Liposomi tramite metodo di evaporazione in fase inversa con sonicazione

I liposomi sono nanocarrier versatili utilizzati per la somministrazione di farmaci grazie alla loro biocompatibilità e alla capacità di incapsulare farmaci sia idrofili che idrofobici. Il metodo di evaporazione in fase inversa (noto anche come metodo di emulsificazione o metodo di evaporazione con solvente) è una tecnica importante per la preparazione dei liposomi, che offre un'elevata efficienza di incapsulamento. Questo articolo si concentra sulla preparazione di liposomi attraverso il metodo di evaporazione in fase inversa potenziato dalla sonicazione a sonda, evidenziando le fasi procedurali, i vantaggi e le potenziali applicazioni nei sistemi di rilascio dei farmaci.

I liposomi sono strutture vescicolari costituite da uno o più bilayer lipidici, in grado di incapsulare composti idrofili e idrofobici. La loro struttura unica li rende ideali per la somministrazione mirata di farmaci. Il metodo di evaporazione in fase inversa (noto anche come emulsificazione o metodo di evaporazione con solvente) è una tecnica consolidata per la preparazione dei liposomi. Nei paragrafi che seguono, vi presentiamo i vantaggi del metodo di evaporazione in fase inversa con sonicazione a sonda, che è noto per migliorare l'emulsionamento, l'efficienza di incapsulamento e la riduzione delle dimensioni dei liposomi.

Metodologia di preparazione dei liposomi con il metodo dell'evaporazione in fase inversa

La formazione dei liposomi con il metodo dell'evaporazione inversa mediante sonicazione prevede la dissoluzione dei lipidi in una miscela di solventi organici di cloroformio e metanolo (2:1 v/v), che favorisce la formazione di micelle invertite. A questa miscela viene poi aggiunto un tampone acquoso. La soluzione combinata viene sonicata, ad esempio con un sonicatore a sonda come l'UP400ST, per creare una microemulsione acqua-olio. Il solvente organico viene quindi evaporato con un evaporatore rotante, ottenendo un gel viscoso che alla fine collassa per formare i liposomi. L'ampio nucleo acquoso delle bolle della microemulsione favorisce l'intrappolamento di molecole idrofile, portando a gel liposomiali che presentano un rilascio controllato e un buon profilo di permeazione. Infine, i liposomi vengono ridimensionati a una dimensione uniforme utilizzando il sonicatore.

Formazione di liposomi attraverso il metodo dell'evaporazione inversa con la sonicazione

Protocollo / Istruzioni passo-passo:

1. Pesare e sciogliere i lipidi:
   Pesare accuratamente un totale di 40 mg di L-α-fosfatidilcolina e colesterolo in un rapporto di massa di 4:1 o 7:3.
   Sciogliere i lipidi pesati in 10 mL di miscela cloroformio/metanolo (4:1 v/v) in un pallone a fondo tondo.
2. Forma una pellicola lipidica:
   Collegare il matraccio a fondo tondo a un evaporatore rotante.
   Ruotare la beuta a 8 x g a 40°C in condizioni di vuoto fino a quando si forma un sottile film lipidico sulle pareti della beuta.
3. Rimuovere i fumi dei solventi:
   Evacuare i fumi residui della miscela di solventi lavando il matraccio con azoto gassoso.
4. Ridisporre la pellicola lipidica:
   Ridisporre il film lipidico in 10 mL di etere etilico per formare vescicole in fase inversa.
5. Preparare la fase acquosa:
   Mescolare 5 mL di tampone PBS (0,1 M, pH 7,4) contenente il principio attivo da incapsulare e 20 mg di Tween 80 con la fase organica (etere etilico con lipidi disciolti).
6. Sonicare l'emulsione:
   Porre l'emulsione w/o in un bagno di ghiaccio.
   Sonicare l'emulsione con un sonicatore a sonda UP200Ht a 26 kHz e in modalità impulso al 50% (0,5 cicli = 30 sec ON / 30 sec OFF) e 50% di ampiezza per 1 minuto.
7. Evaporare per formare un gel:
   Riportare l'emulsione sonicata nell'evaporatore rotante.
   Evaporare a pressione atmosferica a 40°C fino a ottenere un gel.
8. Formare liposomi:
   Far evaporare ulteriormente il gel, rompendolo in un liquido semitrasparente, indicando la formazione di liposomi.
9. Sospensione finale di liposomi:
   Aggiungere altri 5 mL di tampone PBS (0,1 M, pH 7,4) alla sospensione di liposomi.
   Agitare delicatamente il composto.
   Evacuare i fumi rimanenti di etere etilico utilizzando gas di azoto.
10. Stoccaggio:
    Conservare la sospensione finale di liposomi a 4°C in frigorifero fino al momento dell'uso.

