Ultrasonic Formuléierung vun Niosomen
Niosome Virbereedung
En Niosome ass en net-ioneschen surfaktant-baséiert Vesikel, meeschtens geformt duerch net-ionesche Surfaktant a Cholesterol Inkorporatioun als excipient. Niosome si méi stabil géint chemesch Degradatioun oder Oxidatioun an hu laang Späicherzäit am Verglach mat Liposomen. Wéinst den Surfaktanten, déi fir Niosome Virbereedung benotzt goufen, si biodegradéierbar, biokompatibel, an net-immunogen. Niosome sinn osmotesch aktiv, chemesch stabil a bidden eng länger Lagerzäit am Verglach mat Liposomen. Ofhängeg vun der Gréisst a der Lamellaritéit, gi verschidde Virbereedungsmethoden verfügbar, wéi Sonikatioun, Reverse-Phas-Verdampfung, dënn Filmhydratioun oder Trans-Membran pH Gradient Drogenopnahmungsprozess. Ultrasonic Niosome Virbereedung ass déi bevorzugt Technik fir unilamellar Vesikel ze produzéieren, déi kleng an eenheetlech an der Gréisst sinn.
Ultrasonic Niosome Formuléierung
Fir Niosomen ze formuléieren, muss eng Ueleg-am-Waasser (o / w) Emulsioun aus enger organescher Léisung vu Surfaktant, Cholesterol, an enger Waasserléisung mat der bioaktiver Verbindung, also dem Medikament, virbereet ginn. Ultrasonic Emulsifizéierung ass déi super Technik fir onvermiessbar Flëssegkeeten wéi Ueleg a Waasser ze vermëschen. Doduerch datt d'Drëpsen vu béide Phasen geschnidde ginn an se an Nano-Gréisst briechen, kritt een Nano-Emulsioun. Duerno gëtt d'organescht Léisungsmëttel verdampt, wat zu Niosome belaascht gëtt mat therapeuteschen Agenten, déi an der wässerlecher Phase verspreet sinn. Wann am Verglach mam mechanesche Réieren, ass d'Ultrasonic Niosome Formuléierungstechnik excelléiert andeems Niosome mat enger méi klenger Duerchschnëttsdimensioun an engem nidderegen Polydispersitéit Index an e séiere Prozess. D'Benotzung vu méi klenge Vesikele gëtt generell bevorzugt, wann Dir bedenkt datt se tendéieren d'Kierperreferenzmechanismen besser wéi méi grouss Partikelen ze vermeiden a bleiwen fir méi laang Zäit am Blutt. (vgl. Bragagni et al. 2014)
- unilamellar, kleng, eenheetlech Vesikelen
- einfach a séier Prozess
- reproduzbar sinn
- Präisste kontrolléieren
- Safe
- liicht skalierbar
Ultrasonic Niosome Virbereedungsprotokoller
N-Palmitoyl Glukosamin Niosomen (Glu) gelueden mat Doxorubicin, en Anti-Kriibs Medikament, goufen ausgeschafft andeems eng Mëschung aus NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), Cholesterin (58 mg) a Solulan C24 (54 mg) geschüttelt gouf. ) an Doxorubicin-Léisung (1,5 mg / ml, 2 ml, virbereet an PBS) bei 90 ° C fir 1 h, gefollegt vun der Sonde-Sonikatioun fir 10 min (75% vu maximal).
Palmitoyl Glycol Chitosan (GCP) Vesikele goufen virbereet wéi virdru beschriwwen (11) andeems d'Sonicéiere vun Glykol Chitosan (10 mg) a Cholesterol (4 mg) an Doxorubicin-Léisung (1,5 mg / ml) gemaach gouf. (Dufes et al. 2004)
UP400St – 400W Ultrasonic Apparat fir Nano-Emulsiounen
Alternativ Niosome Virbereedungsmethoden
Alternativ Niosome Formuléierungsmethoden wéi ëmgedréint Phas Verdampungstechnik oder Trans-Membran pH Gradient Drogenopnahmungsprozess involvéiert d'Applikatioun vun Ultraschall Energie. Béid Technike ginn haaptsächlech benotzt fir multilamellar Vesikelen (MLVs) ze formuléieren. Um ënnen fannt Dir eng kuerz Beschreiwung vu béiden Techniken an dem sonikéierte Schrëtt.
Sonication an Niosome Virbereedung iwwer Reverse Phase Verdampfung
An der Reverse Phase Evaporation (REV) Method ginn d'Komponente vun der niosomaler Formuléierung an enger Mëschung aus Ether an Chloroform opgeléist an an d'waasserhalteg Phase bäigefüügt, déi d'Droge enthält. Ultrasonic Emulsifizéierung gëtt benotzt fir d'Mëschung zu enger feiner Gréisst Emulsioun ze maachen. Duerno gëtt déi organesch Phas verdampt. Den Niosom, dee während der Verdampfung vum organesche Léisungsmëttel kritt ass, sinn unilamellar Vesikele vu grousser Gréisst.
