초음파 리포솜 준비
초음파로 생산된 리포솜은 매우 높은 포획 효율, 높은 로딩 용량 및 균일하게 작은 구형 크기를 보여줍니다. 따라서 초음파 리포솜은 우수한 생체 이용률을 제공합니다. Hielscher 초음파는 배치 및 연속 모드에서 제약 등급 리포솜의 안정적인 생산을 위한 초음파 를 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 기술을 만드는 몇 가지 장점이 있습니다.
- 높은 적재, 높은 포획 효율 : 초음파 리포솜 생산은 활성 성분, 예를 들어 비타민 C, 약물 분자 등의 높은 부하로 리포솜을 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 리포솜: 초음파 리포솜 캡슐화의 한 가지 장점은 좁은 크기 분포로 매우 균일 한 리포솜을 생산할 수 있다는 것입니다. 초음파 에너지는 더 큰 리포솜 또는 지질 응집체를 더 작고 균일한 리포솜으로 분해하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 리포솜의 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 캡슐화하는 능력입니다. 이 기술은 친수성 및 소수성 약물을 캡슐화하는 데 사용할 수 있으며, 이는 다른 방법으로는 수행하기 어려울 수 있습니다. 또한 초음파 에너지는 거대 분자 및 나노 입자를 캡슐화하는 데 사용할 수 있으며, 이는 다른 방법으로 캡슐화하기에는 너무 클 수 있습니다.
- 빠르고 신뢰할 수 있습니다. 초음파 리포솜 캡슐화는 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 분야를 위한 비용 효율적인 옵션입니다.
요약하면, 초음파 리포솜 캡슐화는 좁은 크기 분포로 균일 한 리포솜을 생산하고, 광범위한 치료제를 캡슐화하며, 단순성과 확장 성으로 인해 리포솜 캡슐화에 탁월한 기술입니다.
UP400St, 400 와트의 강력한 초음파 균질화, 나노 리포좀 생산을 위해.
제약 및 화장품 용 초음파 리포솜 준비
리포좀(지질기반 소포), 트랜스페로좀(초변형 리포좀), 에토솜(알코올 함량이 높은 초변형 소포), 니오솜(합성 소포)은 활성 분자를 캡슐화할 수 있는 구형 담체로 인공적으로 제조할 수 있는 미세 소포입니다. 직경이 25nm에서 5000nm 사이인 이러한 소포는 경구 또는 국소 약물 전달, 유전자 요법 및 예방 접종과 같은 제약 및 화장품 산업에서 약물 운반체로 자주 사용됩니다. 초음파는 고효율 리포솜 생산을 위해 과학적으로 입증 된 방법입니다. Hielscher 초음파 는 활성 성분의 높은 부하와 우수한 생체 이용률을 가진 리포솜을 생산합니다.
리포솜 및 리포솜 제형
리포솜은 단층, 올리고라멜라 또는 다층 소포 시스템이며 세포막(지질 이중층)과 동일한 물질로 구성됩니다. 구성과 크기와 관련하여 리포솜은 다음과 같이 구별됩니다.
- 다층소포(MLV, 0.1-10μm)
- 작은 외층 소포 (SUV, <100 나노미터)
- 큰 외층 소포 (LUV, 100-500 nm)
- 거대 단층 소포(GUV, ≥1μm)
리포솜의 주요 구조는 인지질로 구성됩니다. 인지질은 긴 탄화수소 사슬로 구성된 친수성 머리 그룹과 소수성 꼬리 그룹을 가지고 있습니다.
리포솜 막은 피부 장벽과 매우 유사한 조성을 가지고있어서 인간의 피부에 쉽게 통합 될 수 있습니다. 리포좀은 피부와 융합됨에 따라 포획 된 약제를 대상으로 직접 내릴 수 있습니다. 활성제가 기능을 수행 할 수 있습니다. 따라서, 리포솜은 포획 된 약제 및 미용 제제에 대한 피부 투과성 / 투과성을 향상시킨다. 포스파티딜콜린은 인간 유기체가 생산할 수없는 두 가지 필수 요소 인 리놀레산과 콜린을 함유하고 있기 때문에 캡슐 화제가없는 리포좀, 빈 베 시클은 피부의 강력한 활성제입니다.
리포솜은 의약, 화장품, 생화학 목적을 위해 약물, 펩타이드, 단백질, 플라스마 DNA, 안티센스 올리고 뉴클레오타이드 또는 리보 자임의 생체 적합성 캐리어로 사용됩니다. 입자 크기와 지질의 물리적 매개 변수가 매우 다양하여 광범위한 적용 분야에 맞게 맞춤형 차량을 구성 할 수있는 매력적인 잠재력을 제공합니다. (Ulrich 2002)
초음파 리포좀 형성
리포솜은 초음파의 사용에 의해 형성 될 수있다. 리포솜 준비를위한 기본 물질은 친 유성 분자 또는 생물학적 지질을 기반으로합니다. 작은 단일 라멜라 소포 (SUV)의 형성을 위해, 지질 분산액은 부드럽게 초음파 처리된다 – 예를 들어 핸드 헬드 초음파 장치 UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter 또는 초음파 반응기 CupHorn – 얼음 조에서. 이러한 초음파 치료의 지속 시간은 약 1 시간입니다. 5 ~ 15 분. 작은 단층 vesicles을 생산하는 또 다른 방법은 multi-lamellar vesicles liposomes의 초음파 처리입니다.
Dinu-Pirvu et al. (2010)은 실온에서 MLVs를 초음파로 통과시켜 트랜스도 소스를 얻음을보고합니다.
Hielscher 초음파는 다양한 초음파 장치, sonotrodes 및 액세서리를 제공하므로 모든 규모에서 고효율 리포솜 캡슐화에 가장 적합한 초음파 설정을 제공 할 수 있습니다.
리포솜에 활성 물질의 초음파 캡슐화
리포솜은 비타민, 치료 분자, 펩타이드 등과 같은 활성 성분의 운반체 역할을 합니다. 초음파는 활성제의 포획을 위해 리포솜을 준비하고 형성하는 효과적인 도구입니다. 동시에, 초음파 처리는 캡슐화 및 포획 과정을 지원하여 활성 성분의 높은 부하를 가진 리포솜이 생산되도록합니다. 캡슐화 전에 리포솜은 인지질 극두의 표면 전하-전하 상호 작용으로 인해 클러스터를 형성하는 경향이 있으며(참조, Míckova et al. 2008), 더 나아가 열어야 합니다. 예를 들어, Zhu et al. (2003)은 초음파에 의한 리포솜에서 비오틴 분말의 캡슐화를 설명합니다. 비오틴 분말이 소포 현탁액 용액에 첨가됨에 따라, 용액은 초음파 처리되었다. 이 처리 후, 비오틴은 리포솜에 포획되었습니다.
1kW 초음파 프로세서 UIP1000hdT 리포솜의 지속적인 인라인 생산을 위해
초음파를 이용한 리포솜 에멀젼
보습 또는 항 노화 크림, 로션, 젤 및 기타 화장품 보조제의 육성 효과를 높이기 위해 lipocomal 분산액에 유화제를 첨가하여 더 많은 양의 지질을 안정화시킵니다. 그러나 연구 결과에 따르면 일반적으로 리포솜의 능력이 제한적이라는 것이 밝혀졌습니다. 유화제를 첨가하면이 효과가 일찍 나타나고 추가 유화제가 포스파티딜콜린의 장벽 친 화성을 약화시킵니다. 나노 입자 – 포스파티딜콜린과 지질로 구성된 -이 문제에 대한 해답이다. 이러한 나노 입자는 포스파티딜콜린의 단일 층으로 덮인 기름 방울에 의해 형성됩니다. 나노 입자의 사용은 추가의 유화제가 필요하지 않도록 더 많은 지질을 흡수하고 안정한 상태를 유지할 수있는 제제를 허용한다.
Ultrasonication은 나노 에멀젼 및 나노 분산 물의 생산을위한 검증 된 방법입니다. 고집적 초음파는 두 번째 단계 (연속 단계)에서 작은 액적으로 액상 (분산 된 상)을 분산시키는 데 필요한 전력을 공급합니다. 분산 구역에서, 캐비테이션을 파열하면 주변 액체에 강한 충격파가 발생하고 높은 액체 속도의 액체 제트가 형성됩니다. 응집에 대해 새로이 형성된 분산상의 방울을 안정화시키기 위해, 유화제 (계면 활성제, 계면 활성제) 및 안정 화제가 유제에 첨가된다. 파열 후 액 적의 유착이 최종 액적 크기 분포에 영향을 미치므로 효율적으로 안정화시키는 유화제를 사용하여 초음파 분산 영역에서 액적 파괴 직후의 분포와 동일한 수준으로 최종 액적 크기 분포를 유지한다.
초음파를 이용한 리포솜 분산
불포화 포스파티딜 염소를 기본으로하는 리포좀 성 분산액은 산화에 대한 안정성이 부족합니다. 분산액의 안정화는 항산화 제, 예컨대 비타민 C 및 E의 복합체에 의해 달성 될 수있다.
