Formulasi Ultrasonik Niosom

Niosom adalah vesikel berukuran nano, yang dapat digunakan sebagai pembawa obat-obatan (misalnya obat kanker) dan zat bioaktif lainnya. Emulsifikasi ultrasonik adalah metode sederhana dan cepat untuk merumuskan niosom kecil dengan beban obat yang tinggi.

Niosome Vesicles sebagai Nano-Carrier untuk Bahan Aktif

Niosom adalah vesikel berbasis surfaktan non-ionik, sebagian besar dibentuk oleh surfaktan non-ionik dan penggabungan kolesterol sebagai eksipien. Niosom lebih stabil terhadap degradasi kimia atau oksidasi dan memiliki waktu penyimpanan yang lama dibandingkan dengan liposom. Karena surfaktan yang digunakan untuk persiapan niosom, mereka dapat terurai secara hayati, biokompatibel, dan non-imunogenik. Niosom aktif secara osmotik, stabil secara kimiawi dan menawarkan waktu penyimpanan yang lebih lama dibandingkan dengan liposom. Tergantung pada ukuran dan lamellaritas, berbagai metode persiapan tersedia seperti sonikasi, penguapan fase terbalik, hidrasi film tipis atau proses penyerapan obat gradien pH trans-membran. Persiapan niosom ultrasonik adalah teknik yang disukai untuk menghasilkan vesikel unilamellar, yang berukuran kecil dan seragam.

Formulasi Niosom Ultrasonik

Untuk merumuskan niosom, emulsi minyak-dalam-air (o/w) harus dibuat dari larutan organik surfaktan, kolesterol, dan larutan berair yang mengandung senyawa bioaktif, yaitu obat. Emulsifikasi ultrasonik adalah teknik unggulan untuk mencampur cairan yang tidak dapat bercampur seperti minyak dan air. Dengan mencukur tetesan kedua fase dan memecahnya menjadi ukuran nano, nano-emulsi diperoleh. Selanjutnya, pelarut organik diuapkan, menghasilkan niosom yang sarat dengan agen terapeutik, yang tersebar dalam fase berair. Jika dibandingkan dengan pengadukan mekanis, teknik formulasi niosom ultrasonik unggul dengan membentuk niosom dengan dimensi rata-rata yang lebih kecil dan indeks polidispersitas yang lebih rendah dalam proses yang cepat. Penggunaan vesikel yang lebih kecil umumnya lebih disukai, mengingat mereka cenderung menghindari mekanisme pembersihan tubuh lebih baik daripada partikel yang lebih besar, dan bertahan lebih lama dalam aliran darah. (lih. Bragagni et al. 2014)

Protokol Persiapan Niosom Ultrasonik

Formulasi niosom menggunakan sonikasi telah diteliti secara ekstensif sehingga tersedia banyak protokol yang divalidasi secara ilmiah untuk produksi niosom ultrasonik.
Di bawah ini, Anda dapat menemukan ikhtisar singkat tentang beberapa protokol formulasi yang menyiapkan dan memuat niosom menggunakan sonikasi.

Niosomes Loaded dengan Ekstrak Withania somnifera
Chinembiri et al. (2017) merumuskan ekstrak kasar Withania somnifera menjadi niosom yang dimaksudkan untuk aplikasi topikal. Senyawa bioaktif dienkapsulasi melalui injeksi pelarut. Oleh karena itu, fase organik dan air terus diaduk secara magnetis, dan suhu dipertahankan pada 60°C ± 2°C sampai pelarut organik diusir. Formulasi yang dihasilkan didinginkan dan disonikasi di atas es menggunakan sonicator Hielscher UP200ST. Niosom memiliki ukuran rata-rata berkisar sekitar 165,9 ± 9,4 dan menunjukkan efisiensi jebakan (EE%) yang tinggi dari withanolide A.

Niosom yang Dimuat Doxorubicin
N-palmitoyl glucosamine niosomes (Glu) yang sarat dengan doxorubicin, obat anti kanker, dibuat dengan mengocok campuran NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), kolesterol (58 mg), dan Solulan C24 (54 mg) dalam larutan doxorubicin (1,5 mg? ml, 2 ml, disiapkan dalam PBS) pada suhu 90 °C selama 1 jam, diikuti dengan sonikasi probe selama 10 menit (75% dari maks).
Vesikel Palmitoyl glycol kitosan (GCP) disiapkan seperti yang dijelaskan sebelumnya (11) dengan menyelidiki sonikasi glikol kitosan (10 mg) dan kolesterol (4 mg) dalam larutan doxorubicin (1,5 mg? ml). (Dufes dkk. 2004)

Metode Persiapan Niosome Alternatif

Metode formulasi niosom alternatif seperti teknik penguapan fase terbalik atau proses penyerapan obat gradien pH trans-membran melibatkan penerapan energi ultrasonik. Kedua teknik tersebut terutama digunakan untuk merumuskan vesikel multilamellar (MLV). Di bawah ini Anda dapat menemukan deskripsi singkat tentang kedua teknik dan langkah sonikasi yang terlibat.

