超音波を用いた脂質ナノ粒子への医薬品カプセル化
ナノサイズの薬物キャリアは、薬学的に活性な化合物を標的細胞に送達するために広く使用されている。活性物質を高い生物学的利用能で薬物担体にカプセル化するために、固体脂質ナノ粒子が使用される。超音波ナノ乳化・カプセル化は、固体脂質ナノ粒子、ナノ構造脂質キャリア、リポソームなどの高品質ナノキャリアを大量に製造するための信頼性の高い技術である。
超音波ナノ乳化とカプセル化
超音波乳化は、油相と水相を破壊し、微小な油滴を水に混合することができる。超音波乳化プロセスは精密に制御できるため、超音波乳化とそれに続く固体-脂質ナノ粒子の形成プロセスは、従来の乳化法と比較して著しく低い液滴サイズを生成できる。
超音波ナノ乳化とカプセル化は精密に制御できるため、超音波処理技術によって固体脂質ナノ粒子のサイズとその充填量を正確に制御することができる。
より大きな固体脂質ナノ粒子(SLN)にはより高濃度の活性物質を担持させることができるが、小さなサイズのSNLはヒト生体内での吸収速度が大幅に向上し、循環時間が長くなる。
超音波ホモジナイザーは、振幅、温度、圧力、超音波処理時間、エネルギー入力などのプロセスパラメーターを完全にコントロールすることができます。これにより、お客様独自の固体脂質ナノ粒子製剤のためのカスタマイズされたレシピを開発することができます。脂質ナノ粒子の超音波調製は、複数の脂質源と乳化剤に適合します。
超音波処理によって非常に均一で狭い粒度分布が得られるため、保存中の高い安定性につながる。
- 高性能乳化
- 脂質粒子のサイズと負荷を正確に制御
- 活性物質の高負荷
- プロセスパラメーターの正確な制御
- 高速プロセス
- 非加熱、正確な温度制御
- 線形スケーラビリティ
- 再現性
- プロセスの標準化/GMP
- オートクレーブ可能なプローブとリアクター
- CIP / SIP
固体脂質ナノ粒子とは何か?
固体脂質ナノ粒子(SLN)は、生理活性化合物や医薬化合物をカプセル化することができる、一般的なナノ構造の薬物キャリアである。SLNは、腸管リンパ管への薬物の送達を強化し、組織への浸透を向上させ、治療薬の高い送達率を実現することができる。SNLは、親油性薬物をその脂質コアに封入することができ、一方、界面活性剤コーティングはナノ粒子を水溶性にし、それによって高いバイオアベイラビリティを与える。SNLは球形をしており、乳化剤(界面活性剤、共界面活性剤)によって安定化された固体脂質のコアで構成されている。
一般的な脂質およびトリグリセリド源は、トリカプリン、トリラウリン、トリミリスチン、トリパルミチン、トリステアリン、モノステアリン酸グリセリル、ベヘン酸グリセリル、パルミトステアリン酸グリセリル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸、パルミチン酸、デカン酸、ベヘン酸、グリコールエステル、アシルグリセロール、ワックスなどである。
固体脂質ナノ粒子の界面活性剤としては、しばしばレシチン(例えば大豆レシチン、ヒマワリレシチン、卵レシチン)、リン脂質、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、胆汁酸塩(タウロコール酸ナトリウム)、ステロール(コレステロール)、ポロキサマー188、182、および407、ポロキサミン908、Tyloxapol、ポリソルベート20、60、80、コール酸ナトリウム、グリコール酸ナトリウム、タウロコール酸ナトリウム塩、タウロデオキシコール酸ナトリウム塩、ブタノール、酪酸、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、モノオクチルリン酸ナトリウムなどが使用される。
固体脂質ナノ粒子は、人体に存在する生理学的に類似した脂質で構成されているため、忍容性が高いと考えられている。経口、静脈内、経皮投与が可能である。
固体脂質ナノ粒子のための高性能超音波発生装置
Hielscher Ultrasonics社のシステムは、医薬品、サプリメント製造において、医薬品物質、ビタミン、抗酸化剤、ペプチド、その他の生理活性化合物などを充填した高品質の固体脂質ナノ粒子やリポソームの製剤化に広く使用されています。お客様のご要望にお応えするため、Hielscher社は、コンパクトで強力なハンドヘルド型ラボ用ホモジナイザーや卓上型超音波発生装置から、大量の医薬品製剤を製造するための完全な工業用超音波システムまで、超音波発生装置を提供しています。リポソーム製造に最適なセットアップを確実にするため、幅広い超音波ソノトロードとリアクターをご用意しています。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。
お客様が適正製造基準(GMP)を満たし、標準化されたプロセスを確立できるよう、すべてのデジタル超音波装置は、超音波処理パラメータの正確な設定、継続的なプロセス制御、およびすべての重要なプロセスパラメータの内蔵SDカードへの自動記録のためのインテリジェントなソフトウェアを備えています。高い製品品質は、プロセス制御と継続的な高い処理基準によって決まります。Hielscherの超音波発生装置は、プロセスの監視と標準化に役立ちます!
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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文献/参考文献
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007):プラスミド DNA の制御送達を目的としたポリ(D, L-ラクチド-コ-グリコリド)およびポリ(D, L-乳酸)カチオン性ナノ粒子の調製、特性評価、細胞毒性およびトランスフェクション効率。Int J Pharm 343: 247-254.
- Zhao K.、Li W.、Huang T.、Luo X.、Chen G.、Zhang Y.、Guo Ch、
Dai Ch., Jin Z., Zhao Y., Cui H., Wang Y. (2013): PLGAナノ粒子に封入したニューカッスル病ウイルスDNAワクチンの調製と有効性.PLoS ONE 8(12), 2013.
知っておくべき事実
薬物キャリアとしての固体脂質ナノ粒子
固体脂質ナノ粒子は通常、平均直径が10~1000ナノメートルの球形をしている。固体脂質ナノ粒子は、親油性分子を可溶化できる固体脂質コアマトリックスを有する。脂質コアはさまざまな脂肪化合物からなることができ、「脂質」という用語は、トリグリセリド(トリステアリンなど)、ジグリセリド(バヘン酸グリセリンなど)、モノグリセリド(モノステアリン酸グリセリンなど)、脂肪酸(ステアリン酸など)、ステロイド(コレステロールなど)、ワックス(パルミチン酸セチルなど)を含む広い意味で使用される。リピッドコアは、投与方法に応じて選択される乳化剤(界面活性剤)によって安定化される。
RNAワクチン
RNAワクチンは、ウイルス表面のタンパク質をコードする合成メッセンジャーRNA(mRNA)鎖を使用する。これらのmRNA鎖は、ウイルスに対するヒト免疫系の反応を引き起こすために、固体脂質ナノ粒子にカプセル化される。