Ortan et al. (2002)는 리포솜에서 Anethum graveolens 에센셜 오일의 초음파 준비에 관한 연구에서 좋은 결과를 얻었다. 초음파 처리 후, 리포솜의 치수는 70-150 nm 사이이고 MLV는 230-475 nm 사이 였고; 이 값은 2 개월 후에도 거의 일정했지만 12 개월 후, 특히 SUV 산포에서 감소했다 (아래 히스토그램 참조). 에센셜 오일 손실 및 크기 분포에 관한 안정성 측정은 또한 리포좀 분산이 휘발성 오일의 함량을 유지함을 보여 주었다. 이것은 리포좀 내 에센셜 오일의 함입이 오일 안정성을 증가 시켰음을 시사한다.
오르탄 외 (2009) : 1 년 후 MLV및 SUV 분산의 안정성. 리포소말 제형은 4±1 ºC에 저장되었다.
Hielscher 초음파 프로세서는 화장품 및 제약 산업의 응용 분야에 이상적인 장치입니다. 각각 최대 16,000와트의 여러 초음파 프로세서로 구성된 시스템은 이 실험실 응용 프로그램을 연속 흐름 또는 배치로 미세하게 분산된 에멀젼을 얻기 위한 효율적인 생산 방법으로 변환하는 데 필요한 용량을 제공합니다 – 오리피스 밸브와 같은 오늘날 최고의 고압 균질화기와 유사한 결과를 얻을 수 있습니다. 연속 유화에서 이러한 고효율 외에도 Hielscher 초음파 장치는 매우 낮은 유지 보수가 필요하며 작동 및 청소가 매우 쉽습니다. 초음파는 실제로 청소 및 헹굼을 지원합니다. 초음파 출력은 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.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.
| 일괄 볼륨 | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 0.5 ~ 1.5mL | N.A. | 유리 병 | 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 |
| 15에서 150L | 3 내지 15L / 분 | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 ~ 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | 더 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
연락주세요! / 저희에게 물어보세요!
문학 / 참고 문헌
- Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2014): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Dayan, Nava (2005): Delivery System Design in Topically Applied Formulations: An Overview. In: Delivery system handbook for personal care and cosmetic products: Technology, Applications, and Formulations (edited by Meyer R. Rosen). Norwich, NY: William Andrew; p. 102-118.
- Dinu-Pirvu, Cristina; Hlevca, Cristina; Ortan, Alina; Prisada, Razvan (2010): Elastic vesicles as drugs carriers though the skin. In: Farmacia Vol.58, 2/2010. Bucharest.
- Domb, Abraham J. (2006): Liposheres for Controlled Delivery of Substances. In: Microencapsulation – Methods and Industrial Applications. (edited by Simon Benita). Boca Raton: CRC Press; p. 297-316.
- Lasic, Danilo D.; Weiner, Norman; Riaz, Mohammad; Martin, Frank (1998): Liposomes. In: Pharmaceutical dosage forms: Disperse systems Vol. 3. New York: Dekker; p. 87-128.
- Lautenschläger, Hans (2006): Liposomes. In: Handbook of Cosmetic Science and Technology (edited by A. O. Barel, M. Paye and H. I. Maibach). Boca Raton: CRC Press; p. 155-163.
- Mícková, A.; Tománková, K.; Kolárová, H.; Bajgar, R.; Kolár, P.; Sunka, P.; Plencner, M.; Jakubová, R.; Benes, J.; Kolácná, L.; Plánka, A.; Amler, E. (2008): Ulztrasonic Shock-Wave as a Control Mechanism for Liposome Drug Delivery System for Possible Use in Scaffold Implanted to Animals with Iatrogenic Articular Cartilage Defects. In: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; p. 285-280.
- Ortan, Alina; Campeanu, Gh.; Dinu-Pirvu, Cristina; Popescu, Lidia (2009): Studies concerning the entrapment of Anethum graveolens essential oil in liposomes. In: Poumanian Biotechnological Letters Vol. 14, 3/2009; p. 4411-4417.
- Ulrich, Anne S. (2002): Biophysical Aspects of Using Liposomes as Delivery Vehicles. In: Biosience Report Vol.22, 2/2002; p. 129-150.
- Zhu, Hai Feng; Li, Jun Bai (2003): Recognition of Biotin-functionalized Liposomes. In: Chinese Chemicals Letters Vol. 14, 8/2003; p. 832-835.
리포솜 비타민 C 현탁액은 Hielscher 초음파 처리기 UP200Ht.