Sonikasi dalam Persiapan Niosom melalui Penguapan Fase Terbalik

Dalam metode Reverse Phase Evaporation (REV), komponen formulasi niosom dilarutkan dalam campuran eter dan kloroform dan ditambahkan ke fase berair, yang mengandung obat. Emulsifikasi ultrasonik digunakan untuk mengubah campuran menjadi emulsi berukuran halus. Selanjutnya, fase organik diuapkan. Niosom yang diperoleh selama penguapan pelarut organik adalah vesikel unilamellar berukuran besar.

Proses penyerapan obat gradien pH trans-membran

Untuk proses penyerapan obat gradien pH trans-membran (di dalam asam) (dengan pemuatan jarak jauh), surfaktan dan kolesterol dilarutkan dalam kloroform. Pelarut kemudian diuapkan di bawah vakum untuk mendapatkan film tipis di dinding labu dasar bulat. Film dihidrasi dengan asam sitrat 300 mM (pH 4.0) dengan memutar suspensi. Vesikel multilamellar dibekukan dan dicairkan tiga kali dan kemudian disonikasi menggunakan ultrasonicator tipe probe. Untuk suspensi niosom ini, larutan berair yang mengandung 10 mg? ml obat ditambahkan dan diputar. pH sampel kemudian dinaikkan ke pH 7.0-7.2 dengan 1M disodium phosphate. Kemudian, campuran dipanaskan hingga 60°C selama 10 menit. Teknik ini menghasilkan vesikel multilamellar. (lih. Kazi et al. 2010)

Pengurangan Ukuran Ultrasonik Niosom

Niosom biasanya berada dalam kisaran ukuran 10nm hingga 1000nm. Tergantung pada teknik persiapan, niosom seringkali berukuran relatif besar dan cenderung membentuk agregat. Namun, ukuran niosom tertentu merupakan faktor penting dalam hal jenis sistem pengiriman yang ditargetkan. Misalnya, ukuran niosom yang sangat kecil dalam kisaran nanometer paling cocok untuk pengiriman obat sistemik, di mana obat harus dikirim melintasi membran sel untuk mencapai situs target seluler, sementara niosom yang lebih besar direkomendasikan untuk pengiriman obat intramuskular dan intra-rongga atau aplikasi mata. Pengurangan ukuran ultrasonik niosom adalah langkah umum selama persiapan niosom yang sangat kuat. Gaya geser ultrasonik mendeaglomerasi dan menyebarkan niosom menjadi nano-niosom mono-terdispersi.

Protokol – Pengurangan Ukuran Ultrasonik LipoNiosom

Naderinezhad et al. (2017) merumuskan LipoNiosomes biokompatibel (kombinasi niosom dan liposom) yang mengandung Tween 60: kolesterol: DPPC (pada 55 : 30 : 15 : 3) dengan 3% DSPE-mPEG . Untuk mengurangi ukuran LipoNiosom yang disiapkan, setelah hidrasi mereka sonication suspensi selama 45 menit (15 detik aktif dan 10 detik mati, amplitudo 70% pada 100 watt) untuk meminimalkan agregasi partikel menggunakan homogenizer ultrasonik UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Jerman). Untuk metode gradien pH, film kering CUR, surfaktan dan lipid dihidrasi dengan 1300 mL amonium sulfat (pH 1⁄4 4) pada suhu 63 C selama 47 menit. Kemudian, nanopartikel disonikasi di atas penangas es untuk menghasilkan vesikel kecil.

Ultrasonicators untuk Persiapan Niosome

Hielscher Ultrasonic telah lama berpengalaman dalam desain, manufaktur, distribusi, dan layanan homogeniser ultrasonik berkinerja tinggi untuk industri farmasi, makanan, dan kosmetik.
Persiapan niosom, liposom, nanopartikel lipid padat, nanopartikel polimer, kompleks siklodekstrin dan pembawa obat berstruktur nano lainnya adalah proses, di mana sistem ultrasonik Hielscher unggul karena keandalannya yang tinggi, output daya yang konsisten, dan kemampuan kontrol yang tepat. Ultrasonicators Hielscher memungkinkan kontrol yang tepat atas semua parameter proses, seperti amplitudo, suhu, tekanan dan energi sonikasi. Perangkat lunak cerdas secara otomatis memprotokolkan semua parameter sonikasi (waktu, tanggal, amplitudo, energi bersih, energi total, suhu, tekanan) pada kartu SD bawaan.
Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: