나노 구조 지질 약물 캐리어의 초음파 배합
나노 구조 지질 캐리어 (NCS)는 지질 코어와 수용성 쉘을 특징으로하는 나노 크기의 약물 전달 시스템의 고급 형태입니다. NLCs는 높은 안정성을 가지고, 열화에 대한 활성 바이오 분자를 보호하고 지속적인 약물 방출을 제공합니다. 초음파는 로드 된 나노 구조 지질 캐리어를 생산하는 신뢰할 수있는 효율적이고 간단한 기술입니다.
나노 구조 지질 캐리어의 초음파 준비
나노 구조 지질 담체 (NLCs)는 수성 매체에 고체 지질, 액체 지질 및 계면 활성제를 함유하여 용해도 및 생체 이용률 특성을 제공합니다. NLC는 높은 생체 이용률과 지속적인 약물 방출로 안정적인 약물 운반대 시스템을 공식화하는 데 널리 사용됩니다. NLCs는 국소/경피, 안과(안구) 및 폐 투여를 포함한 경구 에서 비경구 투여에 이르는 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있습니다.
초음파 분산 및 유화는 활성 화합물로로드 된 나노 구조 지질 담체를 준비하는 안정적이고 효율적인 기술입니다. 초음파 NLC 제제는 유기 용매, 다량의 계면 활성제 또는 첨가제를 필요로하지 않는다는 주요 장점을 가지고 있습니다. 초음파 NLC 제형은 융광성 지질이 계면 활성제의 용액에 첨가된 후 초음파 처리됨에 따라 비교적 간단한 방법이다.
초음파 적재 된 나노 구조 지질 캐리어를위한 예시적 프로토콜
초음파 처리를 통해 덱사메타손이 로드된 NBC
무독성 잠재 안과 NLC 시스템은 초음파 하에서 제조되었으며, 그 결과 좁은 크기 분포, 높은 덱사메타손 함정 효능 및 향상된 침투가 초래되었습니다. NLC 시스템은 히엘 샤 UP200S 초음파 및 Compritol 888 ATO, Miglyol 812N 및 크레모프RH60을 구성 요소로 사용합니다.
고체 지질, 액체 지질 및 계면활성제는 85ºC에서 가열 자기 교반기로 사용하여 용융되었다. 이어서, 덱사메타손을 녹인 지질 혼합물에 첨가하고 분산시켰다. 순수한 물은 85ºC에서 가열되었고 두 단계는 초음파 처리되었습니다 (10 분 동안 70 % 진폭에서) 히엘 샤 UP200S 초음파 균질화. NLC 시스템은 얼음 욕조에서 냉각되었습니다.
초음파로 제조된 LCS는 좁은 크기 분포, 높은 DXM 함정 효능 및 향상된 침투를 나타낸다.
연구원은 낮은 계면 활성제 농도 및 낮은 지질 농도의 사용을 권장 (예를 들어, 계면 활성제에 대한 2.5 % 및 총 지질 10 %) 때문에 다음 중요한 안정성 매개 변수 (Z)Ave, ZP, PDI) 및 약물 로딩 용량(EE%) 유화제 농도가 낮은 수준으로 유지될 수 있는 동안 적합합니다.
(cf. 키스 외. 2019)
소처리를 통해 레티닐 팔미테로드 NBC
레티노이드는 주름의 피부과 치료에 널리 사용되는 성분입니다. 레티놀과 레티닐 팔미테는 표피의 두께를 유도하는 능력을 가지고 있는 레티노이드 군으로부터의 두 가지 화합물이며 주름방지제로서 효과적이다.
