ソニケーションを用いた逆相蒸発法によるリポソーム

リポソームは、その生体適合性と親水性・疎水性薬物の両方をカプセル化できる能力から、薬物送達に用いられる汎用性の高いナノキャリアである。逆相蒸発法（乳化法または溶媒蒸発法としても知られる）は、高いカプセル化効率を提供するリポソーム調製のための著名な技術である。本稿では、プローブ型超音波処理によって強化された逆相蒸発法によるリポソームの調製に焦点を当て、その手順、利点、ドラッグデリバリーシステムへの応用の可能性を紹介する。

リポソームは、1つ以上の脂質二重層からなる小胞構造で、親水性および疎水性化合物を封入することができる。そのユニークな構造は、標的薬物送達に理想的である。逆相蒸発法（乳化法または溶媒蒸発法）は、リポソーム調製のための確立された技術である。以下では、プローブ型超音波処理を用いた逆相蒸発法の利点を紹介する。この方法は、乳化、カプセル化効率、リポソームサイズの縮小を改善することが知られている。

逆相蒸発法によるリポソーム調製法

超音波処理を用いた逆蒸発法によるリポソーム形成では、脂質をクロロホルムとメタノールの有機溶媒混合溶媒（2:1 v/v）に溶解する。この混合液に水性緩衝液を加える。この混合溶液を、例えばUP400STのようなプローブ型ソニケーターを用いて超音波処理し、油中水型マイクロエマルジョンを形成させる。その後、有機溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させると、粘性のあるゲルができ、最終的に崩壊してリポソームが形成される。マイクロエマルジョンの気泡の大きな水性コアは親水性分子の封入を促進し、放出制御と良好な透過プロファイルを示すリポソームゲルにつながる。最後に、ソニケーターを用いてリポソームを均一なサイズに縮小する。

ソニケーションを用いた逆蒸発法によるリポソーム形成

プロトコル／ステップバイステップの指示：

1. 脂質を量り、溶かす：
   合計40mgのL-α-ホスファチジルコリンとコレステロールを4：1または7：3の質量比で正確に秤量する。
   丸底フラスコで、秤量した脂質を10 mLのクロロホルム/メタノール混合溶媒（4:1 v/v）に溶解する。
2. 脂質膜を形成する：
   丸底フラスコをロータリーエバポレーターに取り付ける。
   フラスコ壁面に薄い脂質膜が形成されるまで、真空条件下で40℃、8×gでフラスコを回転させる。
3. 溶剤の煙を除去する：
   窒素ガスでフラスコをフラッシングして、溶媒混合物の残りのヒュームを排出する。
4. 脂質フィルムを再溶解する：
   脂質フィルムを10mLのジエチルエーテルに再溶解し、逆相ベシクルを形成する。
5. 水相を調製する：
   カプセル化有効成分および20 mgのTween 80を含むPBS緩衝液（0.1 M、pH 7.4）5 mLを、有機相（脂質を溶解したジエチルエーテル）と混合する。
6. エマルジョンをソニケートする：
   W/O乳剤を氷水に入れる。
   プローブ型ソニケーターUP200Htを用い、26kHz、50％パルスモード（0.5サイクル＝30秒ON／30秒OFF）、50％振幅で1分間、乳剤を超音波処理する。
7. 蒸発させてゲルを形成する：
   超音波処理したエマルジョンをロータリーエバポレーターに戻す。
   大気圧下、40℃でゲルが得られるまで蒸発させる。
8. リポソームを形成する：
   さらにゲルを蒸発させると、半透明の液体になり、リポソームの形成を示す。
9. 最終リポソーム懸濁液：
   さらに5mLのPBS緩衝液（0.1M、pH7.4）をリポソーム懸濁液に加える。
   混合物をゆっくりとボルテックスする。
   窒素ガスを使用して、ジエチルエーテルの残りのヒュームを排出する。
10. ストレージ：
    最終リポソーム懸濁液は、必要になるまで4℃の冷蔵庫で保存する。

この説明書には、超音波ホモジナイズによる逆相蒸発法を用いてリポソームを調製するためのステップ・バイ・ステップのプロセスが概説されており、高い内部水性負荷と有効成分の効率的なカプセル化が保証されている。
逆相蒸発法、特にプローブ型超音波処理を用いた方法は、リポソームの調製に広く採用されている技術であり、特に高い内部水相負荷を目指している場合に有効である。この方法は、リポソーム内に多量の水相を取り込むことができるため、従来の薄膜水和法よりも有利である。

リポソーム形成におけるプローブ型ソニケーションの利点

• 均質性の向上： プローブタイプの超音波処理では、一貫したエネルギー入力が得られるため、リポソームのサイズ分布がより均一になります。
• カプセル化の改善： 超音波処理中の機械的な力は、特に親水性化合物の薬物封入を促進する。
• スケーラビリティ： この方法は簡単に拡張できるので、大規模なリポソーム生産に適している。

薬物送達におけるリポソームの応用

プローブ型超音波処理を伴う乳化法および溶媒蒸発法で調製されたリポソームは、以下のような様々な薬物送達用途に適している：

1. 標的薬物送達： 特定のリガンドでリポソームを機能化することで、特定の組織や細胞への標的送達が可能になる。
2. コントロールリリース： 脂質二重層構造は、薬物放出の制御を可能にし、治療効果を高める。
3. 汎用性がある： これらの方法は、低分子からタンパク質や核酸のような大きな生体分子まで、幅広い治療薬に対応している。

逆相蒸発法は、薄膜水和法に比べて内部水性負荷が高いことが特に注目されている。この特性は、親水性薬剤やその他の治療薬の実質的な封入を必要とする用途に有益である。
プローブ型超音波処理を用いた逆相蒸発法は、リポソーム調製のための堅牢で効率的な技術である。より高い内部水性負荷量を達成できることから、親水性物質を最大限にカプセル化することが重要な医薬用途において好ましい方法である。溶媒の蒸発を注意深く制御し、超音波処理を行うことがこの方法の成功の鍵であり、様々な治療目的に適した高品質のリポソームの製造につながる。

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下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：