Queste istruzioni illustrano il processo passo-passo per la preparazione dei liposomi utilizzando il metodo dell'evaporazione in fase inversa con omogeneizzazione a ultrasuoni, garantendo un elevato carico acquoso interno e un'efficace incapsulazione del principio attivo.
Il metodo di evaporazione in fase inversa, in particolare utilizzando la sonicazione a sonda, è una tecnica ampiamente adottata per la preparazione di liposomi, soprattutto quando si punta a un elevato carico acquoso interno. Questo metodo è vantaggioso rispetto al tradizionale metodo di idratazione a film sottile grazie alla sua capacità di incorporare una maggiore quantità di fase acquosa all'interno dei liposomi.

Vantaggi della sonicazione a sonda per la formazione di liposomi

• Omogeneità migliorata: La sonicazione a sonda fornisce un apporto energetico costante, con conseguente distribuzione più uniforme delle dimensioni dei liposomi.
• Incapsulamento migliorato: Le forze meccaniche durante la sonicazione migliorano l'incapsulamento dei farmaci, in particolare per i composti idrofili.
• Scalabilità: I metodi sono facilmente scalabili, il che li rende adatti alla produzione di liposomi su larga scala.

Applicazioni dei liposomi nella somministrazione di farmaci

I liposomi preparati con i metodi dell'emulsificazione e dell'evaporazione di solventi con sonicazione a sonda sono adatti a varie applicazioni di somministrazione di farmaci, tra cui:

1. Consegna mirata dei farmaci: La funzionalizzazione dei liposomi con ligandi specifici consente una consegna mirata a particolari tessuti o cellule.
2. Rilascio controllato: La struttura del bilayer lipidico consente un rilascio controllato del farmaco, migliorando l'efficacia terapeutica.
3. Versatilità: Questi metodi sono adatti a un'ampia gamma di agenti terapeutici, dalle piccole molecole alle biomolecole più grandi come proteine e acidi nucleici.

Il metodo di evaporazione in fase inversa è particolarmente noto per il suo maggiore carico acquoso interno rispetto al metodo di idratazione a film sottile. Questa caratteristica è vantaggiosa per le applicazioni che richiedono un incapsulamento sostanziale di farmaci idrofili o altri agenti terapeutici.
Il metodo di evaporazione in fase inversa con sonicazione a sonda è una tecnica robusta ed efficiente per la preparazione dei liposomi. La sua capacità di ottenere un carico acquoso interno più elevato lo rende un metodo preferito nelle applicazioni farmaceutiche in cui è fondamentale massimizzare l'incapsulamento di sostanze idrofile. L'attento controllo dell'evaporazione del solvente e l'uso della sonicazione sono fondamentali per il successo di questo metodo, che porta alla produzione di liposomi di alta qualità adatti a vari scopi terapeutici.

Trovate il Sonicator giusto per la vostra produzione di liposomi

Hielscher Ultrasonics offre un'ampia gamma di sonicatori a sonda per la produzione efficiente di liposomi, con un'elevata capacità di intrappolamento e di carico delle molecole bioattive.
È possibile utilizzare i sonicatori Hielscher per vari percorsi di preparazione dei liposomi, come la tecnica di evaporazione in fase inversa qui descritta, il metodo di emulsificazione e il metodo a film sottile.
Per saperne di più sulla preparazione dei liposomi a ultrasuoni con il metodo del film sottile!
Per saperne di più sui liposomi preparati ad ultrasuoni che incapsulano

• Vitamina C
• DHA ed EPA (olio di pesce)
• allicina

Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany

Gli ultrasuoni Hielscher sono noti per i loro elevati standard di qualità e design. La robustezza e la facilità d'uso consentono un'agevole integrazione dei nostri ultrasuoni negli impianti industriali. Gli ultrasuonatori Hielscher sono in grado di gestire facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.

Hielscher Ultrasonics è un'azienda certificata ISO e pone particolare enfasi sugli ultrasuonatori ad alte prestazioni, caratterizzati da tecnologia all'avanguardia e facilità d'uso. Naturalmente, gli ultrasuoni Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoH.

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori: