Liposom melalui Metode Evaporasi Fase Terbalik menggunakan Sonikasi
Liposom merupakan nanopembawa serbaguna yang digunakan dalam penghantaran obat karena biokompatibilitasnya dan kemampuannya untuk mengenkapsulasi obat hidrofilik maupun hidrofobik. Metode evaporasi fase terbalik (juga dikenal sebagai metode emulsifikasi atau metode evaporasi pelarut) merupakan teknik utama untuk pembuatan liposom yang menawarkan efisiensi enkapsulasi tinggi. Artikel ini berfokus pada pembuatan liposom melalui metode evaporasi fase terbalik yang ditingkatkan dengan sonikasi tipe probe, dengan menyoroti langkah-langkah prosedur, manfaat, dan potensi penerapannya dalam sistem penghantaran obat.
Liposom merupakan struktur vesikular yang terdiri dari satu atau lebih lapisan ganda lipid dan mampu mengenkapsulasi senyawa hidrofilik maupun hidrofobik. Struktur uniknya menjadikan liposom ideal untuk penghantaran obat tertarget. Metode evaporasi fase terbalik (juga dikenal sebagai metode emulsifikasi atau metode evaporasi pelarut) merupakan teknik yang telah mapan untuk pembuatan liposom. Pada paragraf berikut, kami memperkenalkan manfaat metode evaporasi fase terbalik menggunakan sonikasi tipe probe, yang diketahui meningkatkan emulsifikasi, efisiensi enkapsulasi, dan pengurangan ukuran liposom.
Sonikator tipe probe UP400St untuk pembuatan liposom
Metodologi Pembuatan Liposom melalui Metode Evaporasi Fase Terbalik
Pembentukan liposom melalui metode evaporasi terbalik menggunakan sonikasi melibatkan pelarutan lipid dalam campuran pelarut organik kloroform dan metanol (2:1 v/v), yang mendukung pembentukan misel terbalik. Larutan penyangga berair kemudian ditambahkan ke dalam campuran ini. Larutan gabungan tersebut disonikasi, misalnya menggunakan sonikator tipe probe seperti UP400ST, untuk menghasilkan mikroemulsi air dalam minyak. Pelarut organik kemudian diuapkan menggunakan evaporator putar, sehingga menghasilkan gel kental yang akhirnya runtuh untuk membentuk liposom. Inti berair yang besar pada gelembung mikroemulsi mendukung penjeratan molekul hidrofilik, sehingga menghasilkan gel liposomal yang menunjukkan pelepasan terkontrol dan profil permeasi yang baik. Terakhir, ukuran liposom diperkecil hingga seragam menggunakan sonikator.
Pembentukan Liposom melalui Metode Evaporasi Terbalik menggunakan Sonikasi
Protokol / Petunjuk Langkah demi Langkah:
- Timbang dan Larutkan Lipid:
Timbang secara akurat L-α-fosfatidilkolin dan kolesterol dengan massa total 40 mg dalam rasio massa 4:1 atau 7:3.
Larutkan lipid yang telah ditimbang dalam 10 mL campuran kloroform/metanol (4:1 v/v) di dalam labu alas bulat. - Bentuk Film Lipid:
Pasang labu alas bulat pada evaporator putar.
Putar labu pada 8 x g pada suhu 40°C dalam kondisi vakum hingga terbentuk film lipid tipis pada dinding labu. - Hilangkan Uap Pelarut:
Keluarkan sisa uap campuran pelarut dengan mengalirkan gas nitrogen melalui labu. - Larutkan Kembali Film Lipid:
Larutkan kembali film lipid dalam 10 mL dietil eter untuk membentuk vesikel fase terbalik. - Siapkan Fase Berair:
Campurkan 5 mL larutan penyangga PBS (0,1 M, pH 7,4) yang mengandung bahan aktif untuk enkapsulasi dan 20 mg Tween 80 dengan fase organik (dietil eter dengan lipid terlarut). - Sonikasi Emulsi:
Tempatkan emulsi w/o dalam penangas es.
Sonikasi emulsi menggunakan sonikator tipe probe UP200Ht pada 26 kHz dengan mode pulsa 50% (0,5 siklus = 30 sec AKTIF / 30 sec NONAKTIF) dan amplitudo 50% selama 1 menit. - Uapkan untuk Membentuk Gel:
Kembalikan emulsi yang telah disonikasi ke evaporator putar.
Uapkan pada tekanan atmosfer pada suhu 40°C hingga diperoleh gel. - Bentuk Liposom:
Lanjutkan penguapan gel hingga gel terurai menjadi cairan semitransparan, yang menandakan pembentukan liposom. - Suspensi Liposom Akhir:
Tambahkan lagi 5 mL larutan penyangga PBS (0,1 M, pH 7,4) ke dalam suspensi liposom.
