Liposzómák előállítása fordított fázisú bepárlásos módszerrel, ultrahangos kezeléssel
A liposzómák sokoldalú nanohordozók, amelyeket biokompatibilitásuk, valamint hidrofil és hidrofób gyógyszerek kapszulázására való képességük miatt alkalmaznak a gyógyszerhatóanyagok célba juttatására. A fordított fázisú bepárlásos módszer (más néven emulgeálásos vagy oldószer-bepárlásos módszer) a liposzóma-előállítás egyik jelentős technikája, amely nagy kapszulázási hatékonyságot biztosít. Ez a cikk a szondás ultrahangos kezeléssel támogatott fordított fázisú bepárlásos liposzóma-előállításra összpontosít, bemutatva az eljárás lépéseit, előnyeit és lehetséges alkalmazásait a gyógyszerhatóanyagok célba juttatására szolgáló rendszerekben.
A liposzómák egy vagy több lipid kettősrétegből álló vezikuláris struktúrák, amelyek hidrofil és hidrofób vegyületeket egyaránt képesek kapszulázni. Egyedi szerkezetük ideálissá teszi őket a gyógyszerhatóanyagok célzott bejuttatására. A fordított fázisú bepárlásos módszer (más néven emulgeálásos vagy oldószer-bepárlásos módszer) a liposzóma-előállítás jól bevált technikája. A következő bekezdésekben bemutatjuk a szondás ultrahangos kezelést alkalmazó fordított fázisú bepárlásos módszer előnyeit; ez a kezelés ismerten javítja az emulgeálást, a kapszulázási hatékonyságot és a liposzómák méretcsökkentését.
UP400St szondás ultrahangos homogenizátor liposzómák előállításához
A liposzómák fordított fázisú bepárlásos előállításának módszertana
A liposzómák ultrahangos kezelést alkalmazó fordított bepárlásos előállítása során a lipideket kloroform és metanol szerves oldószerelegyében (2:1 v/v) oldják fel, ami elősegíti az inverz micellák képződését. Ezután vizes pufferoldatot adnak az elegyhez. Az egyesített oldatot ultrahangos kezelésnek vetik alá, például az UP400ST készülékhez hasonló szondás ultrahangos homogenizátorral, hogy víz az olajban mikroemulziót hozzanak létre. A szerves oldószert ezután rotációs bepárlóval elpárologtatják, így viszkózus gél keletkezik, amely végül összeomlik, és liposzómák képződnek belőle. A mikroemulzió buborékainak nagy vizes magja elősegíti a hidrofil molekulák bezáródását, ami szabályozott hatóanyag-leadást és jó permeációs profilt mutató liposzómás gélekhez vezet. Végül az ultrahangos homogenizátorral egységes méretűre csökkentik a liposzómák méretét.
Liposzómák képződése fordított bepárlásos módszerrel, ultrahangos kezeléssel
Protokoll / Lépésről lépésre követhető útmutató:
- A lipidek bemérése és feloldása:
Mérjen be pontosan összesen 40 mg L-α-foszfatidilkolint és koleszterint 4:1 vagy 7:3 tömegarányban.
Oldja fel a bemért lipideket 10 mL kloroform/metanol elegyben (4:1 v/v), gömblombikban. - Lipidfilm kialakítása:
Csatlakoztassa a gömblombikot egy rotációs bepárlóhoz.
Forgassa a lombikot 8 x g mellett, 40°C-on, vákuumban, amíg vékony lipidfilm nem képződik a lombik falán. - Az oldószergőzök eltávolítása:
Távolítsa el az oldószerelegy maradék gőzeit a lombik nitrogéngázzal történő átöblítésével. - A lipidfilm újbóli feloldása:
Oldja fel újra a lipidfilmet 10 mL dietil-éterben, hogy fordított fázisú vezikulák képződjenek. - A vizes fázis előkészítése:
Keverjen össze 5 mL, a kapszulázandó hatóanyagot és 20 mg Tween 80-at tartalmazó PBS-puffert (0,1 M, pH 7,4) a szerves fázissal (oldott lipideket tartalmazó dietil-éterrel). - Az emulzió ultrahangos kezelése:
Helyezze a w/o emulziót jégfürdőbe.
