Լիպոսոմների ստացում հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդով՝ ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ
Լիպոսոմները բազմակիրառելի նանոկրիչներ են, որոնք օգտագործվում են դեղերի առաքման համար՝ շնորհիվ իրենց կենսահամատեղելիության և թե՛ հիդրոֆիլ, թե՛ հիդրոֆոբ դեղերը պատիճավորելու ունակության։ Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդը (հայտնի է նաև որպես էմուլգացման կամ լուծիչի գոլորշիացման մեթոդ) լիպոսոմների պատրաստման կարևոր տեխնիկա է, որն ապահովում է պատիճավորման բարձր արդյունավետություն։ Այս հոդվածը նվիրված է զոնդային ուլտրաձայնային մշակմամբ բարելավված հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդով լիպոսոմների պատրաստմանը՝ ներկայացնելով ընթացակարգի քայլերը, առավելությունները և դեղերի առաքման համակարգերում հնարավոր կիրառությունները։
Լիպոսոմները մեկ կամ մի քանի լիպիդային երկշերտերից կազմված բշտիկային կառուցվածքներ են, որոնք ունակ են պատիճավորելու հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ միացություններ։ Նրանց յուրահատուկ կառուցվածքը նրանց իդեալական է դարձնում դեղերի թիրախային առաքման համար։ Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդը (հայտնի է նաև որպես էմուլգացման կամ լուծիչի գոլորշիացման մեթոդ) լիպոսոմների պատրաստման լավ հաստատված տեխնիկա է։ Հաջորդ պարբերություններում ներկայացնում ենք զոնդային ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդի առավելությունները. հայտնի է, որ այս մշակումը բարելավում է էմուլգացումը, պատիճավորման արդյունավետությունը և լիպոսոմների չափերի փոքրացումը։
Զոնդային ուլտրաձայնային սարք UP400St լիպոսոմների պատրաստման համար
Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդով լիպոսոմների պատրաստման մեթոդաբանություն
Ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ հակադարձ գոլորշիացման մեթոդով լիպոսոմների ձևավորումը ներառում է լիպիդների լուծումը քլորոֆորմի և մեթանոլի օրգանական լուծիչների խառնուրդում (2:1 v/v), ինչը նպաստում է հակադարձ միցելների ձևավորմանը։ Այնուհետև այս խառնուրդին ավելացվում է ջրային բուֆերային լուծույթ։ Ստացված լուծույթը մշակվում է ուլտրաձայնով, օրինակ՝ UP400ST տեսակի զոնդային ուլտրաձայնային սարքի օգնությամբ, որպեսզի ստեղծվի «ջուրը յուղի մեջ» միկրոէմուլսիա։ Այնուհետև օրգանական լուծիչը գոլորշիացվում է պտտվող գոլորշիացուցիչի միջոցով՝ առաջացնելով մածուցիկ գել, որն ի վերջո քայքայվում է՝ ձևավորելով լիպոսոմներ։ Միկրոէմուլսիայի պղպջակների մեծ ջրային միջուկը նպաստում է հիդրոֆիլ մոլեկուլների ներառմանը՝ առաջացնելով լիպոսոմային գելեր, որոնք ցուցաբերում են վերահսկվող ձերբազատում և ներթափանցման լավ պրոֆիլ։ Վերջում ուլտրաձայնային սարքի միջոցով լիպոսոմների չափերը փոքրացվում են՝ հասցվելով միատեսակ չափի։
Լիպոսոմների ձևավորում հակադարձ գոլորշիացման մեթոդով՝ ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ
Գործելակարգ / Քայլ առ քայլ հրահանգներ.
- Կշռեք և լուծեք լիպիդները.
Ճշգրիտ կշռեք ընդհանուր 40 mg L-α-ֆոսֆատիդիլխոլին և խոլեստերին՝ 4:1 կամ 7:3 զանգվածային հարաբերակցությամբ։
Կլորահատակ կոլբայում կշռված լիպիդները լուծեք 10 mL քլորոֆորմ/մեթանոլ խառնուրդում (4:1 v/v)։ - Ձևավորեք լիպիդային թաղանթ.