상기 NLC 제형은 초음파 처리 방법을 사용하여 제조하였다. 제형은 세틸 팔미테 7.2%, 올레산 4.8%, 트웬 8011%, 글리세린 10%, 레티닐 팔미테 2%를 함유하고 있습니다. 다음 단계는 레티닐 팔미테로드 된 NlCs를 생산하기 위해 취해졌습니다 : 용융 지질의 혼합물은 계면 활성제, 공동 계면 활성제, 글리세린 및 60-70 ° C에서 탈이온수와 혼합됩니다. 이 혼합물은 9800rpm에서 고전단 믹서로 5분 동안 교반한다. 사전 에멀젼이 형성된 후, 이러한 프리에멀젼은 2분 동안 프로브형 초음파 균질화를 사용하여 즉시 초음파 처리된다. 이어서 얻어진 NLC를 24시간 동안 실온에서 유지하였다. 에멀젼을 실온에서 24시간 동안 저장하고 나노입자 크기를 측정하였습니다. NLC 공식은 200-300nm 의 범위에서 입자 크기를 보였다. 얻어진 NLC는 옅은 노란색 외관, 258±15.85 nm의 소구 크기 및 0.31±0.09의 다형성 지수를 가시화한다. 아래 TEM 이미지는 초음파로 준비된 레티닐 팔미테로드 NBC를 보여줍니다.
(2015년 파무지 외)
UP400St, 나노 구조 지질 캐리어 (NCS)의 생산을위한 400 와트 강력한 초음파 균질화기
초음파 제형 레티닐 팔미테 LCS의 형태: (A) 10000x 배율, (B) 배율 20000x, (C) 배율 40000x
출처: 파무지 외. 2016
초음파 처리를 통해 징기버 제럼벳로드 NBC
나노 구조지질 담체는 고체 지질, 액체 지질 및 계면 활성제의 혼합물로 구성됩니다. 우수한 약물 전달 시스템은 열악한 수용성을 가진 생체 활성 물질을 관리하고 생체 이용률을 크게 증가시키는 우수한 약물 전달 시스템입니다.
다음 단계는 징기버 zerumbet 로드 된 NlCs. 1% 고체 지질, 즉 공식화하기 위해 착수되었다. 글리세릴 모노스테아레이트, 및 4% 액체 지질, 즉 버진 코코넛 오일을 균일하고 투명한 지질 상을 얻기 위해 50°C에서 혼합및 용융시켰다. 이어서, 1% 징기버 제룸벳 오일을 지질 상에 첨가하였고, 한편 온도는 글리세릴 모노스테아레이트의 용융 온도보다 10°C 이상 연속으로 유지되었다. 수성 단계의 제조를 위해, 증류수, 트웬 80 및 대두 레시틴을 올바른 비율로 함께 혼합하였다. 수성 혼합물을 즉시 지질 혼합물내로 첨가하여 프리에멀젼 혼합물을 형성하였다. 프리-에멀젼을 1분 동안 11,000 rpm에서 고전단 균질화를 사용하여 균질화시켰다. 그 후, 프리에멀젼을 50% 진폭에서 50%의 진폭으로 프로브형 초음파를 사용하여 초음파처리하였고, 마지막으로, NLC 분산액을 얼음 수조에서 실온(25±1°C)으로 냉각시켜 입자 응집을 방지하기 위해 냉탕에서 현탁액을 담급질하였다. NBC는 4°C에 저장되었습니다.
징지버 제럼벳로드 NFC는 나노미터 크기80.47±1.33, 0.188±2.72의 안정적인 다분산지수 및 -38.9±2.11의 제타 전하를 나타낸다. 캡슐화 효율은 지질 담체가 징기버 제룸벳 오일을 80% 이상의 효율로 캡슐화하는 능력을 나타낸다.
(로슬리 외 2015년 참조)
소처리를 통해 발사라탄로드 NBC
발사라탄은 항고혈압제에 사용되는 안지오텐신 II 수용체 차단제이다. 발사르탄은 수용성이 좋지 않아 생체 이용률이 약 23%에 불과합니다. 초음파 용융 유화 방법을 사용하여 Valsaratan로드 된 LCS의 제조가 현저하게 개선 된 생체 이용률을 특징으로합니다.
간단히, Val의 유성 용액은 지질 융점 위의 온도 10°C에서 일정량의 용융 지질 물질을 혼합하였다. 수성 계면활성제 용액은 트웬 80 및 나트륨 데옥시콜레이트의 특정 중량을 용해시킴으로써 제조되었다. 계면활성제 용액을 동일한 온도로 더 가열하고 3분 동안 프로브 초음파처리에 의해 유성 지질 약물 용액과 혼합하여 에멀젼을 형성한다. 이어서, 형성된 에멀젼을 10분 동안 자성 교반에 의해 냉각수에 분산시켰다. 형성된 NLC는 원심분리에 의해 분리되었다. 상판상으로부터의 샘플을 채취하여 검증된 HPLC 방법을 사용하여 Val의 농도를 분석하였다.
초음파 용융 유화 방법은 최소한의 스트레스 조건과 독성 유기 용매의 박탈단순성 등 여러 가지 장점을 갖는다. 최대 함정 효율 달성률 75.04%
(2017년 알베커리 외 참조)
파클리탁셀, 클로트리마졸, 돔페리돈, 푸에라린 및 멜록시캄과 같은 다른 활성 화합물도 초음파 기술을 사용하여 고체 지질 나노 입자 및 나노 구조 지질 담체에 성공적으로 통합되었습니다. (바하리와 하미셰카르 2016)
초음파 냉균화
차가운 균질화 기술이 나노 구조지질 담체를 준비하는 데 사용될 때, 약리활성 분자, 즉 약물은 지질 용융물에 용해된 다음 액체 질소 또는 드라이 아이스를 사용하여 신속하게 냉각됩니다. 냉각 하는 동안, 지질 고체. 고체 지질 질량은 그 후 나노입자 크기를 접지한다. 지질 나노 입자는 차가운 계면 활성제 용액에 분산되어 차가운 사전 현탁액을 산출합니다. 마지막으로,이 현탁액은 종종 실온에서 초음파 흐름 세포 반응기를 사용하여 초음파 처리됩니다.
물질은 첫 번째 단계에서 한 번만 가열되기 때문에 초음파 냉균화는 주로 열에 민감한 약물을 제조하는 데 사용됩니다. 많은 생리 활성 분자 및 제약 화합물이 열 분해되기 쉽기 때문에 초음파 냉균화는 널리 사용되는 응용 프로그램입니다. 차가운 균질화 기술의 또 다른 장점은 수성 상을 회피하여 친수성 분자를 캡슐화하는 것이 더 쉬우며, 그렇지 않으면 액체 지질 상에서 뜨거운 균질화 중에 물 단계로 분할 될 수 있습니다.
초음파 핫 균질화
초음파 처리가 뜨거운 균질화 기술로 사용될 때, 용융 지질 및 활성 화합물 (즉, 약리활성 성분)은 사전 에멀젼을 얻기 위해 강렬한 교반 하에 뜨거운 계면 활성제에 분산된다. 뜨거운 균질화 공정의 경우 두 용액, 지질 / 약물 현탁액 및 계면 활성제가 동일한 온도로 가열된 것이 중요합니다 (고체 지질의 융점 보다 약 5-10 °C). 제 2 단계에서, 프리 에멀젼은 온도를 유지하면서 고성능 초음파 처리된다.
나노 구조 지질 캐리어를 위한 고성능 초음파
Hielscher 초음파의 강력한 초음파 시스템은 제약 R에서 전 세계적으로 사용됩니다.&D 및 고체 지질 나노 입자 (SLNs), 나노 구조 지질 캐리어 (NLCs), 나노 에멀젼 및 나노 캡슐과 같은 고품질 나노 약물 캐리어를 생산하는 생산. 고객의 요구를 충족시키기 위해 Hielscher는 컴팩트하면서도 강력한 휴대용 실험실 균질화기 및 벤치 탑 초음파 기에서 대량의 제약 제형 생산을위한 완전 산업 용 초음파 시스템에 초음파 를 공급합니다. 광범위한 초음파 sonotrodes 및 반응기는 나노 구조 지질 캐리어 (LCS)의 생산을위한 최적의 설정을 보장하기 위해 사용할 수 있습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
고객이 우수 제조 관행(GMP)을 충족하고 표준화된 프로세스를 수립할 수 있도록 모든 디지털 초음파 처리기에는 초음파 파라미터의 정밀한 설정, 연속 공정을 위한 지능형 소프트웨어가 장착되어 있습니다. 내장 된 SD 카드에 모든 중요한 프로세스 매개 변수의 제어 및 자동 기록. 높은 제품 품질은 공정 제어 및 지속적으로 높은 처리 표준에 따라 달라집니다. Hielscher 초음파 는 공정을 모니터링하고 표준화하는 데 도움이됩니다!
Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭은 24/7 작동시 쉽게 연속작동할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해, 주문을 받아서 만들어진 초음파 sonotrodes를 유효합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.
| 일괄 볼륨 | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 ~ 500mL | 10 ~ 200mL / min | UP100H |
| 10 ~ 2000mL | 20 ~ 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ~ 20L | 0.2 ~ 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 ~ 100L | 2 ~ 10L / min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 ~ 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | 더 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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문학 / 참고 문헌
- Eszter L. Kiss, Szilvia Berkó, Attila Gácsi, Anita Kovács, Gábor Katona, Judit Soós, Erzsébet Csányi, Ilona Gróf, András Harazin, Mária A. Deli, Mária Budai-Szűcs (2019): Design and Optimization of Nanostructured Lipid Carrier Containing Dexamethasone for Ophthalmic Use. Pharmaceutics. 2019 Dec; 11(12): 679.
- Iti Chauhan , Mohd Yasir, Madhu Verma, Alok Pratap Singh (2020): Nanostructured Lipid Carriers: A Groundbreaking Approach for Transdermal Drug Delivery. Adv Pharm Bull, 2020, 10(2), 150-165.
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- Akanksha Garud, Deepti Singh, Navneet Garud (2012): Solid Lipid Nanoparticles (SLN): Method, Characterization and Applications. International Current Pharmaceutical Journal 2012, 1(11): 384-393.
- Rosli N. A., Hasham R., Abdul Azizc A., Aziz R. (2015): Formulation and characterization of nanostructured lipid carrier encapsulated Zingiber zerumbet oil using ultrasonication. Journal of Advanced Research in Applied Mechanics Vol. 11, No. 1, 2015. 16-23.
- Albekery M. A., Alharbi K. T. , Alarifi S., Ahmad D., Omer M. E, Massadeh S., Yassin A. E. (2017): Optimization of a nanostructured Lipid Carrier System for Enhancing the Biopharmaceutical Properties of Valsaratan. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures Vol. 12, No. 2, April – June 2017. 381-389.
- Leila Azhar Shekoufeh Bahari; Hamed Hamishehkar (2016): The Impact of Variables on Particle Size of Solid Lipid Nanoparticles and Nanostructured Lipid Carriers; A Comparative Literature Review. Advanced Pharmaceutical Bulletin 6(2), 2016. 143-151.
알만한 가치가있는 사실
고급 나노 크기의 약물 캐리어
나노 에멀젼, 리포좀, 니오좀, 고분자 나노 입자, 고체 지질 나노 입자 및 나노 구조 지질 나노 입자는 생체 이용률을 개선하고 세포 독성을 감소시키고 지속적인 약물 방출을 달성하기 위해 고급 약물 전달 시스템으로 사용됩니다.
a) 고체 지질 나노 입자 b) 나노 구조 지질 담체의 개질 구조
출처: 바하리와 하미셰카르 2016
용어 고체 지질 기반 나노 입자 (SLBNs)는 나노 크기의 약물 담체, 고체 지질 나노 입자 (SLNs) 및 나노 구조 지질 담체 (LCS)의 두 가지 유형을 포함한다. SL및 LFC는 고체 입자 매트릭스의 구성으로 구분됩니다.
고체 지질 나노 입자 (SLN), 또한 리포스피어 또는 고체 지질 나노 스피어로 알려진, 50과 100nm 사이의 평균 크기의 하위 미크론 입자입니다. SLN은 실과 체온에서 고체로 남아있는 지질로 만들어집니다. 고체 지질은 약물이 캡슐화되는 매트릭스 재료로 사용됩니다. SLN의 제조를 위한 지질은 모노-디-또는 트리글리세라이드를 포함하는 다양한 지질으로부터 선택될 수 있다; 글리세라이드 혼합물; 및 지질 산. 지질 매트릭스는 생체 적합성 계면활성제에 의해 안정화됩니다.
나노 구조 지질 캐리어 (LCS) 액체 지질 또는 오일과 결합되는 고체 지질 매트릭스로 만들어진 지질 기반 나노 입자입니다. 고체 지질은 생체 활성 분자, 즉 약물을 고정화하고 입자가 응집되는 것을 방지하는 안정적인 매트릭스를 제공합니다. 고체 지질 매트릭스 내의 액체 지질 또는 오일 방울은 입자의 약물 로딩 능력을 향상시킵니다.