni softver automatski protokolima sve parametre ultrazvukom (vrijeme, datum, amplituda, neto energija, ukupna energija, temperatura, pritisak) na izgrađen-in SD-karticu.
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava rad 24 sata dnevno i 7 dana u teškim uvjetima iu zahtjevnim okruženjima.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Visoke snage ultrazvučni homogenizatori iz Laboratorija do Pilot i industrijski razmjera.
Literatura / Reference
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Paclitaxel and curcumin coadministration in novel cationic PEGylated niosomal formulations exhibit enhanced synergistic antitumor efficacy. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Co-delivery of hydrophilic and hydrophobic anticancer drugs using biocompatible pH-sensitive lipid-based nano-carriers for multidrug-resistant cancers. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
- Didem Ag Seleci, Muharrem Seleci, Johanna-Gabriela Walter, Frank Stahl, Thomas Scheper (2016): Niosomes as Nanoparticular Drug Carriers: Fundamentals and Recent Applications. Nanostructural Biomaterials and Applications; Journal of Nanomaterials Vol. 2016.
- C. Dufes, J.-M. Muller, W. Couet, J.-C. Olivier, I. F. Uchegbu, G.Schätzlein (2004): Anticancer drug delivery with transferrin targeted polymeric chitosan vesicles. Pharmaceutical Research, vol. 21, no. 1, pp. 101–107, 2004.
- Karim Masud Kazi, Asim Sattwa Mandal, Nikhil Biswas, Arijit Guha, Sugata Chatterjee, Mamata Behera, Ketousetuo Kuotsu (2010): Niosome: A future of targeted drug delivery systems. J Adv Pharm Technol Res. 2010 Oct-Dec; 1(4): 374–380.
- Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
- M. Bragagni et al. (2014): Development and characterization of functionalized niosomes for brain targeting of dynorphin-B. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 87, 2014. 73–79.
Činjenice koje vrijedi znati
Niosomi vs liposomi
Liposomi i niosomi su mikroskopski mjehurići, koji se mogu učitati s bioaktivnim spojevima za isporuku lijeka. Niosomes su slični liposomima, ali se razlikuju u svom dvoslojnog sastava. Dok liposomi imaju fosfolipida dvosloj, niosomski dvoslojjeje je izrađen od neionskih surfaktanata, što dovodi do kemijske razlike u strukturnim jedinicama. Ova strukturalna razlika daje niosomes veću kemijsku stabilnost, superiornu sposobnost prodiranja kože, i manje nečistoće.
Niosomes se razlikuje po veličini u tri glavne skupine: Male unilamellar vezikule (SUV) imaju prosječni promjer od 10-100 nm, velike unilamellar vezikule (LUV) imaju prosječnu veličinu od 100-3000nm, a multilamellar vezik (MLV) karakterizira više od jednog dvoslojna.
"Niosomi se ponašaju in vivo poput liposoma, produžujući cirkulaciju zarobljenog lijeka i mijenjajući njegovu distribuciju organa i metaboličku stabilnost. Kao i kod liposoma, svojstva niosoma ovise o sastavu dvosloja, kao i o načinu njihove proizvodnje. To je izvijestio da je intercalation kolesterola u dvosloja smanjuje volumen zamke tijekom formulacije, i na taj način zamka učinkovitost." (Kazi i i dr. 2010.)
Niosomes se može pripremiti kroz različite tehnike kao što su tanki film hidratacija tehnika, ultrazvuka, obrnuta faza isparavanja metoda, freeze-odmrzavanje metoda, mikrofluidizacija, ili dehidracija rehidracija metoda. Odabirom odgovarajućeg oblika pripreme može se formulirati površinski sadržaj, aditivi za površinsko punjenje i koncentracija suspenzije, sastav, lamellarity, stabilnost i površinsko punjenje niosoma kako bi se ispunili specifični zahtjevi nosača lijekova.
Kako bi se proizveli visoko biokompatibilni niosomi s vrlo niskom citotoksičnošću, surfaktanti koji se koriste u pripremi niosoma trebaju biti biorazgradivi, biokompatibilni i neimunogeni.