Կլորահատակ կոլբան միացրեք պտտվող գոլորշիացուցիչին։
Կոլբան պտտեք 8 x g պայմաններում՝ 40°C ջերմաստիճանում, վակուումի տակ, մինչև կոլբայի պատերին բարակ լիպիդային թաղանթ ձևավորվի։ - Հեռացրեք լուծիչի գոլորշիները.
Հեռացրեք լուծիչների խառնուրդի մնացորդային գոլորշիները՝ կոլբայի միջով ազոտ գազ անցկացնելով։ - Կրկին լուծեք լիպիդային թաղանթը.
Լիպիդային թաղանթը կրկին լուծեք 10 mL դիէթիլ եթերում՝ հակադարձ ֆազային բշտիկներ ձևավորելու համար։ - Պատրաստեք ջրային ֆազը.
Պատիճավորման ենթակա ակտիվ բաղադրիչը և 20 mg Tween 80 պարունակող 5 mL PBS բուֆերային լուծույթը (0,1 M, pH 7,4) խառնեք օրգանական ֆազի հետ (դիէթիլ եթեր՝ լուծված լիպիդներով)։ - Էմուլսիան մշակեք ուլտրաձայնով.
«Ջուրը յուղի մեջ» (w/o) էմուլսիան տեղադրեք սառցային բաղնիքում։
Էմուլսիան 1 րոպե մշակեք UP200Ht զոնդային ուլտրաձայնային սարքի օգնությամբ՝ 26 kHz հաճախականությամբ, 50% իմպուլսային ռեժիմով (0,5 ցիկլ = 30 sec միացված / 30 sec անջատված) և 50% ամպլիտուդով։ - Գոլորշիացրեք՝ գել ստանալու համար.
Ուլտրաձայնով մշակված էմուլսիան վերադարձրեք պտտվող գոլորշիացուցիչի մեջ։
Գոլորշիացրեք մթնոլորտային ճնշման պայմաններում՝ 40°C ջերմաստիճանում, մինչև գել ստացվի։ - Ձևավորեք լիպոսոմներ.
Շարունակեք գելի գոլորշիացումը՝ քայքայելով այն մինչև կիսաթափանցիկ հեղուկի վերածվելը, ինչը վկայում է լիպոսոմների ձևավորման մասին։ - Լիպոսոմների վերջնական սուսպենզիա.
Լիպոսոմների սուսպենզիային ավելացրեք ևս 5 mL PBS բուֆերային լուծույթ (0,1 M, pH 7,4)։
Խառնուրդը մեղմորեն խառնեք հորձանուտային խառնիչով։
Ազոտ գազի միջոցով հեռացրեք դիէթիլ եթերի մնացորդային գոլորշիները։ - Պահպանում.
Լիպոսոմների վերջնական սուսպենզիան պահեք սառնարանում՝ 4°C ջերմաստիճանում, մինչև օգտագործման անհրաժեշտությունը։
Այս հրահանգները նկարագրում են ուլտրաձայնային հոմոգենացմամբ զուգակցված հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդով լիպոսոմների պատրաստման քայլ առ քայլ գործընթացը՝ ապահովելով լիպոսոմների ներսում ջրային ֆազի մեծ քանակի ներառում և ակտիվ բաղադրիչի արդյունավետ պատիճավորում։
Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդը, հատկապես զոնդային տիպի սարքով ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ, լիպոսոմների պատրաստման լայնորեն ընդունված տեխնիկա է, հատկապես երբ նպատակն է լիպոսոմների ներսում ներառել ջրային ֆազի մեծ քանակ։ Այս մեթոդն առավելություն ունի բարակ թաղանթի հիդրատացման ավանդական մեթոդի նկատմամբ, քանի որ թույլ է տալիս լիպոսոմների ներսում ներառել ջրային ֆազի ավելի մեծ քանակ։
UIP2000hdT արդյունաբերական ուլտրաձայնային մշակման սարք լիպոսոմների լայնածավալ արտադրության համար
Զոնդային տիպի սարքով ուլտրաձայնային մշակման առավելությունները լիպոսոմների ձևավորման համար
- Բարելավված համասեռություն. Զոնդային տիպի սարքով ուլտրաձայնային մշակումն ապահովում է էներգիայի կայուն ներմուծում՝ հանգեցնելով լիպոսոմների չափերի ավելի համաչափ բաշխման։
