초음파로 지질 나노입자에 캡슐화한 의약품
나노 크기의 약물 전달체는 약리 활성 화합물을 표적 세포에 전달하는 데 널리 사용됩니다. 활성 물질을 생체이용률이 높은 약물 전달체에 캡슐화하기 위해 고체 지질 나노입자가 사용됩니다. 초음파 나노 유화 및 캡슐화는 고체 지질 나노입자, 나노구조 지질 전달체 및 리포솜과 같은 고품질 나노 전달체를 대량으로 생산하는 신뢰할 수 있는 기술입니다.
초음파 나노 유화 및 캡슐화
초음파 처리는 유상과 수상을 파쇄하고 미세한 기름방울을 물에 혼합할 수 있습니다. 초음파 유화 공정은 정밀하게 제어할 수 있으므로, 초음파 유화와 그에 이은 고체 지질 나노입자 형성 공정을 통해 물질이 탑재된 나노입자를 생산할 수 있으며, 초음파 처리는 기존 유화 방법에 비해 현저히 작은 액적을 생성할 수 있습니다.
초음파 나노 유화 및 캡슐화는 정밀하게 제어할 수 있으므로, 초음파 처리 기술을 통해 고체 지질 나노입자의 크기와 탑재량을 정확하게 제어할 수 있습니다.
초음파 나노 유화는 물질이 탑재된 나노에멀젼, 리포솜 및 고체 지질 나노입자를 생산하는 데 사용됩니다. 초음파 처리는 좁은 액적 크기 분포와 나노구조 입자를 생성합니다.
크기가 큰 고체 지질 나노입자(SLNs)에는 더 높은 농도의 활성 물질을 탑재할 수 있는 반면, 크기가 작은 SNLs는 인체 내에서 흡수 속도가 크게 증가하고 순환 시간이 길어집니다.
Hielscher Ultrasonics 균질기를 사용하면 진폭, 온도, 압력, 초음파 처리 시간 및 에너지 투입량과 같은 공정 매개변수를 완전히 제어할 수 있습니다. 이를 통해 독자적인 고체 지질 나노입자 제형을 위한 맞춤형 제조법을 개발할 수 있습니다. 지질 나노입자의 초음파 제조는 다양한 지질 원료 및 유화제와 호환됩니다.
초음파 처리는 매우 균일하고 좁은 입도 분포를 형성하므로 보관 중 높은 안정성을 제공합니다.
- 고성능 유화
- 지질 입자 크기 및 탑재량의 정확한 제어
- 높은 활성 물질 탑재량
- 공정 매개변수의 정확한 제어
- 빠른 공정
- 비열적 처리, 정밀한 온도 제어
- 선형 확장성
- 재현성
- 공정 표준화 / GMP
- 고압증기멸균이 가능한 프로브 및 반응기
- CIP / SIP
고체 지질 나노입자의 초음파 생산 단계
(Kumar et al. 2019)
고체 지질 나노입자란?
고체 지질 나노입자(SLNs)는 생리활성 화합물이나 약리 활성 화합물을 캡슐화할 수 있는 일반적인 형태의 나노구조 약물 전달체입니다. 장 림프계로의 약물 전달을 향상시키고 조직 침투를 개선하여 치료제의 높은 전달률을 달성할 수 있습니다. SNLs는 지질 코어 내부에 친유성 약물을 포집할 수 있으며, 계면활성제 코팅은 나노입자에 수용성을 부여하여 높은 생체이용률을 제공합니다. SNLs는 구형이며, 유화제(계면활성제, 보조 계면활성제)로 안정화된 고체 지질 코어로 구성됩니다.
일반적인 지질 및 트리글리세리드 원료로는 트리카프린, 트리라우린, 트리미리스틴, 트리팔미틴, 트리스테아린, 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 베헤네이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트, 세틸 팔미테이트, 스테아르산, 팔미트산, 데칸산, 베헨산, 글리콜 에스터, 아실글리세롤, 왁스 등이 있습니다.