Campur perlahan menggunakan pengaduk vorteks.
Keluarkan sisa uap dietil eter menggunakan gas nitrogen. - Penyimpanan:
Simpan suspensi liposom akhir pada suhu 4°C dalam lemari pendingin hingga diperlukan.
Petunjuk ini menguraikan proses langkah demi langkah untuk membuat liposom menggunakan metode evaporasi fase terbalik dengan homogenisasi ultrasonik, yang memastikan pemuatan fase berair internal yang tinggi dan enkapsulasi bahan aktif yang efisien.
Metode evaporasi fase terbalik, khususnya menggunakan sonikasi tipe probe, merupakan teknik yang banyak digunakan untuk pembuatan liposom, terutama ketika menargetkan pemuatan fase berair internal yang tinggi. Metode ini memiliki keunggulan dibandingkan metode hidrasi film tipis tradisional karena kemampuannya untuk memasukkan lebih banyak fase berair ke dalam liposom.
Sonikator industri UIP2000hdT untuk produksi liposom skala besar
Keunggulan Sonikasi Tipe Probe untuk Pembentukan Liposom
- Peningkatan Homogenitas: Sonikasi tipe probe memberikan masukan energi yang konsisten, sehingga menghasilkan distribusi ukuran liposom yang lebih seragam.
- Peningkatan Enkapsulasi: Gaya mekanis selama sonikasi meningkatkan enkapsulasi obat, khususnya untuk senyawa hidrofilik.
- Kemampuan Peningkatan Skala: Metode ini mudah ditingkatkan skalanya, sehingga cocok untuk produksi liposom skala besar.
Penerapan Liposom dalam Penghantaran Obat
Liposom yang dibuat melalui metode emulsifikasi dan evaporasi pelarut dengan sonikasi tipe probe cocok untuk berbagai penerapan penghantaran obat, termasuk:
- Penghantaran Obat Tertarget: Fungsionalisasi liposom dengan ligan spesifik memungkinkan penghantaran tertarget ke jaringan atau sel tertentu.
- Pelepasan Terkontrol: Struktur lapisan ganda lipid memungkinkan pelepasan obat secara terkontrol, sehingga meningkatkan efikasi terapeutik.
- Keserbagunaan: Metode ini dapat digunakan untuk beragam agen terapeutik, mulai dari molekul kecil hingga biomolekul yang lebih besar seperti protein dan asam nukleat.
Metode evaporasi fase terbalik terutama dikenal karena pemuatan fase berair internalnya yang lebih tinggi dibandingkan metode hidrasi film tipis. Karakteristik ini bermanfaat untuk penerapan yang memerlukan enkapsulasi obat hidrofilik atau agen terapeutik lainnya dalam jumlah besar.
Metode evaporasi fase terbalik menggunakan sonikasi tipe probe merupakan teknik yang andal dan efisien untuk pembuatan liposom. Kemampuannya untuk mencapai pemuatan fase berair internal yang lebih tinggi menjadikannya metode pilihan dalam penerapan farmasi ketika memaksimalkan enkapsulasi zat hidrofilik sangat penting. Pengendalian evaporasi pelarut secara cermat dan penggunaan sonikasi merupakan kunci keberhasilan metode ini, sehingga menghasilkan liposom berkualitas tinggi yang cocok untuk berbagai tujuan terapeutik.
Temukan Sonikator yang Tepat untuk Produksi Liposom Anda
Hielscher Ultrasonics menawarkan beragam produk sonikator tipe probe untuk produksi liposom yang efisien, sehingga menghasilkan efisiensi penjeratan yang tinggi dan kapasitas pemuatan molekul bioaktif yang tinggi.
Anda dapat menggunakan sonikator Hielscher untuk berbagai jalur pembuatan liposom, seperti teknik evaporasi fase terbalik yang dijelaskan di sini, metode emulsifikasi, dan metode film tipis.
Baca lebih lanjut tentang pembuatan liposom secara ultrasonik melalui metode film tipis!
Baca lebih lanjut tentang liposom yang dibuat secara ultrasonik untuk mengenkapsulasi
- efisiensi tinggi
- teknologi mutakhir
- keandalan & ketangguhan
- kontrol proses yang presisi dan dapat disesuaikan
- batch & inline
- untuk volume berapa pun
- perangkat lunak cerdas
- fitur cerdas (misalnya, dapat diprogram, pencatatan data, kendali jarak jauh)
- mudah dan aman dioperasikan
- perawatan minimal
- CIP (pembersihan di tempat)
Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman
Sonikator ultrasonik Hielscher terkenal dengan standar kualitas dan desain tertinggi. Ketangguhan dan kemudahan pengoperasiannya memungkinkan integrasi sonikator ultrasonik kami ke fasilitas industri dengan lancar. Kondisi berat dan lingkungan yang menuntut dapat ditangani dengan mudah oleh sonikator ultrasonik Hielscher.
