Ultrazvučno proizvedeni liposomi pokazuju vrlo visoku učinkovitost zarobljavanja, visoku nosivost i ravnomjerno malu sfernu veličinu. Na taj način, ultrazvučni liposomi nude izvrsnu bioraspoloživost. Hielscher Ultrasonics nudi ultrasonicators za pouzdanu proizvodnju farmaceutskih liposoma u šaržnom i kontinuiranom načinu rada.

Prednosti ultrazvučne liposomske proizvodnje

Ultrazvučna enkapsulacija liposoma je tehnika koja se koristi za inkapsulaciju lijekova ili drugih terapijskih sredstava unutar liposoma pomoću ultrazvučne energije. U usporedbi s drugim metodama za enkapsulaciju liposoma, ultrazvučna enkapsulacija ima nekoliko prednosti koje ga čine vrhunskom tehnikom proizvodnje.

• Veliko opterećenje, visoka učinkovitost zarobljavanja: Ultrazvučna proizvodnja liposoma dobro je poznata po proizvodnji liposoma s visokim opterećenjem aktivnih sastojaka, npr vitamin C, molekule lijekova itd. U isto vrijeme, metoda ultrazvukom pokazuje visoku učinkovitost zarobljavanja. To znači da je visok postotak aktivne tvari inkapsuliran ultrazvukom. U zaključku, to čini ultrazvukom vrlo učinkovitu metodu za proizvodnju liposoma.
• Ravnomjerno mali liposomi: Jedna prednost ultrazvučne enkapsulacije liposoma je njegova sposobnost proizvodnje visoko ujednačenih liposoma s uskom raspodjelom veličine. Ultrazvučna energija može se koristiti za razbijanje većih liposoma ili lipidnih agregata u manje, ujednačenije liposome. To dovodi do veće konzistencije u veličini i obliku liposoma, što može biti važno za primjene isporuke lijekova gdje veličina čestica može utjecati na njihovu farmakokinetiku i učinkovitost.
• Primjenjivo na sve molekule: Još jedna prednost ultrazvučne enkapsulacije liposoma je njegova sposobnost da inkapsulira širok raspon lijekova i drugih terapijskih sredstava. Tehnika se može koristiti za inkapsuliranje hidrofilnih i hidrofobnih lijekova, što može biti teško učiniti s drugim metodama. Osim toga, ultrazvučna energija može se koristiti za enkapsuliranje makromolekula i nanočestica, koje mogu biti prevelike da se inkapsuliraju s drugim metodama.
• Brzo i pouzdano: Ultrazvučna enkapsulacija liposoma također je relativno jednostavan i brz proces. Ne zahtijeva uporabu oštrih kemikalija ili visokih temperatura, što može biti štetno za terapijska sredstva koja se inkapsuliraju.
• Povećanje: Osim toga, tehnika se može lako povećati za veliku proizvodnju, što je čini isplativom opcijom za primjene isporuke lijekova.

Ukratko, ultrazvučna enkapsulacija liposoma je vrhunska tehnika za enkapsulaciju liposoma zbog svoje sposobnosti da proizvodi ujednačene liposome s uskom raspodjelom veličine, inkapsulira širok raspon terapijskih sredstava i njegovu jednostavnost i skalabilnost.

Ultrazvučni Liposom Pripravak za farmaceutske i kozmetičke

Liposomi (vezikule na bazi lipida), transferosomi (ultradeformabilni liposomi), etosomi (ultradeformabilne vezikule s visokim sadržajem alkohola) i niosomi (sintetičke vezikule) mikroskopske su vezikule, koje se mogu umjetno pripremiti kao kuglasti nosači u koje se mogu inkapsulirati aktivne molekule. Ove vezikule promjera između 25 i 5000 nm često se koriste kao nositelji lijekova u farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji, kao što su oralna ili lokalna isporuka lijekova, geneterapija i imunizacija. Ultrasonication je znanstveno dokazana metoda za visoko učinkovitu proizvodnju liposoma. Hielscher ultrasonicators proizvode liposome s visokim opterećenja aktivnih sastojaka i vrhunskom bioraspoloživošću.

