초음파 리포좀 준비

초음파로 생산된 리포좀은 매우 높은 포착 효율, 높은 로딩 용량 및 균일하게 작은 구형 크기를 보여줍니다. 따라서 초음파 리포좀은 우수한 생체 이용률을 제공합니다. Hielscher 초음파는 배치 및 연속 모드에서 제약 등급 리포좀의 안정적인 생산을위한 초음파를 제공합니다.

초음파 리포솜 생산의 장점

초음파 리포솜 캡슐화는 초음파 에너지를 사용하여 리포솜 내에 약물 또는 기타 치료제를 캡슐화하는 데 사용되는 기술입니다. 리포솜 캡슐화를 위한 다른 방법과 비교할 때, 초음파 캡슐화는 우수한 생산 기술이 되는 몇 가지 장점이 있습니다.

• 높은 하중, 높은 포획 효율: 초음파 리포솜 생산은 비타민 C, 약물 분자 등과 같은 활성 성분이 많이 함유된 리포좀을 생산하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 동시에, 초음파 처리 방법은 높은 포획 효율을 보여줍니다. 이것은 활성 물질의 높은 비율이 초음파에 의해 캡슐화된다는 것을 의미합니다. 결론적으로, 이것은 초음파를 리포솜 생산을위한 매우 효율적인 방법으로 만듭니다.
• 균일하게 작은 리포좀: 초음파 리포솜 캡슐화의 한 가지 장점은 좁은 크기 분포로 매우 균일한 리포좀을 생산할 수 있다는 것입니다. 초음파 에너지는 더 큰 리포솜 또는 지질 응집체를 더 작고 균일한 리포솜으로 분해하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 리포좀의 크기와 모양의 일관성을 높여주며, 이는 입자의 크기가 약동학 및 효능에 영향을 미칠 수 있는 약물 전달 응용 분야에 중요할 수 있습니다.
• 모든 분자에 적용 가능: 초음파 리포솜 캡슐화의 또 다른 장점은 광범위한 약물 및 기타 치료제를 캡슐화할 수 있다는 것입니다. 이 기술은 친수성 약물과 소수성 약물을 모두 캡슐화하는 데 사용할 수 있으며, 이는 다른 방법으로는 수행하기 어려울 수 있습니다. 또한 초음파 에너지를 사용하여 거대분자 및 나노 입자를 캡슐화할 수 있으며, 이는 다른 방법으로 캡슐화하기에는 너무 클 수 있습니다.
• 빠르고 신뢰할 수 있음: 초음파 리포좀 캡슐화는 또한 비교적 간단하고 빠른 과정입니다. 캡슐화되는 치료제에 해로울 수 있는 가혹한 화학 물질이나 고온을 사용할 필요가 없습니다.
• 스케일 업: 또한 이 기술은 대규모 생산을 위해 쉽게 확장할 수 있으므로 약물 전달 응용 분야에서 비용 효율적인 옵션입니다.

요약하면, 초음파 리포솜 캡슐화는 좁은 크기 분포로 균일한 리포좀을 생산하고 광범위한 치료제를 캡슐화할 수 있는 능력, 그리고 그 단순성과 확장성으로 인해 리포솜 캡슐화를 위한 우수한 기술입니다.

지질 필름이 형성 된 후 재 수화 된 후, 초음파 처리는 리포솜에서 활성 성분의 포획을 촉진하는 데 사용됩니다. 또한, 초음파 처리는 원하는 리포좀 크기를 달성합니다.

제약 및 화장품을 위한 초음파 리포솜 준비

리포좀(지질 기반 소포), 트랜스퍼솜(초변형 리포좀), 에토솜(알코올 함량이 높은 초변형 소포) 및 니오좀(합성 소포)은 활성 분자를 캡슐화할 수 있는 구상 담체로 인위적으로 제조할 수 있는 미세한 소포체입니다. 직경이 25nm에서 5000nm 사이인 이러한 소포는 경구 또는 국소 약물 전달, 유전자 요법 및 면역과 같은 제약 및 화장품 산업에서 약물 전달체로 자주 사용됩니다. 초음파는 고효율 리포솜 생산을위한 과학적으로 입증 된 방법입니다. Hielscher 초음파는 활성 성분이 많이 함유되어 있고 생체 이용률이 우수한 리포솜을 생산합니다.

리포솜 및 리포솜 제형

리포좀은 단층(unilamellar), 올리고층(oligolamellar) 또는 다층(multilamellar) 소포 시스템이며 세포막(지질 이중층)과 동일한 물질로 구성됩니다. 그들의 구성 및 크기에 관하여, 리포좀은 다음과 같이 분화됩니다:

• 다중 층상 소포 (MLV, 0.1-10μm)
• 작은 단층 소포 (SUV, <100 nm)
• 대형 단층 소포 (LUV, 100–500 nm)
• 자이언트 단층 소포(GUV, ≥1μm)

리포좀의 주요 구조는 인지질로 구성되어 있습니다. 인지질은 친수성 머리 그룹과 긴 탄화수소 사슬로 구성된 소수성 꼬리 그룹을 가지고 있습니다.
리포좀 막은 피부 장벽과 매우 유사한 구성을 가지고 있어 인간의 피부에 쉽게 통합될 수 있습니다. 리포솜이 피부와 융합함에 따라 포획된 물질물질을 목적지로 직접 내릴 수 있으며, 여기서 활성 물질이 기능을 수행할 수 있습니다. 따라서, 리포좀은 포획된 제약 및 화장품 제제에 대한 피부 침투성/투과성을 향상시킵니다. 또한 캡슐화된 제제가 없는 리포좀인 빈 소포는 포스파티딜콜린이 인체 유기체가 스스로 생산할 수 없는 두 가지 필수 요소인 리놀레산과 콜린을 통합하기 때문에 피부에 강력한 활성 물질입니다.
리포좀은 제약, 화장품 및 생화학적 목적으로 약물, 펩타이드, 단백질, 플라스믹 DNA, 안티센스 올리고뉴클레오티드 또는 리보자임의 생체 적합성 운반체로 사용됩니다. 입자 크기와 지질의 물리적 파라미터에 대한 엄청난 다양성은 광범위한 응용 분야를 위한 맞춤형 차량을 제작할 수 있는 매력적인 잠재력을 제공합니다. (울리히 2002)

초음파 리포솜 형성

리포좀은 초음파를 사용하여 형성할 수 있습니다. 리포좀 제조를 위한 기본 물질은 생물학적 막 지질에서 유래하거나 이를 기반으로 하는 양파일 분자입니다. 작은 단층 소포 (SUV)의 형성을 위해, 지질 분산은 부드럽게 초음파 처리됩니다 – 예: 휴대용 초음파 장치 UP50H(50W, 30kHz), VialTweeter 또는 초음파 반응기 CupHorn – 얼음 목욕에서. 이러한 초음파 치료의 지속 시간은 약 5 – 15 분 동안 지속됩니다. 작은 단층 소포를 생산하는 또 다른 방법은 다중 층판 소포 리포좀의 초음파 처리입니다.
Dinu-Pirvu et al. (2010)은 실온에서 MLV를 초음파 처리하여 트랜스퍼솜을 얻는다고보고합니다.
Hielscher 초음파는 다양한 초음파 장치, 소노트로드 및 액세서리를 제공하므로 모든 규모에서 고효율 리포솜 캡슐화에 가장 적합한 초음파 설정을 제공 할 수 있습니다.

활성 물질을 리포좀으로 초음파 캡슐화

리포좀은 비타민, 치료 분자, 펩타이드 등과 같은 활성 성분의 운반체로 작용합니다. 초음파는 활성 물질의 포착을 위해 리포좀을 준비하고 형성하는 효과적인 도구입니다. 동시에, 초음파 처리는 캡슐화 및 포획 과정을 지원하여 활성 성분이 많이 함유 된 리포솜이 생성됩니다. 캡슐화 전에 리포좀은 인지질 극성 헤드의 표면 전하-전하 상호 작용으로 인해 클러스터를 형성하는 경향이 있으며(Míckova et al. 2008 참조) 또한 열어야 합니다. 예를 들어, Zhu et al. (2003)은 초음파에 의한 리포솜의 비오틴 분말 캡슐화를 설명합니다. 비오틴 분말이 소포 현탁액에 첨가됨에 따라, 용액은 초음파 처리되었습니다. 이 처리 후, 비오틴은 리포좀에 갇혔습니다.

