Ultraschall Formuléierung vun Niosomen
Niosomen sinn Nano-Gréisst Vesikel, déi als Träger fir Medikamenter (zB Kriibs Medikamenter) an aner bioaktiv Substanzen benotzt kënne ginn. Ultrasonic Emulsifikatioun ass eng einfach a séier Method fir kleng Niosomen mat enger héijer Drogenbelaaschtung ze formuléieren.
Niosome Vesikelen als Nano-Carrier fir Aktiv Zutaten
En Niosom ass eng net-ionesch Surfaktant-baséiert Vesikel, meeschtens geformt duerch net-ionesch Surfaktant a Cholesterin-Inkorporatioun als Excipient. Niosomen si méi stabil géint chemesch Degradatioun oder Oxidatioun an hu laang Späicherzäit am Verglach mat Liposomen. Wéinst den Surfaktanten, déi fir Niosompräparatioun benotzt ginn, si si biodegradéierbar, biokompatibel an net-immunogen. Niosomen sinn osmotesch aktiv, chemesch stabil a bidden eng méi laang Späicherzäit am Verglach zu Liposomen. Ofhängeg vun der Gréisst an der Lamellaritéit si verschidde Virbereedungsmethoden verfügbar wéi Sonikatioun, Reverse Phase Verdampung, dënn Filmhydratioun oder Trans-Membran pH Gradient Medikamentopnamprozess. Ultraschall Niosom Virbereedung ass déi bevorzugt Technik fir unilamellar Vesikel ze produzéieren, déi kleng an eenheetlech a Gréisst sinn.
Ultraschall Niosome Formuléierung
Fir Niosomen ze formuléieren, muss eng Ueleg-an-Waasser (o/w) Emulsioun aus enger organescher Léisung vun Surfaktanten, Cholesterin an enger wässerlecher Léisung mat der bioaktiver Verbindung, also dem Medikament, virbereet ginn. Ultrasonic Emulsifikatioun ass déi super Technik fir onmëschbar Flëssegkeeten wéi Ueleg a Waasser ze vermëschen. Andeems Dir d'Drëpse vu béide Phasen schneiden an se op Nano-Gréisst briechen, gëtt eng Nano-Emulsioun kritt. Duerno gëtt den organesche Léisungsmëttel verdampft, wat zu Niosomen gelueden ass mat therapeuteschen Agenten, déi an der wässerlecher Phase verspreet sinn.Wann am Verglach zum mechanesche Rühren, exceléiert d'Ultraschall-Niosomformuléierungstechnik duerch d'Bildung vu Niosomen mat enger méi klenger Duerchschnëttsdimension an engem nidderegen Polydispersitéitindex an e schnelle Prozess. D'Benotzung vu méi klengen Vesikelen ass allgemeng bevorzugt, bedenkt datt se éischter d'Kierperopléisungsmechanismen besser vermeiden wéi méi grouss Partikelen, a bleiwen fir méi laang Zäit am Blutt. (cf. Bragagni et al. 2014)
Lies méi iwwer d'Sonikatioun fir verbessert Niosom-Formuléierungen!
- unilamellar, kleng, eenheetlech Vesikel
- einfach a séier Prozess
- reproduzéierbar
- genee kontrolléierbar
- Sécher
- liicht skalierbar
Ultraschall Niosome Virbereedungsprotokoller
Niosome Formuléierung mat Hëllef vun Sonication gouf extensiv recherchéiert sou datt vill wëssenschaftlech validéiert Protokoller fir Ultraschall Niosome Produktioun verfügbar sinn.
Hei ënnen fannt Dir e kuerzen Iwwerbléck iwwer e puer Formuléierungsprotokoller, déi Niosomen virbereeden an lueden mat Sonikatioun.
Niosomen gelueden mat Withania somnifera Extrakten
Chinembiri et al. (2017) formuléiert Withania somnifera rau Extrakt an Niosomen geduecht fir topesch Applikatioun. Déi bioaktiv Verbindunge goufen iwwer Léisungsmëttelinjektioun verschlësselt. Dofir goufen d'organesch an d'wässerlech Phasen kontinuéierlech magnetesch gerührt, an d'Temperatur op 60 ° C ± 2 ° C gehalen bis den organesche Léisungsmëttel ofgedriwwe gouf. Déi doraus resultéierend Formuléierung gouf ofgekillt an sonicated op Äis mat der Hielscher UP200ST sonicator. D'Niosomen haten duerchschnëttlech Gréissten vun ongeféier. 165,9 ± 9,4 a weist eng héich Entrapmenteffizienz (EE%) vu Withanolide A.
Doxorubicin-gelueden Niosomen
N-Palmitoyl Glucosamin Niosomen (Glu) gelueden mat Doxorubicin, en Anti-Kriibs Medikament, goufen virbereet andeems Dir eng Mëschung aus NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), Cholesterol (58 mg), a Solulan C24 (54 mg) schüttelt. ) an Doxorubicin Léisung (1,5 mg / ml, 2 ml, preparéiert an PBS) bei 90 ° C fir 1 h, gefollegt vun Sonde sonication fir 10 min (75% vun max).
Palmitoyl Glykol Chitosan (GCP) Vesikel goufe virbereet wéi virdru beschriwwen (11) duerch Sonde sonicating Glykol Chitosan (10 mg) a Cholesterin (4 mg) an Doxorubicin Léisung (1,5 mg / ml). (Dufes et al. 2004)
UP 400 St – 400W Ultraschallapparat fir d'Formuléierung vun Nano-Träger wéi Niosomen
Alternativ Niosome Virbereedung Methoden
Alternativ Niosome Formuléierungsmethoden wéi d'Reverse Phase Verdampungstechnik oder den Trans-Membran pH Gradient Medikamentopnamprozess beinhalt d'Uwendung vun Ultraschallenergie. Béid Technike ginn haaptsächlech benotzt fir multilamellar Vesikel (MLVs) ze formuléieren. Hei ënnen fannt Dir eng kuerz Beschreiwung vu béiden Techniken an dem involvéierten Sonikatiounsschrëtt.
Sonication an Niosome Virbereedung iwwer Reverse Phase Evaporatioun
An der Reverse Phase Evaporation (REV) Method ginn d'Komponente vun der niosomaler Formuléierung an enger Mëschung aus Ether a Chloroform opgeléist an an d'Waasserphase bäigefüügt, déi d'Drogen enthält. Ultrasonic Emulsifikatioun gëtt benotzt fir d'Mëschung an eng feingréisst Emulsioun ze maachen. Duerno gëtt déi organesch Phase verdampft. Den Niosom, deen während der Verdampfung vum organesche Léisungsmëttel kritt gëtt, sinn unilamellar Vesikel vu grousser Gréisst.