Kezelje az emulziót UP200Ht szondás ultrahangos homogenizátorral 26 kHz-en, 50%-os impulzusüzemmódban (0,5 ciklus = 30 sec BE / 30 sec KI), 50%-os amplitúdóval, 1 percig. - Bepárlás a gél kialakításához:
Helyezze vissza az ultrahanggal kezelt emulziót a rotációs bepárlóba.
Párolja be légköri nyomáson, 40°C-on, amíg gélt nem kap. - Liposzómák kialakítása:
Párolja tovább a gélt, amíg az félig áttetsző folyadékká nem alakul, ami a liposzómák képződését jelzi. - Végső liposzómaszuszpenzió:
Adjon további 5 mL PBS-puffert (0,1 M, pH 7,4) a liposzómaszuszpenzióhoz.
Óvatosan keverje meg az elegyet vortexkeverővel.
Távolítsa el a dietil-éter maradék gőzeit nitrogéngázzal. - Tárolás:
A végső liposzómaszuszpenziót felhasználásig tárolja hűtőszekrényben, 4°C-on.
Ez az útmutató lépésről lépésre ismerteti a liposzómák előállítását fordított fázisú bepárlásos módszerrel, ultrahangos homogenizálással, biztosítva a nagy belső vizesfázis-tartalmat és a hatóanyag hatékony kapszulázását.
A fordított fázisú bepárlásos módszer, különösen szondás ultrahangos kezeléssel, széles körben alkalmazott liposzóma-előállítási technika, főként akkor, ha nagy belső vizesfázis-tartalom elérése a cél. Ez a módszer előnyösebb a hagyományos vékonyfilm-hidratálásos módszernél, mivel nagyobb mennyiségű vizes fázis beépítését teszi lehetővé a liposzómákba.
UIP2000hdT ipari ultrahangos homogenizátor nagyüzemi liposzóma-előállításhoz
A szondás ultrahangos kezelés előnyei a liposzómák képződésében
- Nagyobb homogenitás: A szondás ultrahangos kezelés egyenletes energiabevitelt biztosít, ami a liposzómák egyenletesebb méreteloszlását eredményezi.
- Jobb kapszulázás: Az ultrahangos kezelés során fellépő mechanikai erők javítják a gyógyszerhatóanyagok kapszulázását, különösen hidrofil vegyületek esetében.
- Méretnövelhetőség: A módszerek könnyen átültethetők nagyobb léptékre, így nagyüzemi liposzóma-előállításra is alkalmasak.
A liposzómák alkalmazása a gyógyszerhatóanyagok célba juttatásában
A szondás ultrahangos kezeléssel végzett emulgeálásos és oldószer-bepárlásos módszerekkel előállított liposzómák a gyógyszerhatóanyagok célba juttatásának különféle alkalmazásaira alkalmasak, többek között:
- Gyógyszerhatóanyagok célzott bejuttatása: A liposzómák specifikus ligandumokkal történő funkcionalizálása lehetővé teszi a célzott bejuttatást meghatározott szövetekbe vagy sejtekbe.
- Szabályozott hatóanyag-leadás: A lipid kettősréteg szerkezete lehetővé teszi a szabályozott gyógyszerhatóanyag-leadást, javítva a terápiás hatékonyságot.
- Sokoldalúság: Ezek a módszerek a terápiás hatóanyagok széles körét képesek befogadni, a kis molekuláktól a nagyobb biomolekulákig, például a fehérjékig és a nukleinsavakig.
A fordított fázisú bepárlásos módszer különösen arról ismert, hogy a vékonyfilm-hidratálásos módszerhez képest nagyobb belső vizesfázis-tartalmat biztosít. Ez a tulajdonság előnyös azokban az alkalmazásokban, amelyek hidrofil gyógyszerek vagy más terápiás hatóanyagok nagy mennyiségű kapszulázását igénylik.
A szondás ultrahangos kezelést alkalmazó fordított fázisú bepárlásos módszer robusztus és hatékony liposzóma-előállítási technika. Mivel nagyobb belső vizesfázis-tartalom elérését teszi lehetővé, előnyben részesített módszer azokban a gyógyszerészeti alkalmazásokban, amelyekben döntő fontosságú a hidrofil anyagok kapszulázásának maximalizálása. Az oldószer bepárlásának gondos szabályozása és az ultrahangos kezelés alkalmazása kulcsfontosságú e módszer sikeréhez, és különféle terápiás célokra alkalmas, kiváló minőségű liposzómák előállítását eredményezi.
Találja meg a megfelelő ultrahangos homogenizátort liposzóma-előállításához
A Hielscher Ultrasonics szondás ultrahangos homogenizátorok széles termékválasztékát kínálja a hatékony liposzóma-előállításhoz, amely a bioaktív molekulák nagy bezárási hatékonyságát és nagy befogadóképességét eredményezi.
A Hielscher ultrahangos homogenizátorai különféle liposzóma-előállítási eljárásokhoz használhatók, például az itt ismertetett fordított fázisú bepárlásos technikához, az emulgeálásos módszerhez és a vékonyfilmes módszerhez.
Tudjon meg többet a liposzómák vékonyfilmes módszerrel történő ultrahangos előállításáról!
Tudjon meg többet az ultrahanggal előállított liposzómákról, amelyek az alábbi anyagokat kapszulázzák:
- nagy hatékonyság
- csúcstechnológia
- megbízhatóság és robusztusság
- állítható, pontos folyamatszabályozás
- szakaszos és inline üzem
- bármilyen térfogathoz
- intelligens szoftver
- intelligens funkciók (pl. programozhatóság, adatnaplózás, távvezérlés)
- egyszerű és biztonságos működtetés
- csekély karbantartási igény
- CIP (helyben történő tisztítás)
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban készült minőség
A Hielscher ultrahangos homogenizátorai a legmagasabb minőségi és tervezési követelmények teljesítéséről ismertek. A robusztusság és az egyszerű működtetés lehetővé teszi ultrahangos homogenizátoraink zökkenőmentes integrálását az ipari létesítményekbe. A Hielscher ultrahangos homogenizátorai könnyedén megbirkóznak a mostoha körülményekkel és a nagy igénybevételt jelentő környezetekkel.
A Hielscher Ultrasonics ISO-tanúsítvánnyal rendelkező vállalat, és különös hangsúlyt fektet a csúcstechnológiát és felhasználóbarát kialakítást kínáló, nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokra. Természetesen a Hielscher ultrahangos homogenizátorai megfelelnek a CE-előírásoknak, valamint az UL, a CSA és a RoHs követelményeinek.
Az alábbi táblázat tájékoztatást nyújt ultrahangos homogenizátoraink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Adagtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | készülékcsoport a következőkből: UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszpergáláshoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, félüzemi és ipari léptékben.
Szakirodalom / Hivatkozások
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): An efficient liposome based method for antioxidants encapsulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. and Wen, J. (2014): Preparation, Optimization and Characterization of Bovine Lactoferrin-loaded Liposomes and Solid Lipid Particles Modified by Hydrophilic Polymers Using Factorial Design. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impact of preparation method and variables on the internal structure, morphology, and presence of liposomes in phytantriol-Pluronic® F127 cubosomes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
Hasznos tudnivalók
Mik a liposzómák?