- Բարելավված պատիճավորում. Ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում առաջացող մեխանիկական ուժերը բարելավում են դեղանյութերի պատիճավորումը, հատկապես հիդրոֆիլ միացությունների դեպքում։
- Մասշտաբի մեծացման հնարավորություն. Մեթոդների մասշտաբը հեշտությամբ կարելի է մեծացնել, ինչի շնորհիվ դրանք հարմար են լիպոսոմների լայնածավալ արտադրության համար։
Լիպոսոմների կիրառությունները դեղանյութերի հասցման մեջ
Զոնդային տիպի սարքով ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ էմուլգացման և լուծիչի գոլորշիացման մեթոդներով պատրաստված լիպոսոմները հարմար են դեղանյութերի հասցման տարբեր կիրառությունների համար, այդ թվում՝
- Դեղանյութերի նպատակային հասցում. Հատուկ լիգանդներով լիպոսոմների ֆունկցիոնալացումը թույլ է տալիս ապահովել նպատակային հասցում որոշակի հյուսվածքներ կամ բջիջներ։
- Վերահսկվող ձերբազատում. Լիպիդային երկշերտ կառուցվածքը թույլ է տալիս ապահովել դեղանյութերի վերահսկվող ձերբազատում՝ բարձրացնելով բուժական արդյունավետությունը։
- Բազմակողմանիություն. Այս մեթոդները թույլ են տալիս կիրառել բուժական միջոցների լայն շրջանակ՝ փոքր մոլեկուլներից մինչև ավելի խոշոր կենսամոլեկուլներ, ինչպիսիք են սպիտակուցներն ու նուկլեինաթթուները։
Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդը հատկապես առանձնանում է լիպոսոմների ներսում ջրային ֆազի ավելի մեծ քանակի ներառմամբ՝ համեմատած բարակ թաղանթի հիդրատացման մեթոդի հետ։ Այս հատկանիշն օգտակար է այն կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են հիդրոֆիլ դեղանյութերի կամ այլ բուժական միջոցների զգալի քանակի պատիճավորում։
Զոնդային տիպի սարքով ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդը լիպոսոմների պատրաստման հուսալի և արդյունավետ տեխնիկա է։ Լիպոսոմների ներսում ջրային ֆազի ավելի մեծ քանակի ներառում ապահովելու ունակությունն այն դարձնում է նախընտրելի մեթոդ դեղագործական այն կիրառություններում, որտեղ վճռորոշ է հիդրոֆիլ նյութերի պատիճավորման առավելագույնի հասցնելը։ Լուծիչի գոլորշիացման մանրակրկիտ վերահսկումը և ուլտրաձայնային մշակման կիրառումն այս մեթոդի հաջողության առանցքային գործոններն են, որոնք հանգեցնում են տարբեր բուժական նպատակների համար հարմար բարձրորակ լիպոսոմների արտադրության։
Գտեք ձեր լիպոսոմների արտադրության համար համապատասխան ուլտրաձայնային մշակման սարքը
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է զոնդային տիպի ուլտրաձայնային մշակման սարքերի լայն տեսականի՝ լիպոսոմների արդյունավետ արտադրության համար՝ ապահովելով կենսաակտիվ մոլեկուլների ներպարփակման բարձր արդյունավետություն և դրանցով բեռնման մեծ տարողություն։
Դուք կարող եք օգտագործել Hielscher ուլտրաձայնային մշակման սարքերը լիպոսոմների պատրաստման տարբեր եղանակների համար, ինչպիսիք են այստեղ նկարագրված հակադարձ ֆազային գոլորշիացման տեխնիկան, էմուլգացման մեթոդը և բարակ թաղանթի մեթոդը։
Կարդացեք ավելին բարակ թաղանթի մեթոդով լիպոսոմների ուլտրաձայնային պատրաստման մասին։
Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնով պատրաստված լիպոսոմների մասին, որոնք պատիճավորում են