Trans-Membran pH Gradient Medikamentopnamprozess
Fir den Trans-Membran pH Gradient (bannent sauerem) Medikamentopnamprozess (mat Fernbelaaschtung), Surfaktant a Cholesterol ginn a Chloroform opgeléist. De Léisungsmëttel gëtt dann ënner Vakuum verdämpt fir en dënnen Film op der Mauer vun der Ronn-Ënnerkolbe ze kréien. De Film gëtt mat 300 mM Zitrounesaier (pH 4,0) hydratiséiert andeems d'Suspension vortexéiert gëtt. Déi multilamellar Vesikel ginn dräimol gefruer an opgedaucht an duerno sonikéiert mat engem Sonde-Typ Ultraschall. Zu dëser niosomal Suspensioun gëtt wässerlech Léisung mat 10 mg / ml Medikament bäigefüügt a geworf. De pH vun der Probe gëtt dann op pH 7,0-7,2 mat 1M Dinatriumphosphat erhéicht. Duerno gëtt d'Mëschung op 60 ° C fir 10 Minutten erhëtzt. Dës Technik gëtt a multilamellar Vesikel. (cf. Kazi et al. 2010)
Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun Niosomen
Niosomen sinn normalerweis an der Gréisst vun 10nm bis 1000nm. Ofhängeg vun der Virbereedungstechnik sinn Niosomen dacks vu relativ grousser Gréisst a tendéieren Aggregaten ze bilden. Wéi och ëmmer, spezifesch Niosomgréissten sinn e wichtege Faktor wann et ëm déi gezielt Aart vu Liwwersystem kënnt. Zum Beispill, eng ganz kleng Niosome Gréisst am Nanometer Beräich ass am meeschte gëeegent fir systemesch Drogenofhängeger Liwwerung, wou d'Drogenofhängeger muss iwwer Zell Membran geliwwert ginn der Zell Zil Site ze erreechen, während gréisser Niosomes fir intramuscular an intra-cavity Drogenofhängeger Liwwerung recommandéiert oder ophthalmic Applikatiounen. Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun Niosomen ass e gemeinsame Schrëtt während der Virbereedung vun héich potenten Niosomen. Ultrasonic Schéier Kräften deagglomeréieren a verdeelen d'Niosomen a mono-disperséiert Nano-Niosomen.
Protokoll – Ultrasonic Gréisst Reduktioun vu LipoNiosomen
Naderinezhad et al. (2017) formuléiert biokompatibel LipoNiosomen (eng Kombinatioun vun Niosome a Liposomen) mat Tween 60: Cholesterol: DPPC (op 55: 30: 15: 3) mat 3% DSPE-mPEG. Fir d'Gréisst vun de preparéierten LipoNiosomen ze reduzéieren, no Hydratatioun hunn se d'Suspension fir 45 min sonicated (15 Sekonnen op an 10 Sekonnen aus, Amplitude 70% bei 100 Watt) fir Partikelaggregatioun ze minimiséieren mat Ultraschallhomogenisator UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Däitschland). Fir pH-gradient Method, goufen d'getrocknene Filmer vun CUR, surfactants a Lipiden mat 1300 ml Ammoniumsulfat (pH 1⁄4 4) bei 63 C fir 47 min hydratiséiert. Duerno goufen Nanopartikel iwwer en Äisbad sonicéiert fir kleng Vesikel ze produzéieren.
Ultrasonicators fir Niosome Virbereedung
Hielscher Ultrasonic ass laang Zäit erlieft am Design, Fabrikatioun, Verdeelung a Service vun héich performante Ultraschallhomogenisatoren fir d'pharmazeutesch, d'Liewensmëttel- a Kosmetikindustrie.
D'Virbereedung vu qualitativ héichwäertege Niosomen, Liposomen, feste Lipid-Nanopartikelen, polymeresche Nanopartikelen, Cyclodextrin-Komplexer an anere nanostrukturéierte Medikamententräger sinn Prozesser, an deenen Hielscher-Sonikatoren duerch hir héich Zouverlässegkeet, konsequent Leeschtung an präzis Kontrolléierbarkeet exzellent sinn. Hielscher Ultraschallapparater erlaben eng präzis Kontroll iwwer all Prozessparameter, wéi Amplitude, Temperatur, Drock an Sonikatiounsenergie. Déi intelligent Software protokolléiert automatesch all Sonikatiounsparameter (Zäit, Datum, Amplitude, Nettoenergie, total Energie, Temperatur, Drock) op der agebauter SD-Kaart.
D'Robustheet vun den Hielscher Sonikatoren erlaabt eng 24/7 Operatioun bei schwéierem Asaz an an usprochsvollen Ëmfeld.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Héich-Muecht ultrasonic homogenizers aus Labo zu pilot an industriell Skala.
Literatur / Referenzen
- Chinembiri TN, Gerber M., du Plessis LH, du Preez JL, Hamman JH, du Plessis J. (2017). Topesch Liwwerung vu Withania somnifera Crude Extrakten an Niosomen a Fest Lipid Nanopartikel. Pharmacognosie Magazin 2017 Okt;13 (Suppl 3): S663-S671.
- Nowroozi F., Almasi A., Javidi J., Haeri A., Dadashzadeh S. (2018): Effekt vum Surfactant Typ, Cholesterin Inhalt a verschidde Downsizing Methoden op der Partikelgréisst vun Niosomen. Iraneschen Journal vun Pharmazeuteschen Fuerschung 2018;17 (Suppl.2): 1-11.
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Paclitaxel a Curcumin Koadministratioun an neie kationesche PEGyléierten niosomale Formuléierungen weisen eng verstäerkte synergistesch Antitumor Effizienz. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Co-Liwwerung vun hydrophilen an hydrophobe Antikriibs Medikamenter mat biokompatibel pH-sensibel Lipid-baséiert Nano-Träger fir multidrug-resistent Kriibs. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
Fakten Worth Wëssen
Niosomen vs Liposomen
Liposomen an Niosomen si mikroskopesch Vesikel, déi mat bioaktive Verbindunge fir d'Medikamenter Liwwerung geluede kënne ginn. Niosomen sinn ähnlech wéi Liposomen, awer si ënnerscheeden sech an hirer Bilayer Zesummesetzung. Wärend d'Liposome e Phospholipid-Duebelschicht hunn, ass d'Niosom-Bi-Schicht aus netionesche Surfaktanten gemaach, wat zu engem chemeschen Ënnerscheed a strukturellen Eenheeten féiert. Dëse strukturellen Ënnerscheed gëtt Niosomen eng méi héich chemesch Stabilitéit, superior Hautpenetratiounsfäegkeet a manner Gëftstoffer.
Niosomen ginn duerch Gréisst an dräi grouss Gruppen differenzéiert: Kleng unilamellar Vesikel (SUV) hunn en duerchschnëttlechen Duerchmiesser vun 10-100 nm, grouss unilamellar Vesikel (LUV) hunn eng duerchschnëttlech Gréisst vun 100-3000nm, a multilamellar Vesikel (MLV) si charakteriséiert duerch méi wéi eng bilayer.
“Niosomen handelen in vivo wéi Liposomer, verlängeren d'Zirkulatioun vum agefaangene Medikament a veränneren d'Organverdeelung an d'metabolesch Stabilitéit. Wéi bei de Liposomen hänken d'Eegeschafte vun de Niosomen vun der Zesummesetzung vun der Duebelschicht souwéi vun hirer Produktiounsmethod of. Et gëtt gemellt, datt d'Interkalatioun vum Cholesterin an de Bilayeren d'Entainmentvolumen während der Formuléierung erofsetzt an domat d'Effizienz vum Entrappment reduzéiert.” (Kazi et al. 2010)
Niosomen kënnen iwwer verschidden Technike virbereet ginn wéi dënn Film Hydratatiounstechnik, Ultraschall, Reverse Phase Verdampungsmethod, Gefrier-Thaw Method, Mikrofluidiséierung oder Dehydratioun Rehydratiounsmethod. Andeems Dir déi entspriechend Form vun der Virbereedung, Surfaktant, Cholesteringehalt, Uewerflächeladungsadditive a Suspensiounskonzentratioun auswielen, kënnen d'Zesummesetzung, Lamellaritéit, Stabilitéit an Uewerflächeladung vun Niosomen formuléiert ginn fir spezifesch Medikamenterträger Ufuerderungen ze erfëllen.
Fir héich biokompatibel Niosomen mat enger ganz gerénger Zytotoxizitéit ze produzéieren, sollten d'Surfactanten, déi an der Niosompräparatioun benotzt ginn, biodegradéierbar, biokompatibel an net-immunogen sinn.