Liposomi i liposomalna formulacija

Liposomi su unilamelarni, oligolamelarni ili multilamelarni vezikularni sustavi i sastoje se od istog materijala kao i stanična membrana (lipidni dvosloj). Što se tiče njihovog sastava i veličine, liposomi se razlikuju na sljedeći način:

• multi-lamelarne vezikule (MLV, 0,1-10μm)
• male unilamellarne vezikule (SUV, <100 nm)
• velike unilamelarne vezikule (LUV, 100–500 nm)
• divovske unilamellarne vezikule (GUV, ≥1 μm)

Glavna struktura liposoma sastoji se od fosfolipida. Fosfolipidi imaju hidrofilnu skupinu glava i hidrofobnu repnu skupinu, koja se sastoji od dugog ugljikovodičnog lanca.
Liposomska membrana ima vrlo sličan sastav kao i barijera kože, tako da se oni mogu lako integrirati u ljudsku kožu. Kako se liposomi fuzioniraju s kožom, oni mogu iskrcati agente zatvorene izravno na odredište, gdje aktivni sastojci mogu ispuniti svoje funkcije. Tako, liposomi stvaraju poboljšanje penetrabilnosti / propusnosti kože za zatvorene farmaceutske i kozmetičke agense. Također, liposomi bez kapsuliranih agenasa, praznih vezikula, jaki su aktivni sastojci za kožu, budući da fosfatidilkolin sadrži dva bitna elementa koji ljudski organizam ne može sama proizvesti: linolna kiselina i kolin.
Liposomi se koriste kao biološki kompatibilnim nosačima lijekova, peptida, proteina, plazmatskog DNK, antisens oligonukleotida ili ribozima, za farmaceutske, kozmetičke i biokemijske svrhe. Ogromna raznolikost u veličini čestica i fizičkih parametara lipida pruža atraktivan potencijal za gradnju po mjeri vozila za širok raspon primjena. (Ulrich 2002)

Ultrazvučno liposomi Formacija

Liposomi se mogu dobiti pomoću ultrazvuka. Osnovni materijal za liposoma preperation su izvedeni amphilic molekule ili na osnovi biološke membranskim lipidima. Za formiranje malih jednoslojnih vezikula (SUV), lipid disperzija sonificirana lagano – npr s ručnim ultrazvučnim uređajem UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter ili ultrazvučni reaktor CupHorn – u ledenoj kupelji. Trajanje takvog ultrazvučnog tretmana traje cca. 5 - 15 minuta. Također, drugi postupak za dobivanje malih jednoslojnih vezikula je ultrazvukom od multilarnelarnim vezikule liposoma.
Dinu-Pirvu et al. (2010) navodi dobivanje transferosoma obrađivanjem MLV čija je na sobnoj temperaturi.
Hielscher Ultrasonics nudi razne ultrazvučne uređaje, sonotrode i pribor i time može pružiti najprikladnije ultrazvučne postavke za vrlo učinkovitu liposomsku enkapsulaciju u bilo kojoj mjeri.

Ultrazvučna enkapsulacija aktivnih tvari u liposome

Liposomi djeluju kao nositelji aktivnih sastojaka kao što su vitamini, terapijske molekule, peptidi itd. Ultrazvuk je učinkovit alat za pripremu i formiranje liposoma za zarobljavanje aktivnih sredstava. Istovremeno, ultrazvukom pomaže proces enkapsulacije i zarobljavanja tako da se proizvode liposomi s visokim opterećenjem aktivnih sastojaka. Prije enkapsulacije, liposomi imaju tendenciju stvaranja nakupina zbog interakcije površinskog naboja i naboja fosfolipidnih polarnih glava (usp. (2003) opisuju enkapsulaciju biotina u prahu u liposomima ultrazvukom. Kako je biotin prah dodan u otopinu suspenzije vezikula, otopina je ultrazvukom. Nakon ovog tretmana, biotin je zarobljen u liposomima.