Trans-Membran pH Gradient Drogenopnahmungsprozess
Fir den Trans-Membran pH Gradient (bannen sauer) Drogenopnahmungsprozess (mat Fernladung) gëtt Surfaktant a Cholesterol a Chloroform opgeléist. De Léisungsmëttel gëtt dann ënner Vakuum verdampt fir en dënnen Film op der Mauer vun der Ronn-ënnen-Kuerf ze kréien. De Film gëtt mat 300 mM Zitrounesaier (pH 4,0) hydratiséiert andeems d'Suspensioun ëmgewandelt gëtt. Déi multilamellar Vesikele ginn dräimol gefruer an téiert an duerno sonikéiert mat Hëllef vun engem Sond-Typ Ultrasonicator. Zu dëser Niosomal-Suspensioun gëtt eng wässerlech Léisung mat 10 mg / ml Medikament bäigefüügt a geschnidden. Den pH vum Probe gëtt dann op pH 7,0-7,2 mat 1M Dinatriumphosphat erhéicht. Duerno gëtt d'Mëschung fir 10 Minutten op 60 ° C erhëtzt. Dës Technik ergëtt sech a multilamellar Vesikelen. (vgl. Kazi et al. 2010)
Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun Niosomen
Niosome si meeschtens bannent der Gréisst vun 10nm bis 1000nm. Ofhängeg vun der Virbereedungstechnik sinn Niosomen dacks vun enger relativ grousser Gréisst a tendéieren Aggregat. Wéi och ëmmer, spezifesch Niosome Gréissten sinn e wichtege Faktor wann et ëm déi gezielte Zort Liwwerungssystem geet. Zum Beispill ass eng ganz kleng Niosome Gréisst am Nanometerbereich am beschten gëeegent fir systemesch Medikament Liwwerung, wou d'Medikament muss iwwer Zellmembranen geliwwert ginn fir den Zellular Zielplaz z'erreechen, wärend méi grouss Niosome fir intramuskulär an intra-Huelraim Medikament Liwwerung oder ophthalmic Uwendungen. Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun Niosomen ass e gemeinsame Schrëtt während der Virbereedung vun héich potente Niosomen. Ultrasonic Schéierkräfte deagglomeréiert an verspreet d'Niosomen a mono-verspreet Nano-Niosomen.
Protokoll – Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun LipoNiosomes
Naderinezhad et al. (2017) formuléiert biokompatibel LipoNiosomes (eng Kombinatioun vun Niosome an Liposome) enthält Tween 60: Cholesterol: DPPC (bei 55: 30: 15: 3) mat 3% DSPE-mPEG. Fir d'Gréisst vun de préparéierten LipoNiosomes ze reduzéieren, hunn se no der Hydratatioun d'Suspension fir 45 min (15 Sekonnen op an 10 Sekonnen ofgeschalt, Amplitude 70% bei 100 Watt) sonikéiert fir Partikelaggregatioun mat Ultraschall Homogenisator UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Däitschland) ze minimiséieren. Fir pH-Gradientmethod sinn déi gedréchent Filmer vu CUR, Surfaktanten a Lipiden hydratiséiert mat 1300 ml Ammoniumsulfat (pH 1⁄4 4) bei 63 C fir 47 min. Duerno goufen Nanopartikele iwwer e Äisbad sonéiert fir kleng Vesikelen ze produzéieren.
Ultrasonicators fir Niosome Virbereedung
Hielscher Ultrasonic ass laang Zäit an der Gestaltung, Fabrikatioun, Verdeelung a Service vun héich performante Ultraschall Homogeniséierer fir d'pharmazeutesch, Liewensmëttel, a Kosmetikindustrie.
D'Virbereedung vun héichqualitativen Niosomen, Liposomen, zolidd Lipid Nanopartikelen, Polymer Nanopartikelen, Cyclodextrin Komplexen an aner Nano-strukturéiert Medikamenträger si Prozesser, an deenen Hielscher Ultraschall Systemer excel wéinst hirer héijer Zouverlässegkeet, konsequenter Kraaftkraaft a genau Kontrollbarkeet. Hielscher Ultrasonicators erlaben eng präzis Kontroll iwwer all Prozessparameter, sou wéi Amplitude, Temperatur, Drock a Sonikatiounsenergie. Déi intelligent Software protokolléiert automatesch all Sonikatiounsparameter (Zäit, Datum, Amplitude, Netsenergie, Total Energie, Temperatur, Drock) op der agebauter SD-Kaart.