A liposzómák lipid kettősréteggel rendelkező gömb alakú vezikulák, amelyeket vegyületek kapszulázására használnak. Előállításuk a bezárandó vegyületet tartalmazó oldatban történik. Hidrofil vegyületek, például fehérjék esetében vizes oldatot használnak, míg a hidrofób molekulákat lipidekkel kevert, szerves oldószeres oldatok alkalmazásával kapszulázzák. Ez a sokoldalúság értékessé teszi a liposzómákat a gyógyszerhatóanyagok célba juttatásában és más biomedicinális alkalmazásokban.
Mi a liposzómák előállítására szolgáló fordított fázisú bepárlásos módszer?
A liposzómák előállítására szolgáló fordított fázisú bepárlásos módszer során a lipideket kloroform/metanol elegyben oldják fel, és rotációs bepárlással vékony lipidfilmet hoznak létre. Ezt a filmet ezután dietil-éterben újra feloldják, hogy fordított fázisú vezikulákat hozzanak létre. A hatóanyagot és Tween 80-at tartalmazó vizes fázist összekeverik a szerves fázissal, így víz az olajban emulzió képződik. Az emulziót szondás ultrahangos homogenizátorral kezelik, majd további rotációs bepárlással gélt állítanak elő, amelyből további bepárlás hatására végül liposzómák képződnek. A végső szuszpenzió kialakítását PBS-puffer hozzáadásával és az oldószermaradványok nitrogéngázzal történő eltávolításával fejezik be; az így kapott liposzómákat 4°C-on tárolják.
Milyen hatással van az ultrahangos kezelés a liposzómákra?
Az ultrahangos kezelés ultrahanghullámokkal bontja meg és keveri össze a lipid- és a vizes fázist, elősegítve a homogén diszperzió képződését. Ez az eljárás segít szabályozni a liposzómák méretét és egyenletességét, és a szakaszos energiaimpulzusok lehetővé tételével megakadályozza a túlmelegedést. Az ultrahangos kezelés által kiváltott szabályozott kavitáció biztosítja a hatóanyagok hatékony kapszulázását a liposzómákban.
Mi a fázisátmenet a liposzómákban?
A liposzómák fázisátmenete a lipidek fizikai állapotának hőmérséklet által kiváltott változását jelenti. A fázisátmeneti hőmérséklet az a meghatározott hőmérséklet, amelyen a lipidek a rendezett gélfázisból, ahol a szénhidrogénláncok teljesen kinyújtottak és szorosan illeszkednek egymáshoz, a rendezetlen folyadékkristályos fázisba mennek át, ahol a szénhidrogénláncok véletlenszerű orientációjúvá és folyékonnyá válnak. Ez az átmenet befolyásolja a liposzómák stabilitását, permeabilitását és a kapszulázott anyagokkal való kölcsönhatását.
Mi a liposzómák extrúziós előállítási módszere?
A vékonyfilm-hidratálásos módszert néha extrúziós módszernek is nevezik, mivel a vékonyfilm-hidratálási lépést extrúziós lépés követi. Az extrúzió során a liposzómákat polikarbonát membránokon préselik át, hogy homogén, kis méretű liposzómákat kapjanak. Az extrúzió alternatívájaként a liposzómák méretét gyakran ultrahangos kezeléssel csökkentik.
Mi a liposzómák ultrahangos kezelési módszere?
Az ultrahangos kezelést különféle liposzómaképzési módszerekben alkalmazzák. Ultrahangos kezelést alkalmaznak a lipidek és oldószerek emulgeálására, a lipidfilm rehidratálására és a liposzómák méretének csökkentésére. A fordított fázisú bepárlásos módszernél a lipideket ultrahanggal emulgeálják egy vizes fázissal. A vékonyfilmes módszernél a szárított lipidfilmet ultrahangos homogenizátorral rehidratálják, hogy multilamelláris vezikulaszuszpenziót hozzanak létre. Számos liposzóma-előállítási technika alkalmaz ultrahangos kezelést a kialakult liposzómák utólagos méretcsökkentésére. Az ultrahangos kezelés ilyenkor egyenletesen kis méretű és stabil liposzómákat eredményez, amelyek különféle alkalmazásokra alkalmasak.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.