Liposom yang diproduksi secara ultrasonik menunjukkan efisiensi jebakan yang sangat tinggi, kapasitas pemuatan tinggi dan ukuran bola kecil yang seragam. Dengan demikian, liposom ultrasonik menawarkan bioavailabilitas yang sangat baik. Hielscher Ultrasonics menawarkan ultrasonicators untuk produksi liposom pharma-grade yang andal dalam mode batch dan kontinu.

Keuntungan dari produksi liposom ultrasonik

Enkapsulasi liposom ultrasonik adalah teknik yang digunakan untuk merangkum obat atau agen terapeutik lainnya dalam liposom menggunakan energi ultrasonik. Jika dibandingkan dengan metode lain untuk enkapsulasi liposom, enkapsulasi ultrasonik memiliki beberapa keunggulan yang menjadikannya teknik produksi yang unggul.

• Pemuatan tinggi, efisiensi jebakan tinggi: Produksi liposom ultrasonik dikenal untuk menghasilkan liposom dengan pemuatan bahan aktif yang tinggi, misalnya vitamin C, molekul obat dll. Pada saat yang sama, metode sonikasi menunjukkan efisiensi jebakan yang tinggi. Ini berarti bahwa persentase tinggi zat aktif dienkapsulasi oleh ultrasonikasi. Kesimpulannya, ini membuat ultrasonikasi metode yang sangat efisien untuk produksi liposom.
• Liposom kecil seragam: Salah satu keuntungan dari enkapsulasi liposom ultrasonik adalah kemampuannya untuk menghasilkan liposom yang sangat seragam dengan distribusi ukuran yang sempit. Energi ultrasonik dapat digunakan untuk memecah liposom yang lebih besar atau agregat lipid menjadi liposom yang lebih kecil dan lebih seragam. Hal ini menyebabkan konsistensi yang lebih besar dalam ukuran dan bentuk liposom, yang dapat menjadi penting untuk aplikasi pengiriman obat di mana ukuran partikel dapat mempengaruhi farmakokinetik dan kemanjurannya.
• Berlaku untuk molekul apa pun: Keuntungan lain dari enkapsulasi liposom ultrasonik adalah kemampuannya untuk merangkum berbagai macam obat dan agen terapeutik lainnya. Teknik ini dapat digunakan untuk merangkum obat hidrofilik dan hidrofobik, yang bisa sulit dilakukan dengan metode lain. Selain itu, energi ultrasonik dapat digunakan untuk merangkum makromolekul dan nanopartikel, yang mungkin terlalu besar untuk dienkapsulasi dengan metode lain.
• Cepat dan andal: Enkapsulasi liposom ultrasonik juga merupakan proses yang relatif sederhana dan cepat. Ini tidak memerlukan penggunaan bahan kimia keras atau suhu tinggi, yang dapat merusak agen terapeutik yang dienkapsulasi.
• Peningkatan skala: Selain itu, teknik ini dapat dengan mudah ditingkatkan untuk produksi skala besar, menjadikannya pilihan yang hemat biaya untuk aplikasi pengiriman obat.

Singkatnya, enkapsulasi liposom ultrasonik adalah teknik unggul untuk enkapsulasi liposom karena kemampuannya untuk menghasilkan liposom seragam dengan distribusi ukuran sempit, merangkum berbagai agen terapeutik, dan kesederhanaan dan skalabilitasnya.

Ultrasonik Persiapan Liposom untuk Farmasi dan Kosmetik

Liposom (vesikel berbasis lipid), transferosom (liposom ultradeformable), ethosomes (vesikel ultradeformable dengan kandungan alkohol tinggi), dan niosom (vesikel sintetis) adalah vesikel mikroskopis, yang dapat dibuat secara artifisial sebagai pembawa globular di mana molekul aktif dapat dienkapsulasi. Vesikel ini dengan diameter antara 25 dan 5000 nm sering digunakan sebagai pembawa obat dalam industri farmasi dan kosmetik, seperti pengiriman obat oral atau topikal, geneterapi, dan imunisasi. Ultrasonication adalah metode yang terbukti secara ilmiah untuk produksi liposom yang sangat efisien. Ultrasonikator Hielscher menghasilkan liposom dengan pemuatan bahan aktif yang tinggi dan ketersediaanhayati yang unggul.

Liposom dan Formulasi Liposomal

Liposom adalah sistem vesikular unilamellar, oligolamellar atau multilamellar dan terdiri dari bahan yang sama dengan membran sel (lipid bilayer). Mengenai komposisi dan ukurannya, liposom dibedakan sebagai berikut:

• vesikel multi-pipih (MLV, 0,1-10μm)
• vesikel unilamellar kecil (SUV, <100 nm)
• vesikel unilamellar besar (LUV, 100–500 nm)
• vesikel unilamellar raksasa (GUV, ≥1 μm)

Struktur utama liposom terdiri dari fosfolipid. Fosfolipid memiliki kelompok kepala hidrofilik dan kelompok ekor hidrofobik, yang terdiri dari rantai hidrokarbon panjang.
Membran liposom memiliki komposisi yang sangat mirip dengan pelindung kulit, sehingga mudah di integrasikan ke dalam kulit manusia. Seiring liposom menyatu dengan kulit, mereka bisa membongkar agen yang terperangkap langsung ke tempat tujuan, sehingga actives dapat bekerja memenuhi fungsinya. Dengan demikian, liposom menciptakan peningkatan penetrasi / permeabilitas kulit untuk menjerat agen farmasi dan kosmetik. Juga liposom tanpa agen yang dienkapsulasi, vesikula yang kosong, merupakan bahan aktif yang ampuh untuk kulit, karena fosfatidilkolin menggabungkan dua hal penting, yang tidak dapat diproduksi oleh organisme manusia dengan sendirinya: yaitu asam linoleat dan kolin.
Liposom digunakan sebagai pembawa biokompatibel obat, peptida, protein, DNA plasmik, oligonukleotida antisense atau ribozim, untuk keperluan farmasi, kosmetik, dan biokimia. Fleksibilitas yang luar biasa dalam ukuran partikel dan parameter fisik lipida memberikan potensi menarik untuk membangun sarana yang dibuat khusus untuk berbagai aplikasi.(Ulrich 2002)

Pembentukan Liposom dengan Ultrasonik

Liposom dapat terbentuk dengan penggunaan ultrasonik. Bahan dasar preperasi liposom adalah molekul amfil yang diturunkan atau berdasarkan lipida membran biologis. Untuk pembentukan vesikel unilamellar kecil (SUV), dispersi lipid disonikasi dengan lembut – misalnya dengan perangkat ultrasonik genggam UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter atau reaktor ultrasonik CupHorn – dalam batch es.Di bak es. Durasi perawatan ultrasonik semacam itu berlangsung kira-kira. 5 - 15 menit Metode lain untuk menghasilkan vesikel unilamellar kecil adalah sonikasi liposom vesikel multi-lamelar.
Mahendar-Pirvu et al. (2010) laporan mendapatkan transferosomes oleh sonicating MLVs pada suhu kamar.
Hielscher Ultrasonics menawarkan berbagai perangkat ultrasonik, sonotrodes dan aksesoris dan dengan demikian dapat memberikan setup ultrasonik yang paling cocok untuk enkapsulasi liposom yang sangat efisien pada skala apapun.

Enkapsulasi Ultrasonik Zat Aktif menjadi Liposom

Liposom bekerja sebagai pembawa bahan aktif seperti vitamin, molekul terapeutik, peptida dll. Ultrasonografi adalah alat yang efektif untuk mempersiapkan dan membentuk liposom untuk jebakan agen aktif. Secara bersamaan, sonikasi membantu proses enkapsulasi dan jebakan sehingga liposom dengan pemuatan bahan aktif yang tinggi diproduksi. Sebelum enkapsulasi, liposom cenderung membentuk kelompok karena interaksi muatan-muatan permukaan kepala kutub fosfolipid (cf. Míckova et al. 2008), selanjutnya mereka harus dibuka. Sebagai contoh, Zhu et al. (2003) menggambarkan enkapsulasi bubuk biotin dalam liposom dengan ultrasonikasi. Sebagai bubuk biotin ditambahkan ke dalam larutan suspensi vesikel, solusi telah sonikasi. Setelah perawatan ini, biotin terperangkap dalam liposom.