고체 지질 나노입자의 계면활성제로는 레시틴(예: 대두 레시틴, 해바라기 레시틴, 난황 레시틴), 인지질, 포스파티딜콜린, 스핑고미엘린, 담즙산염(타우로콜산나트륨), 스테롤(콜레스테롤), 폴록사머 188, 182 및 407, 폴록사민 908, Tyloxapol, 폴리소르베이트 20, 60 및 80, 콜산나트륨, 글리코콜산나트륨, 타우로콜산나트륨, 타우로데옥시콜산나트륨, 부탄올, 부티르산, 디옥틸 설포숙신산나트륨, 모노옥틸인산나트륨 등이 흔히 사용됩니다.
고체 지질 나노입자는 인체에서 발견되는 지질과 생리학적으로 유사한 지질로 구성되므로 내약성이 양호한 것으로 여겨집니다. 경구, 정맥 및 피부 경로로 투여할 수 있습니다.
고체 지질 나노입자용 고성능 초음파 처리기
Hielscher Ultrasonics의 시스템은 제약 및 보충제 생산에서 약리 활성 물질, 비타민, 항산화제, 펩타이드 및 기타 생리활성 화합물이 탑재된 고품질 고체 지질 나노입자와 리포솜을 제형화하는 데 널리 사용됩니다. 고객의 요구에 부응하기 위해 Hielscher는 작지만 강력한 휴대형 실험실 균질기와 탁상형 초음파 처리기부터 의약품 제형을 대량으로 생산하는 본격적인 산업용 초음파 시스템까지 공급합니다. 리포솜 생산을 위한 최적의 구성을 보장하도록 다양한 초음파 소노트로드와 반응기가 제공됩니다. Hielscher 초음파 장비의 견고함 덕분에 높은 부하와 까다로운 환경에서도 24/7 운전이 가능합니다.
고객이 의약품 제조 및 품질관리 기준(GMP)을 충족하고 표준화된 공정을 확립할 수 있도록, 모든 디지털 초음파 처리기에는 초음파 처리 매개변수의 정밀 설정, 연속적인 공정 제어 및 모든 주요 공정 매개변수의 내장 SD 카드 자동 기록을 위한 지능형 소프트웨어가 탑재되어 있습니다. 높은 제품 품질은 공정 제어와 지속적으로 높은 가공 표준에 달려 있습니다. Hielscher 초음파 처리기는 공정을 모니터링하고 표준화하는 데 도움을 줍니다!
아래 표는 당사 초음파 처리기의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.
| 배치 부피 | 유량 | 권장 장비 |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 해당 없음 | 10–100L/min | UIP16000 |
| 해당 없음 | 더 큰 유량 | 클러스터 구성: UIP16000 |
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문헌 및 참고자료
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007): 플라스미드 DNA의 제어 전달을 위한 폴리(D, L-락타이드-co-글리콜라이드) 및 폴리(D, L-락트산) 양이온성 나노입자의 제조, 특성 분석, 세포독성 및 형질주입 효율. 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 나노입자에 캡슐화된 뉴캐슬병 바이러스 DNA 백신의 제조 및 효능. PLoS ONE 8(12), 2013.
알아두면 유용한 정보
약물 전달체로서의 고체 지질 나노입자
고체 지질 나노입자는 일반적으로 평균 직경이 10–1000 나노미터인 구형입니다. 고체 지질 나노입자는 친유성 분자를 가용화할 수 있는 고체 지질 코어 매트릭스를 갖습니다. 지질 코어는 다양한 지방 화합물로 구성될 수 있으므로, 여기서 “지질”이라는 용어는 트리글리세리드(예: 트리스테아린), 디글리세리드(예: 글리세롤 바헤네이트), 모노글리세리드(예: 글리세롤 모노스테아레이트), 지방산(예: 스테아르산), 스테로이드(예: 콜레스테롤) 및 왁스(예: 세틸 팔미테이트)를 포함하는 넓은 의미로 사용됩니다. 지질 코어는 투여 경로에 따라 선택되는 유화제(계면활성제)에 의해 안정화되며, 대부분 여러 유화제의 조합이 사용됩니다.
RNA 백신
RNA 백신은 바이러스 표면 단백질을 암호화하는 합성 메신저 RNA(mRNA) 가닥을 사용합니다. 이러한 mRNA 가닥은 바이러스에 대한 인체 면역계의 반응을 유도하기 위해 고체 지질 나노입자에 캡슐화됩니다.