초음파를 이용한 리포솜 에멀젼

보습 또는 노화 방지 크림, 로션, 젤 및 기타 코스메슈티컬 제형의 영양 공급 효과를 향상시키기 위해 리포솜 분산액에 유화제를 첨가하여 더 많은 양의 지질을 안정화합니다. 그러나 조사에 따르면 리포좀의 능력은 일반적으로 제한되어 있습니다. 유화제를 첨가하면 이 효과가 더 일찍 나타나고 추가 유화제는 포스파티딜콜린의 장벽 친화도를 약화시킵니다. 나노 입자 – 포스파티딜콜린과 지질로 구성된 것이 이 문제에 대한 답입니다. 이 나노 입자는 포스파티딜콜린의 단층으로 덮인 기름 방울에 의해 형성됩니다. 나노 입자를 사용하면 더 많은 지질을 흡수하고 안정적으로 유지할 수 있는 제형을 만들 수 있으므로 추가 유화제가 필요하지 않습니다.
초음파는 나노 에멀젼 및 나노 분산액 생산을위한 입증 된 방법입니다. 고도로 집약적인 초음파는 두 번째 단계 (연속상)에서 작은 방울로 액상 (분산상)을 분산시키는 데 필요한 전력을 공급합니다. 분산 영역에서 내파하는 캐비테이션 기포는 주변 액체에 집중적인 충격파를 일으키고 높은 액체 속도의 액체 제트를 형성합니다. 유착에 대해 분산상의 새로 형성된 액적을 안정화하기 위해 유화제(계면 활성 물질, 계면활성제) 및 안정제가 에멀젼에 첨가됩니다. 파쇄 후 액적의 유착이 최종 액적 크기 분포에 영향을 미치기 때문에 초음파 분산 영역에서 액적 붕괴 직후의 분포와 동일한 수준으로 최종 액적 크기 분포를 유지하기 위해 효율적인 안정화 유화제가 사용됩니다.

초음파를 사용한 리포솜 분산

불포화 포스파티딜염소를 기반으로 하는 리포솜 분산액은 산화에 대한 안정성이 부족합니다. 분산의 안정화는 비타민 C와 E의 복합체와 같은 항산화제에 의해 달성 될 수 있습니다.
 

초음파 처리를 사용한 역상 증발 방법을 통한 리포솜 형성

 
Ortan et al. (2002)는 리포솜에서 Anethum graveolens 에센셜 오일의 초음파 제조에 관한 연구에서 좋은 결과를 얻었습니다. 초음파 처리 후, 리포좀의 치수는 70-150 nm 사이이고 MLV의 경우 230-475 nm 사이였습니다. 이 가치는 2 달 후에 또한 대략 일정했다, 그러나 SUV 분산에서 12 달 후에, 특히 중단되지 않았다 (아래 히스토그램 참조). 에센셜 오일 손실 및 크기 분포에 관한 안정성 측정은 또한 리포솜 분산이 휘발성 오일의 함량을 유지하는 것으로 나타났습니다. 이것은 리포좀에 에센셜 오일이 포집되어 오일 안정성이 증가했음을 시사합니다.

Ortan et al. (2009) : 1 년 후 MLV 및 SUV 분산의 안정성. 리포솜 제형은 4±1ºC에서 보관하였다.

Hielscher 초음파 프로세서는 화장품 및 제약 산업의 응용 분야에 이상적인 장치입니다. 각각 최대 16,000 와트의 여러 초음파 프로세서로 구성된 시스템은이 실험실 응용 프로그램을 효율적인 생산 방법으로 변환하여 연속 흐름 또는 배치에서 미세하게 분산 된 에멀젼을 얻는 데 필요한 용량을 제공합니다 – 오리피스 밸브와 같은 오늘날 사용 가능한 최고의 고압 균질화기에 필적하는 결과를 달성합니다. 연속 유화의 이러한 높은 효율 외에도 Hielscher 초음파 장치는 유지 보수가 매우 적게 필요하며 작동 및 청소가 매우 쉽습니다. 초음파는 실제로 세척 및 헹굼을 지원합니다. 초음파 전력은 조정 가능하며 특정 제품 및 유화 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 고급 CIP(clean-in-place) 및 SIP(sterilize-in-place) 요구 사항을 충족하는 특수 플로우 셀 반응기도 사용할 수 있습니다.

리포솜에 대해 자주 묻는 질문

어떤 유형의 리포좀이 분화됩니까?

리포좀은 크기와 포함된 이중층의 수에 따라 다양한 유형으로 분류됩니다. 이러한 범주에는 다음이 포함됩니다.

• 소형 단층 소포(SUV): 이들은 단일 지질 이중층을 가진 가장 작은 리포좀입니다.
• 대형 단층 소포 (LUV) : SUV보다 큰 이 차량은 단일 이중층을 가지고 있습니다.
• 다층 소포(MLV): 여기에는 여러 개의 동심원 이중층이 포함됩니다.
• 다소포포(MVV): 이들은 더 큰 소포 내에 여러 개의 작은 소포로 구성됩니다.

 
다른 특수 유형은 다음과 같습니다.

• PEGylated 리포좀: 폴리에틸렌 글리콜(PEG)로 변형된 리포좀은 안정성과 순환 시간을 향상시킵니다.
• 나노리포솜: 일반적으로 표적 약물 전달에 사용되는 매우 작은 리포좀.

리포좀은 어떤 소포 구조를 나타낼 수 있습니까?

리포좀은 소포 구조에 따라 7가지 주요 유형으로 더 분류됩니다.

• 다층 대소포(MLV): 여러 이중층을 포함합니다.
• 올리고층류 소포(OLV): 몇 개의 이중층이 있습니다.
• 소형 단층 소포(SUV): 단일 이중층으로 가장 작습니다.
• 중형 단층 소포(MUV): 단일 이중층을 가진 중간 크기.
• 대형 단층 소포 (LUV) : 단일 이중층으로 더 큽니다.
• 자이언트 단층 소포 (GUV) : 단일 이중층으로 매우 큽니다.
• 다소포포(MVV): 하나의 큰 소포 내에 여러 개의 소포가 있습니다.

리포솜과 니오솜의 차이점은 무엇입니까?

리포솜과 니오솜은 주로 구성이 다릅니다.
리포솜: 이중사슬 인지질로 만들어졌으며 중성 또는 전하를 띨 수 있습니다.
니오솜: 충전되지 않은 단일 사슬 계면 활성제와 콜레스테롤로 만들어졌습니다.
두 구조 모두 초음파 처리를 통해 형성되며, 이는 이중층 소포의 조립을 촉진합니다.

리포솜의 이상적인 크기는 얼마입니까?

치료적 전달을 위해 리포좀의 이상적인 크기는 이론적으로 직경이 50에서 200나노미터 사이입니다. 이 크기 범위는 안정성과 생체이용률을 최적화합니다. 초음파 처리는 일반적으로 소포를 원하는 크기로 줄이는 데 사용됩니다.

리포좀은 친수성 약물을 운반할 수 있습니까?

예, 리포좀은 친수성 약물을 운반할 수 있습니다. 그들은 소수성 및 친수성 물질을 모두 캡슐화할 수 있는 능력으로 인해 생물 의학 응용 분야에서 가치가 있습니다. 또한 높은 생체 적합성과 생분해성을 제공하여 효과적인 전달 시스템을 만듭니다.

리포솜을 만드는 방법?

리포좀 제제의 가장 일반적인 기술은 박막법과 역상 증발법입니다.
박막 수화 방법:

1. 유기 용매에 지질을 용해시킵니다.
2. 용매를 증발시켜 얇은 지질막을 형성합니다.
3. 다층 소포를 형성하기 위해 초음파 처리를 사용하여 수용액으로 필름을 수화하십시오.

역상 증발 방법:

1. 지질을 물과 에탄올에 녹입니다.
2. 용액을 60°C에서 약 10분 동안 초음파 처리하여 지질 페이스트를 만듭니다.
3. 지질 슬러리를 냉각시키고 저어주면서 물이나 완충액을 적가시킵니다.
4. 다층 소포를 형성하기 위해 1시간 동안 현탁액에 수분을 공급합니다.
5. 추가 초음파 처리를 통해 리포솜 크기를 줄입니다.

고시새는 무엇입니까?

고세좀은 고세균 지질로 만든 리포솜으로, 극한 조건에 대한 안정성과 저항성으로 알려져 있습니다. 이러한 특성으로 인해 고세좀은 까다로운 환경에서 약물 전달 및 백신 개발에 특히 유용합니다.

고세좀은 어떻게 준비하나요?

Pise(2022)에 따른 초음파 처리 절차: 고세좀은 극성 지질 분획으로 만들 수 있습니다 “증권 시세 표시기” 외부 지질 보충이 필요없는 60 ° C에서 초음파 처리에 의한 Sulfolobussolfataricus의. 0°C에서 Sulfolobusacidocaldarius의 극성 지질을 효과적으로 초음파 처리하여 고세좀을 형성했습니다. BMD가 장착 된 고세균 및 기존 리포솜뿐만 아니라 Archaea H. salinarum에서 분리하고 포스파티딜콜린이 풍부한 고세균 지질은 초음파 처리 기술을 사용하여 만들어졌습니다. 초음파 처리 된 소포는 Hielscher UP50H 프로브 형 초음파 발생기를 사용하여 4 분 동안 80 % 진폭으로 MLV 분산액을 초음파 처리하여 국소 전달을 위해 만들어졌습니다 (왼쪽 그림 참조).

문헌/참고문헌