Emulsi liposomal dengan Ultrasonication

Untuk meningkatkan efek pemeliharaan pelembab atau pelangsing anti penuaan, lotion, gel dan formulasi cosmeceutical lainnya, pengemulsi ditambahkan ke dispersi liposom untuk menstabilkan jumlah lipid dalam jumlah yang lebih tinggi. Namun penyelidikan telah menunjukkan bahwa kemampuan liposom pada umumnya terbatas. Dengan penambahan pengemulsi, efek ini akan muncul lebih awal dan pengemulsi tambahan menyebabkan pelemahan pada afinitas penghalang fosfatidilkolin. Nanopartikel – terdiri dari fosfatidilkolin dan lipid - adalah jawaban untuk masalah ini. Nanopartikel ini dibentuk oleh tetesan minyak yang ditutupi oleh monolayer fosfatidilkolin. Penggunaan nanopartikel memungkinkan formulasi yang mampu menyerap lebih banyak lipid dan tetap stabil, sehingga pengemulsi tambahan tidak diperlukan.
Ultrasonikasi adalah metode yang telah terbukti untuk memproduksi nanoemulsi dan nanodispersi. Ultrasound yang sangat intensif memasok daya yang diperlukan untuk menyebarkan fase cair (fase terdispersi) dalam tetesan kecil dalam fase kedua (fase kontinyu). Di zona pendispersi, gelembung es yang meledak menyebabkan gelombang kejut intensif di sekitar cairan dan menghasilkan pembentukan pancaran cairan dengan kecepatan cairan tinggi. Untuk menstabilkan tetesan fase dispersi yang baru terbentuk melawan koalesensi, pengemulsi (zat aktif permukaan, surfaktan) dan zat penstabil ditambahkan ke emulsi. Sebagai penggabungan tetesan setelah gangguan mempengaruhi distribusi ukuran tetesan terakhir, pengubah emulsifier yang efisien digunakan untuk mempertahankan distribusi ukuran tetesan terakhir pada tingkat yang sama dengan distribusi segera setelah gangguan tetesan di zona pendispersi ultrasonik.

Dispersi Liposomal menggunakan Ultrasonication

Dispersi liposomal, yang didasarkan pada fosfatidilklorin tak jenuh, kurang stabil terhadap oksidasi. Stabilisasi dispersi dapat dicapai dengan antioksidan, seperti oleh kompleks vitamin C dan E.
Ortan dkk. (2002) dicapai dalam penelitian mereka mengenai persiapan ultrasonik minyak esensial Anethum graveolens dalam liposomes hasil yang baik. Setelah sonikasi, dimensi liposom antara 70-150 nm, dan untuk MLV antara 230-475 nm; Nilai ini kira-kira konstan juga setelah 2 bulan, namun setelah 12 bulan, terutama pada dispersi SUV (lihat histogram di bawah). Pengukuran stabilitas, mengenai kehilangan esensi minyak dan distribusi ukuran, juga menunjukkan bahwa dispersi liposom mempertahankan kandungan esensi minyak. Ini menunjukkan bahwa jeratan minyak esensial di liposom meningkatkan stabilitas minyak.

Ortan et al. (2009): Stabilitas dispersi MLV dan SUV setelah 1 tahun. Formulasi Liposomal disimpan pada 4±1 ºC.

Prosesor ultrasonik Hielscher adalah perangkat yang ideal untuk aplikasi dalam industri kosmetik dan farmasi. Sistem yang terdiri dari beberapa prosesor ultrasonik hingga 16.000 watt masing-masing, menyediakan kapasitas yang dibutuhkan untuk menerjemahkan aplikasi laboratorium ini ke dalam metode produksi yang efisien untuk mendapatkan emulsi halus tersebar dalam aliran terus menerus atau dalam batch – mencapai hasil yang sebanding dengan homogenizers tekanan tinggi terbaik saat ini yang tersedia, seperti katup lubang. Selain efisiensi tinggi ini dalam emulsifikasi terus menerus, perangkat ultrasonik Hielscher memerlukan perawatan yang sangat rendah dan sangat mudah dioperasikan dan dibersihkan. Ultrasonografi benar-benar mendukung pembersihan dan pembilasan. Kekuatan ultrasonik dapat disesuaikan dan dapat disesuaikan dengan produk tertentu dan persyaratan emulsifikasi. Reaktor sel aliran khusus yang memenuhi persyaratan CIP (clean-in-place) dan SIP (sterilize-in-place) canggih juga tersedia.

Literatur / Referensi