- բարձր արդյունավետություն
- գերժամանակակից տեխնոլոգիա
- հուսալիություն և ամրություն
- գործընթացի կարգավորելի, ճշգրիտ վերահսկում
- խմբաքանակային և հոսքագծում մշակում
- ցանկացած ծավալի համար
- խելացի ծրագրային ապահովում
- խելացի գործառույթներ (օրինակ՝ ծրագրավորելիություն, տվյալների արձանագրում, հեռակառավարում)
- հեշտ և անվտանգ շահագործում
- տեխնիկական սպասարկման ցածր պահանջներ
- CIP (տեղում մաքրում)
Նախագծում, արտադրություն և խորհրդատվություն – Գերմանիայում ստեղծված որակ
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հայտնի են իրենց որակի և նախագծման ամենաբարձր չափանիշներով։ Ամրությունն ու շահագործման դյուրինությունը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերը սահուն ինտեգրել արդյունաբերական արտադրամասերում։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հեշտությամբ աշխատում են ծանր պայմաններում և բարձր պահանջներ ներկայացնող միջավայրերում։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն ունի ISO հավաստագրում և հատուկ ուշադրություն է դարձնում բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքերին, որոնք առանձնանում են գերժամանակակից տեխնոլոգիայով և օգտագործման հարմարավետությամբ։ Իհարկե, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են CE պահանջներին և բավարարում են UL, CSA և RoHs պահանջները։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի ծավալային արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | Կիրառելի չէ | 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 |
| Կիրառելի չէ | 10–100L/min | UIP16000 |
| Կիրառելի չէ | ավելի մեծ | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերսման, էմուլգացման և էքստրակցիայի համար։
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
Օգտակար տեղեկություններ
Ի՞նչ են լիպոսոմները։
Լիպոսոմները լիպիդային երկշերտով գնդաձև բշտիկներ են, որոնք օգտագործվում են միացությունները պատիճավորելու համար։ Դրանք պատրաստվում են ներպարփակման ենթակա միացությունը պարունակող լուծույթում։ Հիդրոֆիլ միացությունների, օրինակ՝ սպիտակուցների համար օգտագործվում է ջրային լուծույթ, մինչդեռ հիդրոֆոբ մոլեկուլները պատիճավորվում են՝ օգտագործելով լիպիդների հետ խառնված օրգանական լուծիչներում պատրաստված լուծույթներ։ Այս բազմակողմանիությունը լիպոսոմները դարձնում է արժեքավոր՝ դեղերի հասցման և կենսաբժշկական այլ կիրառությունների համար։
Ի՞նչ է լիպոսոմների պատրաստման հակադարձ փուլի գոլորշիացման մեթոդը։
Լիպոսոմների պատրաստման հակադարձ փուլի գոլորշիացման մեթոդը ներառում է լիպիդների լուծումը քլորոֆորմի/մեթանոլի խառնուրդում և ռոտացիոն գոլորշիացմամբ բարակ լիպիդային թաղանթի ձևավորումը։ Այնուհետև այս թաղանթը կրկին լուծվում է դիէթիլ եթերում՝ հակադարձ փուլի բշտիկներ ստեղծելու համար։ Ակտիվ բաղադրիչ և Tween 80 պարունակող ջրային փուլը խառնվում է օրգանական փուլի հետ՝ առաջացնելով ջուր-յուղում էմուլսիա։ Էմուլսիան մշակվում է զոնդային ուլտրաձայնային սարքով, որից հետո հետագա ռոտացիոն գոլորշիացմամբ ստացվում է գել, որն ի վերջո լրացուցիչ գոլորշիացման արդյունքում ձևավորում է լիպոսոմներ։ Վերջնական կախույթի պատրաստումն ավարտվում է PBS բուֆերի ավելացմամբ և մնացորդային լուծիչների հեռացմամբ՝ գազային ազոտի միջոցով, ինչի արդյունքում ստացվում են լիպոսոմներ, որոնք պահվում են 4°C ջերմաստիճանում։
Ի՞նչ ազդեցություն ունի ուլտրաձայնային մշակումը լիպոսոմների վրա։
Ուլտրաձայնային մշակումն ազդում է լիպոսոմների վրա՝ ուլտրաձայնային ալիքների միջոցով քայքայելով և խառնելով լիպիդային ու ջրային փուլերը, ինչը նպաստում է համասեռ դիսպերսիայի ձևավորմանը։ Այս գործընթացն օգնում է վերահսկել լիպոսոմների չափն ու միատեսակությունը և կանխում է գերտաքացումը՝ հնարավոր դարձնելով էներգիայի ընդհատվող իմպուլսների հաղորդումը։ Ուլտրաձայնային մշակման առաջացրած վերահսկվող կավիտացիան ապահովում է ակտիվ բաղադրիչների արդյունավետ պատիճավորումը լիպոսոմների ներսում։
Ի՞նչ է լիպոսոմներում փուլային անցումը։
Լիպոսոմներում փուլային անցումը լիպիդի ֆիզիկական վիճակի՝ ջերմաստիճանով պայմանավորված փոփոխությունն է։ Փուլային անցման ջերմաստիճանն այն որոշակի ջերմաստիճանն է, որի դեպքում լիպիդները կարգավորված գելային փուլից, որտեղ ածխաջրածնային շղթաները լիովին ձգված են և խիտ դասավորված, անցնում են անկանոն հեղուկաբյուրեղային փուլի, որտեղ ածխաջրածնային շղթաները ձեռք են բերում պատահական կողմնորոշում և հոսունություն։ Այս անցումն ազդում է լիպոսոմների կայունության, թափանցելիության և պատիճավորված նյութերի հետ փոխազդեցության վրա։
Ի՞նչ է լիպոսոմների պատրաստման էքստրուզիայի մեթոդը։
Երբեմն բարակ թաղանթի հիդրատացման մեթոդը կոչվում է նաև էքստրուզիայի մեթոդ, քանի որ բարակ թաղանթի հիդրատացման փուլին հաջորդում է էքստրուզիայի փուլը։ Էքստրուզիայի ընթացքում լիպոսոմները ճնշմամբ անցկացվում են պոլիկարբոնատային թաղանթների միջով՝ համասեռ փոքր լիպոսոմներ ստանալու համար։ Որպես էքստրուզիայի այլընտրանք՝ լիպոսոմների չափերը հաճախ փոքրացվում են ուլտրաձայնային մշակմամբ։
Ի՞նչ է լիպոսոմների ուլտրաձայնային մշակման մեթոդը։
Ուլտրաձայնային մշակումը կիրառվում է լիպոսոմների ձևավորման տարբեր մեթոդներում։ Այն կիրառվում է լիպիդների և լուծիչների էմուլգացման, լիպիդային թաղանթի վերականգնողական հիդրատացման և լիպոսոմների չափերի փոքրացման համար։ Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման մեթոդի դեպքում լիպիդները ուլտրաձայնի միջոցով էմուլգացվում են ջրային ֆազի հետ։ Բարակ թաղանթի մեթոդի դեպքում չորացված լիպիդային թաղանթը կրկին հիդրատացվում է ուլտրաձայնային մշակիչի օգնությամբ՝ բազմաշերտ վեզիկուլների կախույթ ստանալու համար։ Լիպոսոմների պատրաստման բազմաթիվ մեթոդներում ուլտրաձայնային մշակումը կիրառվում է ձևավորված լիպոսոմների չափերի հետագա փոքրացման համար։ Այստեղ ուլտրաձայնային մշակման արդյունքում ստացվում են հավասարաչափ փոքր և կայուն լիպոսոմներ, որոնք հարմար են տարբեր կիրառությունների համար։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։