Nanostrukturált lipid gyógyszerhordozók ultrahangos formulációja

A nanostrukturált lipidhordozók (NLC-k) a nanoméretű gyógyszerszállító rendszerek fejlett formája, amely lipidmagot és vízoldható héjat tartalmaz. Az NLC-k nagy stabilitással rendelkeznek, védik az aktív biomolekulákat a lebomlástól és tartós gyógyszerfelszabadulást kínálnak. Az ultrahangos kezelés megbízható, hatékony és egyszerű technika a betöltött nanostrukturált lipid hordozók előállítására.

Nanostrukturált lipidhordozók ultrahangos előkészítése

A nanoszerkezetű lipidhordozók (NLC-k) szilárd lipidet, folyékony lipidet és felületaktív anyagot tartalmaznak vizes közegben, ami jó oldhatóságot és biológiai hozzáférhetőséget biztosít számukra. Az NLC-ket széles körben használják stabil gyógyszerhordozó rendszerek kialakítására, magas biológiai hozzáférhetőséggel és tartós gyógyszerfelszabadulással. Az NLC-k széles körű alkalmazási területtel rendelkeznek, az orális adagolástól a parenterális beadásig, beleértve a helyi / transzdermális, szemészeti (okuláris) és pulmonális adagolást.
Az ultrahangos diszperzió és emulgeálás megbízható és hatékony technika az aktív vegyületekkel töltött nanostrukturált lipid hordozók előállítására. Az ultrahangos NLC készítmény nagy előnye, hogy nem igényel szerves oldószert, nagy mennyiségű felületaktív anyagot vagy adalékanyagot. Az ultrahangos NLC készítmény viszonylag egyszerű módszer, mivel az olvadó lipidet hozzáadjuk a felületaktív anyag oldatához, majd ultrahanggal kezeljük.

Példaértékű protokollok ultrahanggal betöltött nanostruktúra lipid hordozókhoz

Dexametazonnal töltött NLC-k szonikáláson keresztül
Egy nem toxikus potenciális szemészeti NLC rendszert készítettünk ultrahangos kezelés alatt, ami szűk méreteloszlást, magas Dexamethasone csapdázási hatékonyságot és jobb behatolást eredményezett. Az NLC rendszereket ultrahanggal állították elő egy Hielscher UP200S ultrahangos és Compritol 888 ATO, Miglyol 812N, és Cremophor RH60 komponensként.
A szilárd lipidet, folyékony lipidet és felületaktív anyagot 85 ° C-on hevítő mágneses keverővel olvasztottuk meg. Ezután a dexametazont hozzáadjuk az olvasztott lipid keverékhez és diszpergáljuk. A tiszta vizet 85 ° C-on melegítettük, és a két fázist ultrahanggal (70% amplitúdóval 10 percig) ultrahanggal kezeltük a Hielscher UP200S ultrahangos homogenizátor. Az NLC rendszert jégfürdőben hűtötték.
Az ultrahanggal előkészített NLC-k szűk méreteloszlást, magas DXM csapdázási hatékonyságot és jobb behatolást mutatnak.
A kutatók alacsony felületaktív anyag-koncentráció és alacsony lipidkoncentráció használatát javasolják (pl. 2,5% a felületaktív anyagra és 10% az összes lipidre), mert akkor a kritikus stabilitási paraméterek (Z_Ave, ZP, PDI) és a gyógyszer terhelhetősége (EE%) megfelelő, míg az emulgeálószer koncentrációja alacsony szinten maradhat.
(vö. Kiss et al. 2019)

Retinil-palmitáttal töltött NLC-k szonikáláson keresztül
A retinoid széles körben használt összetevő a ráncok bőrgyógyászati terápiáiban. A retinol és a retinil-palmitát a retinoid csoport két vegyülete, amelyek képesek az epidermisz vastagságának indukálására és hatékony ránctalanító szerként.
Az NLC készítményt ultrahangos módszerrel állítottuk elő. A készítmény 7,2% cetil-palmitátot, 4,8% olajsavat, 10% Tween 80-at, 10% glicerint és 2% retinil-palmitátot tartalmazott. A retinil-palmitáttal töltött NLC-k előállításához a következő lépéseket tették: Az olvadt lipidek keverékét felületaktív anyaggal, társfelületaktív anyaggal, glicerinnel és ioncserélt vízzel keverik 60-70 ° C-on. Ezt a keveréket nagy nyíróerejű keverővel 9800 fordulat / perc sebességgel 5 percig keverjük. Miután az előemulzió kialakult, ezt az előemulziót azonnal ultrahangos homogenizátorral ultrahanggal kezeljük 2 percig. Ezután a kapott NLC-t szobahőmérsékleten 24 órán át tartottuk. Az emulziót szobahőmérsékleten 24 órán át tároltuk, és megmértük a nanorészecske méretét. Az NLC képlet 200-300 nm közötti szemcseméreteket mutatott. a kapott NLC halványsárga megjelenésű, gömbölyű mérete 258±15,85 nm, polidiszperzitási indexe 0,31±0,09. Az alábbi TEM-kép az ultrahanggal előkészített retinil-palmitáttal töltött NLC-ket mutatja.
(vö. Pamudji et al. 2015)

Zingiber zerumbet terhelt NLC-k szonikáláson keresztül
A nanostrukturált lipid hordozók szilárd lipid, folyadék-lipid és felületaktív anyag keverékéből állnak. Kiváló gyógyszerszállító rendszerek a rossz vízoldhatóságú bioaktív anyagok beadására és biológiai hozzáférhetőségük jelentős növelésére.
A következő lépéseket hajtották végre a Zingiber zerumbet terhelésű NLC-k megfogalmazásához. 1% szilárd lipid, azaz. gliceril-monosztearátot és 4% folyékony lipidet, azaz szűz kókuszolajat kevertünk össze és olvasztottunk 50 °C-on, hogy homogén, tiszta lipidfázist kapjunk. Ezt követően 1% Zingiber zerumbet olajat adtunk a lipid fázishoz, miközben a hőmérsékletet folyamatosan 10 ° C-kal a gliceril-monosztearát olvadáspontja felett tartottuk. A vizes fázis elkészítéséhez desztillált vizet, Tween 80-at és szójalecitint kevertünk össze a megfelelő arányban. A vizes keveréket azonnal hozzáadtuk a lipidkeverékhez, hogy előemulziós keveréket kapjunk. Az előemulziót ezután nagy nyíróerejű homogenizátorral homogenizáltuk 11 000 fordulat / perc sebességgel 1 percig. Ezután az előemulziót szonda típusú ultrahangos készülékkel ultrahangosítottuk 50% amplitúdóval 20 percig, Végül az NLC diszperziót jeges vízfürdőben szobahőmérsékletre (25±1 ° C) hűtöttük, hogy a szuszpenziót hideg fürdőben leállítsuk a részecske-aggregáció megakadályozása érdekében. Az NLC-ket 4°C-on tárolták.
A Zingiber zerumbettel töltött NLC-k nanométeres mérete 80,47±1,33, stabil polidiszperzitási indexe 0,188±2,72 és zéta potenciális töltése -38,9±2,11. A kapszulázás hatékonysága azt mutatja, hogy a lipidhordozó képes több mint 80% -os hatékonysággal kapszulázni a Zingiber zerumbet olajat.
(vö. Rosli et al. 2015)

Valsaratan által betöltött NLC-k szonikáláson keresztül
A valsaratan egy angiotenzin II receptor blokkoló, amelyet vérnyomáscsökkentő gyógyszerben használnak. A valzartán biohasznosulása alacsony, kb. 23%, csak gyenge vízoldhatósága miatt. Az ultrahangos olvadék-emulgeálási módszer lehetővé tette a Valsaratan-terhelésű NLC-k előállítását, amelyek jelentősen jobb biológiai hozzáférhetőséggel rendelkeznek.
Egyszerűen a Val olajos oldatát bizonyos mennyiségű olvasztott lipidanyaggal keverték össze a lipid olvadáspontja feletti 10 ° C hőmérsékleten. Vizes felületaktív oldatot készítettünk bizonyos tömegű Tween 80 és nátrium-deoxikolát feloldásával. A felületaktív oldatot tovább melegítettük ugyanarra a hőmérsékleti fokra, és az olajos lipid gyógyszeroldattal szonda-szonikálással 3 percig kevertük, hogy emulziót képezzünk. Ezután a képződött emulziót hűtött vízben mágneses keveréssel 10 percig diszpergáltuk. A képződött NLC-ket centrifugálással választottuk el. A felülúszóból mintákat vettünk, és validált HPLC-módszerrel elemeztük a Val koncentrációját.
Az ultrahangos olvadék-emulgeálási módszernek számos előnye van, beleértve az egyszerűséget, a minimális stresszes állapotot és a mérgező szerves oldószerektől megfosztva. Az elért maximális beszorulási hatékonyság 75,04% volt
(vö. Albekery et al. 2017)

Más aktív vegyületek, mint például a paklitaxel, a klotrimazol, a domperidon, a puerarin és a meloxicam szintén sikeresen beépültek szilárd lipid nanorészecskékbe és nanostrukturált lipid hordozókba ultrahangos technikákkal. (vö. Bahari és Hamishehkar 2016)

Ultrahangos kezelés előkészítési módszer a nanolipid hordozók (NLC-k) formulálására hideg vagy meleg homogenizációs technikaként használható. Az ultrahangos homogenizálás keskeny részecskeméret-eloszlást eredményez, ami javítja az NLC-k stabilitását és tárolási tulajdonságait.

Ultrahangos hideg homogenizálás

Amikor a hideg homogenizációs technikát nanostrukturált lipidhordozók előállítására használják, a farmakológiailag aktív molekulákat, azaz a gyógyszert feloldják a lipidolvadékban, majd folyékony nitrogénnel vagy szárazjéggel gyorsan lehűtik. A hűtés során a lipidek megszilárdulnak. A szilárd lipid tömeget ezután őrölt nanorészecske méretre őröljük. A lipid nanorészecskéket hideg felületaktív oldatban diszpergáljuk, hideg előszuszpenziót eredményezve. Végül ezt a szuszpenziót ultrahanggal kezeljük, gyakran ultrahangos áramlási cellás reaktorral, szobahőmérsékleten.
Mivel az anyagokat csak egyszer melegítik az első lépésben, az ultrahangos hideg homogenizálást elsősorban hőérzékeny gyógyszerek megfogalmazására használják. Mivel sok bioaktív molekula és gyógyszervegyület hajlamos a hőlebomlásra, az ultrahangos hideg homogenizálás széles körben alkalmazott alkalmazás. A hideg homogenizálási technika további előnye a vizes fázis elkerülése, ami megkönnyíti a hidrofil molekulák kapszulázását, amelyek egyébként a forró homogenizálás során a folyékony lipid fázisból a vízfázisba osztódnának.

Ultrahangos forró homogenizálás

Ha ultrahangos kezelést használnak forró homogenizálási technikaként, az olvadt lipideket és a hatóanyagot (azaz farmakológiai hatóanyagot) forró felületaktív anyagban intenzív keverés közben diszpergáljuk, hogy előemulziót kapjunk. A forró homogenizálási folyamathoz fontos, hogy mindkét oldatot, a lipid/gyógyszer szuszpenziót és a felületaktív anyagot azonos hőmérsékletre melegítsük (kb. 5–10 ° C-kal a szilárd lipid olvadáspontja felett). A második lépésben az előemulziót ezután nagy teljesítményű szonikációval kezeljük, miközben megtartjuk a hőmérsékletet.

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek nanostrukturált lipid hordozókhoz

Hielscher Ultrasonics' erőteljes ultrahangos rendszereket használnak világszerte a gyógyszeripari R&D és gyártás kiváló minőségű nano gyógyszerhordozók, például szilárd lipid nanorészecskék (SLN), nanostrukturált lipid hordozók (NLC), nanoemulziók és nanokapszulák előállítására. Az ügyfelek igényeinek kielégítése érdekében a Hielscher ultrahangos készülékeket szállít a kompakt, mégis erőteljes kézi laboratóriumi homogenizátorból és asztali ultrasonicatorokból a teljesen ipari ultrahangos rendszerekhez nagy mennyiségű gyógyszerkészítmény előállításához. Az ultrahangos sonotrodes és reaktorok széles választéka áll rendelkezésre, hogy biztosítsa az optimális beállítást a nanostrukturált lipid hordozók (NLC-k) előállításához. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetben.
Annak érdekében, hogy ügyfeleink teljesíthessék a helyes gyártási gyakorlatot (GMP) és szabványosított folyamatokat hozzanak létre, minden digitális ultrahangos készülék intelligens szoftverrel van felszerelve az ultrahangos paraméter pontos beállításához, a folyamatos folyamatszabályozáshoz és az összes fontos folyamatparaméter automatikus rögzítéséhez egy beépített SD-kártyán. A kiváló termékminőség a folyamatirányítástól és a folyamatosan magas feldolgozási szabványoktól függ. A Hielscher ultrahangos készülékek segítenek figyelemmel kísérni és szabványosítani a folyamatot!

Hielscher Ultrasonics’ Az ipari ultrahangos processzorok nagyon nagy amplitúdókat tudnak biztosítani. Akár 200 μm-es amplitúdók is könnyedén működtethetők folyamatosan 24/7 üzemben. Még nagyobb amplitúdók esetén testreszabott ultrahangos sonotrodes áll rendelkezésre. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetben.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását: