超音波リポソームの調製

超音波生産リポソームは、非常に高い封入効率、高い負荷容量および均一に小さい球形サイズを示す。それにより、超音波リポソームは優れたバイオアベイラビリティを提供する。ヒールシャー超音波は、バッチおよび連続モードで医薬品グレードのリポソームの信頼性の高い生産のための超音波装置を提供しています。

超音波リポソーム生産の利点

超音波リポソーム封入は、超音波エネルギーを使用してリポソーム内に薬物または他の治療薬を封入するために使用される技術である。リポソームカプセル化のための他の方法と比較すると、超音波カプセル化は、それを優れた製造技術にするいくつかの利点を有する。

  • 高負荷、高閉じ込め効率: 超音波リポソーム生産は、活性成分、例えばビタミンC、薬物分子などの高負荷を有するリポソームを製造することがよく知られている。同時に、超音波処理方法は高い閉じ込め効率を示します。これは、活性物質の高い割合が超音波によってカプセル化されていることを意味する。結論として、これは超音波をリポソーム生産のための非常に効率的な方法にします。
  • 均一に小さいリポソーム: 超音波リポソームカプセル化の1つの利点は、狭いサイズ分布を有する非常に均一なリポソームを生成する能力である。超音波エネルギーは、より小さな、より均一なリポソームにより大きなリポソームまたは脂質凝集体を分割するために使用することができる。これにより、リポソームのサイズと形状の一貫性が向上し、粒子のサイズが薬物動態と有効性に影響を与える可能性のあるドラッグデリバリーアプリケーションにとって重要になる可能性があります。
  • あらゆる分子に適用可能: 超音波リポソームカプセル化の別の利点は、広範囲の薬物および他の治療薬をカプセル化する能力である。この技術は、親水性薬物と疎水性薬物の両方をカプセル化するために使用できますが、これは他の方法では困難な場合があります。さらに、超音波エネルギーは、他の方法でカプセル化するには大きすぎる可能性のある高分子およびナノ粒子をカプセル化するために使用することができる。
  • 迅速で信頼性の高い: 超音波リポソームカプセル化はまた、比較的簡単で迅速なプロセスです。それは、カプセル化されている治療薬に有害であり得る過酷な化学物質または高温の使用を必要としない。
  • スケールアップ: さらに、この技術は大規模生産のために簡単にスケールアップできるため、ドラッグデリバリーアプリケーションにとって費用対効果の高いオプションになります。

要約すると、超音波リポソーム封入は、狭いサイズ分布を有する均一なリポソームを生成する能力、広範囲の治療剤を封入する能力、およびその単純さとスケーラビリティのために、リポソーム封入のための優れた技術である。

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医薬品や化粧品のための超音波リポソームの調製

リポソーム(脂質系小胞)、トランスフェロソーム(超変形性リポソーム)、エトソーム(アルコール含量の高い超変形性小胞)、ニオソーム(合成小胞)は微細な小胞であり、活性分子を封入できる球状キャリアとして人工的に調製することができる。直径25〜5000nmのこれらの小胞は、経口または局所薬物送達、遺伝子治療、免疫化などの製薬および化粧品業界で薬物担体としてよく使用されます。超音波は、非常に効率的なリポソーム生産のための科学的に証明された方法です。ヒールシャー超音波処理器は、有効成分と優れたバイオアベイラビリティの高い負荷でリポソームを生成します。

リポソームおよびリポソーム製剤

リポソームは、単層、オリゴラメラまたは多重層小胞系であり、細胞膜(脂質二重層)と同じ材料で構成されています。それらの組成およびサイズに関して、リポソームは以下のように区別される。

  • マルチラメラベシクル(MLV、0.1-10μm)
  • 小さな単層小胞(SUV、 <100ナノメートル)
  • 大きな単層小胞(LUV、100〜500 nm)
  • 巨大単層小胞 (GUV, ≥1 μm)

 
 

超音波装置UP200Htは、ビタミンCリポソームの調製中。リポソームの主な構造はリン脂質からなる。リン脂質は、親水性頭部基と疎水性尾基を有し、これは長い炭化水素鎖からなる。
リポソーム膜は、皮膚バリアと非常に類似した組成を有するため、ヒトの皮膚に容易に組み込むことができる。リポソームは皮膚と融合するので、閉じ込められた薬剤を目的地に直接降ろすことができ、活性成分がその機能を果たすことができる。したがって、リポソームは、閉じ込められた医薬品および美容剤の皮膚浸透性/透過性の向上をもたらす。また、ホスファチジルコリンは、ヒト生物がそれ自身で産生することができない2つの必須成分、リノール酸およびコリンを含むので、カプセル化されていない薬剤を含まないリポソーム(空の小胞)は、皮膚に対する強力な活性成分である。
リポソームは、薬物、ペプチド、タンパク質、形質DNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはリボザイム、医薬用、化粧品、および生化学的目的の生体適合性担体として使用されます。粒径及び脂質の物理的パラメータの膨大な汎用性は、広範囲の用途のためにオーダーメイドの車を構築するための魅力的な可能性を与えます。 (ウルリッヒ・2002)

超音波リポソームの形成

リポソームは、超音波を用いて形成することができます。リポソームpreperationための基本的な材料は、派生的または生物学的膜の脂質に基づく両親媒性分子です。小さな単層小胞(SUV)の形成のために、脂質分散液を穏やかに超音波処理されます – 例えば、ハンドヘルド超音波装置UP50H(50W、30kHz)、バイアルツイーターまたは超音波反応器カップホーン – 氷浴インチ超音波処理時間は約続きます。 5から15分。小さな単層小胞を製造する別の方法は、マルチラメラ小胞リポソームの超音波処理です。
ディヌ-Pirvuら。 (2010)は、室温でのMLVを超音波処理することにより、トランスフェロの取得を報告します。
ヒールシャー超音波は、様々な超音波デバイス、ソノトロードやアクセサリーを提供し、それによって任意の規模で非常に効率的なリポソームカプセル化のための最適な超音波セットアップを提供することができます。

リポソームへの活性物質の超音波カプセル化

リポソームは、ビタミン、治療分子、ペプチドなどの有効成分のキャリアとして機能します。超音波は、活性剤の捕捉のためのリポソームを調製し形成するための効果的なツールです。同時に、超音波処理は、有効成分の高い負荷を有するリポソームが生成されるようにカプセル化および封入プロセスを支援する。カプセル化の前に、リポソームはリン脂質極性頭部の表面電荷電荷相互作用のためにクラスターを形成する傾向があり(Míckova et al.2008を参照)、さらにそれらは開かれなければならない。例として、Zhuら(2003)は、超音波処理によるリポソーム中のビオチン粉末のカプセル化を記載している。ビオチン粉末が小胞懸濁液に添加されたように、溶液は超音波処理された。この処理の後、ビオチンはリポソームに閉じ込められた。

生理活性分子を装填したリポソームの製造のためには、超音波封入が好ましい方法である。

1kW超音波プロセッサ UIP1000hdT リポソームの連続的なインライン生産のため

超音波処理を伴うリポソームエマルジョン

クリーム、ローション、ゲルおよびその他の薬用化粧品製剤を保湿やアンチエイジングの育成効果を高めるために、乳化剤は、脂質の高い量を安定させるために、リポソーム分散液に追加されます。しかし、調査は、リポソームの能力は、一般的に制限されていることを示していました。乳化剤の追加により、この効果は早く現れ、追加の乳化剤は、ホスファチジルコリンのバリア親和性の弱体化を引き起こします。ナノ粒子 – ホスファチジルコリンおよび脂質から構成される - この問題への答えです。これらのナノ粒子は、ホスファチジルコリンの単層で覆われている油滴によって形成されます。ナノ粒子の使用は、より多くの脂質を吸収することが可能であり、追加の乳化剤を必要としないように、安定したままである製剤を可能にします。
超音波乳化は、活性物質の高負荷でクリームやローションなどのスキンケア製品を製造するために使用されます。超音波処理は、ナノエマルジョンおよびナノ分散物の製造のための実証済みの方法である。高強度超音波は、液相(分散相)を第2の相(連続相)中の小さな液滴に分散させるのに必要なパワーを供給する。分散ゾーンでは、キャビテーション爆発を爆発させると周囲の液体に強い衝撃波が発生し、高い液体速度の液体ジェットが形成される。凝集相に対して新たに形成された分散相の液滴を安定化させるために、乳化剤(表面活性物質、界面活性剤)および安定剤がエマルジョンに添加される。破壊後の液滴の合体が最終液滴サイズ分布に影響を及ぼすので、効率的に安定化する乳化剤を使用して、超音波分散ゾーンにおける液滴破壊の直後の分布に等しいレベルで最終液滴サイズ分布を維持する。

超音波を使用したリポソーム分散液

不飽和phosphatidylchlorine、酸化に対する安定性の欠如に基づいてリポソーム分散液、。分散液の安定化は、ビタミンCおよびEの複合体によるなどの抗酸化剤によって達成することができます
Ortanら。 Anethumを含む群から選択の超音波準備に関する彼らの研究で達成(2002)は、リポソーム良い結果にエッセンシャルオイルをgraveolens。超音波処理の後、リポソームの大きさは、70〜150 nmの間、および230から475 nmのMLVのためでした。これらの値は、特にSUV分散(以下ヒストグラムを参照)で、また2ヶ月後にほぼ一定であったが、12ヶ月後inceased。精油損失およびサイズ分布についての安定性の測定は、また、リポソーム分散液は揮発性油の含有量を維持することを示しました。これは、リポソーム中の精油の挟み込みが油の安定性を増加させたことを示唆しています。

超音波調製多重(MLV)および小単層(SUV)小胞分散物の長期安定性。

Ortan et al. (2009): [MLVおよびSUV分散液の安定性] 1年後リポソーム製剤は4±1ºCで保存した。

ヒールシャー超音波プロセッサは、化粧品および製薬業界でのアプリケーションのための理想的なデバイスです。それぞれ最大16,000ワットのいくつかの超音波プロセッサで構成されるシステムは、連続フローまたはバッチで細かく分散したエマルジョンを得るための効率的な製造方法にこのラボアプリケーションを変換するために必要な容量を提供します – オリフィスバルブなど、今日の最高の高圧ホモジナイザーに匹敵する結果を達成します。連続乳化におけるこの高効率に加えて、ヒールシャー超音波装置は非常に低いメンテナンスを必要とし、操作し、洗浄することは非常に簡単です。超音波は実際に洗浄とすすぎをサポートします。超音波パワーは調整可能で、特定の製品や乳化要件に適合させることができます。高度なCIP(定置洗浄)およびSIP(定置滅菌)要件を満たす特別なフローセル反応器も利用できます。

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量 流量 推奨デバイス
01.5mlの0.5へ N.A。 VialTweeter
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
15から150L 3から15リットル/分 UIP6000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

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文学/参考文献

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ヒールシャー超音波処理器UP200Htで処方されたリポソームビタミンC懸濁液

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