De Robuste vun der Hielscher Ultraschall-Ausrüstung erméiglecht fir 24/7 Operatioun bei schwéieren Droge an an exigenten Ëmfeld.
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:
| Konte gefouert QShortcut | Duerchflossrate | recommandéiert Comments |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL / min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL / min | UP200Ht, An UP400St |
| 0.1 bis 20L | 0.2 bis 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L / min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100L / min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / nëmmen
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Paclitaxel and curcumin coadministration in novel cationic PEGylated niosomal formulations exhibit enhanced synergistic antitumor efficacy. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Co-delivery of hydrophilic and hydrophobic anticancer drugs using biocompatible pH-sensitive lipid-based nano-carriers for multidrug-resistant cancers. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
- Didem Ag Seleci, Muharrem Seleci, Johanna-Gabriela Walter, Frank Stahl, Thomas Scheper (2016): Niosomes as Nanoparticular Drug Carriers: Fundamentals and Recent Applications. Nanostructural Biomaterials and Applications; Journal of Nanomaterials Vol. 2016.
- C. Dufes, J.-M. Muller, W. Couet, J.-C. Olivier, I. F. Uchegbu, G.Schätzlein (2004): Anticancer drug delivery with transferrin targeted polymeric chitosan vesicles. Pharmaceutical Research, vol. 21, no. 1, pp. 101–107, 2004.
- Karim Masud Kazi, Asim Sattwa Mandal, Nikhil Biswas, Arijit Guha, Sugata Chatterjee, Mamata Behera, Ketousetuo Kuotsu (2010): Niosome: A future of targeted drug delivery systems. J Adv Pharm Technol Res. 2010 Oct-Dec; 1(4): 374–380.
- 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.
- M. Bragagni et al. (2014): Development and characterization of functionalized niosomes for brain targeting of dynorphin-B. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 87, 2014. 73–79.
Fakten Wësse wat weess
Niosomes vs Liposomes
Liposomen an Niosome sinn mikroskopesch Vesikelen, déi kënne mat bioaktiven Verbindunge fir Drogen geliwwert ginn. Niosome sinn ähnlech wéi Liposomen, awer si ënnerscheede sech an hirer zweestänneger Zesummesetzung. Wärend Liposomen e Phospholipid Bilayer hunn, ass den Niosome Bilayer aus nonionesche Surfaktanten, wat zu engem chemeschen Ënnerscheed an strukturellen Eenheeten féiert. Dëse strukturellen Ënnerscheed gëtt Niosomen eng méi héich chemesch Stabilitéit, superieure Haut Penetratiounsfäegkeet, a manner Unreinheet.
Niosome ginn no Gréisst an dräi Haaptgruppen differenzéiert: Kleng unilamellar Vesikelen (SUV) hunn en Duerchschnëttsduerchmiesser vun 10–100 nm, grouss unilamellar Vesikelen (LUV) hunn eng Duerchschnëttsgréisst vun 100–3000nm, a multilamellar Vesikelen (MLV) zeechent sech duerch méi wéi ee bilayer.
„Niosomen behuelen sech a vivo wéi Liposomen, verlängert d‘Zirkulatioun vun enthale Medikament a verännert seng Organerverdeelung a metabolesch Stabilitéit. Wéi mat Liposomen hänkt d'Eegeschafte vun Niosome ofhängeg vun der Zesummesetzung vum Bilayer souwéi wéi d'Method vun hirer Produktioun. Et gëtt bericht datt d'Intercalation vum Cholesterin am Bausse den Entrapment Volumen wärend der Formuléierung erofgeet, an doduerch d'Entzittungseffizienz. " (Kazi et al. 2010)
Niosome kënnen iwwer verschidden Technike virbereet ginn, wéi dënn Filmhydratatiounstechnik, Ultrasonicatioun, Reverse-Phas-Verdampfungsmethod, Gefriess-Verdéifungsmethod, Mikrofluidiséierung, oder Dehydratioun Rehydratiounsmethod. Mat der Wiel vun der entspriechender Form vu Virbereedung, Surfaktant, Cholesterinhalt, Uewerflächentlaascht Additiven, an Suspensiounskonzentratioun, kënnen d'Zesummesetzung, d'Lamellaritéit, d'Stabilitéit an d'Uewerflächladung vun Niosomen formuléiert ginn, fir spezifesch Drogenofhängeger Fuerderungen ze erfëllen.
Fir héich biokompatibel Niosomen mat enger ganz gerénger Zytotoxizitéit ze produzéieren, sollten d'Uewerflächanten, déi an der Niosomepräparatioun benotzt ginn, biodegradéierbar, biokompatibel an net-immunogen sinn.