Liposomalne emulzije s ultrazvukom

Kako bi se poboljšala učinak njege vlaži i protiv starenja kreme, losione, gelove i druge cosmeceutical formulacije, emulgator dodaju se u liposomskih disperzije stabilizirati veće količine lipida. No, istraživanja su pokazala da je sposobnost liposoma je obično ograničen. Uz dodatak emulgatora, taj učinak će se pojaviti ranije i dodatni emulgatori uzrokovati slabljenje na prepreci afiniteta fosfatidilkolin. nanočestice – sastavljen od fosfatidilkolina i lipida - su odgovor na ovaj problem. Ove nanočestice se formiraju kapljice ulja koji je pokriven jednog sloja fosfatidilkolin. Upotreba nanočestica omogućuje formulacije koje su u stanju apsorbirati više lipida i ostati stabilna, tako da dodatni emulgatori nisu potrebni.
Ultrasonication je dokazana metoda za proizvodnju nanoemulzija i nanodisperzija. Visoko intenzivna ultrazvuka opskrbljuje energiju koja je potrebna za raspršivanje tekuće faze (disperzna faza) u malim kapljicama u drugoj fazi (kontinuirana faza). U disperzivnoj zoni implodirajući kavitacijski mjehurići uzrokuju intenzivne udarne valove u okolnoj tekućini i dovode do stvaranja tekućih mlazova velike tekućinske brzine. Da bi se stabilizirale novoformirane kapljice disperzne faze protiv koalescencije, emulziji su dodani emulzifikatori (površinski aktivne tvari, surfaktanti) i stabilizatori. Budući da koalescencija kapljica nakon poremećaja utječe na konačnu distribuciju veličine kapljica, efikasno stabiliziranje emulgatora se koristi za održavanje konačne distribucije veličine kapljica na razini koja je jednaka raspodjeli neposredno nakon poremećaja kapljica u ultrazvučnoj disperznoj zoni.

Liposomalne disperzije pomoću ultrazvuka

Liposomske disperzije, koje se temelje na nezasićenoj fosfatidilkloridu, nemaju stabilnost protiv oksidacije. Stabilizacija disperzije može se postići antioksidansima, kao što je kompleks vitamina C i E.
Ortan et al. (2002) ostvaren je u svojoj studiji koja se odnosi na ultrazvučnom pripremu Anethum graveolens eterično ulje u liposome dobre rezultate. Nakon sonikacije, dimenzija liposoma su između 70-150 nm, a MLV između 230-475 nm; Ove su vrijednosti približno konstantna i nakon 2 mjeseca, ali inceased nakon 12 mjeseca, a posebno u SUV disperzije (vidi histograma dolje). Mjerenje stabilnosti, što se tiče bitne gubitak ulja i raspodjele veličina, također je pokazala da liposomalne disperzije održava sadržaj hlapivih ulja. To sugerira da je zarobljavanje eteričnog ulja u liposome povećala stabilnost ulja.

(2009): Stabilnost MLV i SUV disperzija nakon 1 godine. Liposomalne formulacije pohranjene su na 4±1 ºC.

Hielscher ultrazvučni procesori su idealni uređaji za primjenu u kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji. Sustavi koji se sastoje od nekoliko ultrazvučnih procesora do 16.000 vata svaki, pružaju kapacitet potreban za prevođenje ove laboratorijske aplikacije u učinkovitu metodu proizvodnje za dobivanje fino raspršenih emulzija u kontinuiranom protoku ili u seriji – postizanje rezultata usporedivih s današnjim najboljim dostupnim visokotlačnim homogenizatorima, kao što su ventili otvora. Osim ove visoke učinkovitosti u kontinuiranoj emulgiranju, Hielscher ultrazvučni uređaji zahtijevaju vrlo nisko održavanje i vrlo su jednostavni za rukovanje i čišćenje. Ultrazvuk zapravo podržava čišćenje i ispiranje. Ultrazvučna snaga je podesiva i može se prilagoditi određenim proizvodima i zahtjevima emulgiranja. Dostupni su i posebni reaktori stanica protoka koji zadovoljavaju napredne zahtjeve CIP (clean-in-place) i SIP (sterilizirajte na mjestu).

Literatura / Reference