Hielscher Ultrasonics merupakan perusahaan bersertifikasi ISO dan memberikan perhatian khusus pada sonikator ultrasonik berkinerja tinggi yang dilengkapi teknologi mutakhir serta mudah digunakan. Tentu saja, sonikator ultrasonik Hielscher mematuhi ketentuan CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA, dan RoHs.
Tabel di bawah ini memberikan gambaran perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator ultrasonik kami:
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 0,5 hingga 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min | UP100H |
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lebih besar | kelompok unit UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanyakan kepada Kami!
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi, dan ekstraksi pada skala laboratorium, percontohan, dan industri.
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta yang Perlu Diketahui
Apa Itu Liposom?
Liposom merupakan vesikel berbentuk bola dengan lapisan ganda lipid yang digunakan untuk mengenkapsulasi senyawa. Liposom dibuat dalam larutan yang mengandung senyawa yang akan dijerat. Untuk senyawa hidrofilik seperti protein, digunakan larutan berair, sedangkan molekul hidrofobik dienkapsulasi menggunakan larutan dalam pelarut organik yang dicampur dengan lipid. Keserbagunaan ini menjadikan liposom bermanfaat untuk penghantaran obat dan penerapan biomedis lainnya.
Apa Itu Metode Evaporasi Fase Terbalik untuk Pembuatan Liposom?
Metode evaporasi fase terbalik untuk pembuatan liposom melibatkan pelarutan lipid dalam campuran kloroform/metanol dan pembentukan film lipid tipis melalui evaporasi putar. Film ini kemudian dilarutkan kembali dalam dietil eter untuk menghasilkan vesikel fase terbalik. Fase berair yang mengandung bahan aktif dan Tween 80 dicampur dengan fase organik, sehingga membentuk emulsi air dalam minyak. Emulsi disonikasi menggunakan sonikator tipe probe, kemudian dilakukan evaporasi putar lebih lanjut untuk menghasilkan gel, yang akhirnya membentuk liposom setelah penguapan tambahan. Suspensi akhir diselesaikan dengan menambahkan larutan penyangga PBS dan menghilangkan sisa pelarut menggunakan gas nitrogen, sehingga menghasilkan liposom yang disimpan pada suhu 4°C.
Apa Pengaruh Sonikasi terhadap Liposom?
Sonikasi memengaruhi liposom dengan menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengurai dan mencampur fase lipid dan fase berair, sehingga mendukung pembentukan dispersi yang homogen. Proses ini membantu mengendalikan ukuran dan keseragaman liposom serta mencegah pemanasan berlebih dengan memungkinkan pemberian energi secara berselang. Kavitasi terkontrol yang ditimbulkan oleh sonikasi memastikan enkapsulasi bahan aktif yang efisien di dalam liposom.
Apa Itu Transisi Fase pada Liposom?
Transisi fase pada liposom mengacu pada perubahan keadaan fisik lipid yang disebabkan oleh suhu. Suhu transisi fase merupakan suhu spesifik saat lipid beralih dari fase gel yang teratur, ketika rantai hidrokarbon memanjang sepenuhnya dan tersusun rapat, ke fase kristal cair yang tidak teratur, ketika rantai hidrokarbon berorientasi acak dan bersifat cair. Transisi ini memengaruhi stabilitas, permeabilitas, dan interaksi liposom dengan zat yang dienkapsulasi.
Apa Itu Metode Ekstrusi untuk Pembuatan Liposom?
Terkadang, metode hidrasi film tipis juga disebut metode ekstrusi karena tahap hidrasi film tipis diikuti oleh tahap ekstrusi. Selama ekstrusi, liposom diekstrusi melalui membran polikarbonat untuk memperoleh liposom kecil yang homogen. Sebagai alternatif ekstrusi, ukuran liposom sering diperkecil melalui sonikasi.
Apa Itu Metode Sonikasi Liposom?
Sonikasi diterapkan dalam berbagai metode pembentukan liposom. Sonikasi digunakan untuk emulsifikasi lipid dan pelarut, rehidrasi film lipid, serta pengurangan ukuran liposom. Pada metode evaporasi fase terbalik, lipid diemulsifikasi secara ultrasonik dengan fase berair. Pada metode film tipis, film lipid yang telah dikeringkan direhidrasi menggunakan sonikator untuk menghasilkan suspensi vesikel multilamelar. Berbagai teknik pembuatan liposom menggunakan sonikasi untuk selanjutnya memperkecil ukuran liposom yang telah terbentuk. Dalam hal ini, sonikasi menghasilkan liposom yang berukuran kecil secara seragam dan stabil, yang cocok untuk berbagai penerapan.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi mulai dari skala laboratorium hingga industri.