Hielscher Ultraschall Technologie

Ultraschall-Liposomen-Virbereedung

Ultraschall Liposompräparatioun fir Pharmazeutik a Cosmetics

Liposomen (Liposomen-Lipidome), Transfereomme (ultrademformable Liposomen), Ethosome (ultrademformable Vesikel mat héich Alkoholgehalt) an Niosomen (syntheteschen Vesikel) sinn mikroskopesch Vesikel, déi künstlech als globuläre Trëtter virbereet ginn an deenen d'aktiv Molekiél . Dës Vézikele mat Duerchmiesser tëscht 25 an 5000 nm ginn oft als Drogensubstrat fir topesch Zwecker an der pharmazeutescher a kosmetescher Industrie wéi Drogenubidder, Genetherapie an Immuniséierung benotzt. Ultraschall ass eng bewährte Methode vu Liposomen Präparatioun an d'Kapselung vun aktiven Agenten an dësen Vesikelen.

Liposomes are made from Phosphatidyl Choline (PC)

Liposomen sinn net nëmme Träger vun aktiven Agenten, och ouni encapsuléiert Agenten, déi vakse Vézikele si potenzéiert Aktivitéite fir d'Haut, well de Phosphatidylcholin zwee Essstoffer integréiert, déi den menschlechen Organismus net selwer produzéiere kann: Linolsäure an Cholin.

Liposomen

Liposome sinn onilamellar, oligolamellar oder multilamellare Vesikulairen a si besteet aus demselwe Material wéi eng Zellmembran (Lipidbilayer). Wat d'Kompositioun an d'Gréisst ugeet, schwätzt een tëscht multilamellare Vesikelen (MLV, 0,1-10μm) an onilamellare Vesikel, déi tëschent kleng sinn (SUV, <100 nm), grouss (LUV, 100-500 nm) oder giant (GUV, ≥1 μm) Vesikel.
D'Kompositstruktur vu Liposomen besteet aus Phospholipiden. Phospholipiden hunn eng hydrophile Kappengrupp a eng hydrophobe Schwanggrupp, déi aus enger laanger Kohlenwasserstoffkette besteht.
D'Liposomembran huet eng ganz ähnlech Zesummesetzung wéi d'Hautbarrière, sou datt se einfach an der mënschlecher Haut kënne integréiert sinn. Well d'Liposomen déi mat der Haut vermëschen, kënne se d'entreechte Mëttelen direkt op d'Destillatioun entloossen, wou d'Aktivitéiten hir Funktiounen erlaben. Sou datt d'Liposomen e Verbesserung vun der Hautperibilitéit / Permeabilitéit fir déi ëmfaassend pharmazeutesch a kosmetesch Agenten kreéieren. Och Liposomen ouni encapsuléiert Agenten, déi vakse Véikleken, si potenziell Actives fir d'Haut, well de Phosphatidylcholin zwee Essstoffer integréiert, déi den menschlechen Organismus net selwer produzéiere kann: Linolsäure an Cholin.
D'Liposome ginn als biokompatibel Träger fir Drogen, Peptiden, Proteinen, Plasmaprogramm, Antisense-Oligonucleotiden oder Ribozyme, fir pharmazeutesch, kosmetesch a biochemesch Zwecker benotzt. Déi enorm Vielfäerdigkeit an der Partikelgréisst an an de physikalesche Parameteren vun de Lipiden bilden en attraktive Potenzial fir d'Konstruktioun maacht Autoe fir eng breet Palette vu Programmer ze bauen. (Ulrich 2002)

Ultraschall Liposomen Formatioun

Liposome kënne gebonnen ginn mat der Ultraschallproduktioun. De Basismaterial fir d'Liposomen Preperéierung sinn amphileschen Molekülen ofgeleent oder baséiert op biologesch Membranlipiden. Fir d'Bildung vu klengen unilamellare Vesikelen (SUV), gëtt d'Lipiddispersioun sanft behandelt – zB mat der Handheld-Ultraschall-Apparat UP50H (50W, 30kHz), de VialTweeter oder den Ultraschallreaktor UTR200 – an engem Glace. D'Dauer vun enger Ultraschallbehandlung dauert ongeféier. 5 - 15 Minutten. Eng aner Methode fir kleng kleng onilamellare Vesikel ze produzéieren ass d'Sucklerung vun de multilamellare Vesikel Liposomen.
Dinu-Pirvu et al. (2010) mellt d'Erzéihung vun Transferosomene mat der Schwämmung vu MLV bei Raumtemperatur.
Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Ultraschall-Geräter, Sonotroden a Accessoiren fir de passende sonicatore wat d'Energie ubitt

Ultraschall Verkapselung vu Agenten an Liposomen

Liposome funktionnéiert als Tréierer fir aktive Agenten. Ultrasound ass en effektiven Instrument fir d'Liposomen fir d'Entrapment vun aktiven Agents ze preparéieren an ze bilden. Virun de Verkapulatioun tendéiere d'Liposomen e Cluster bilden wéinst der Uewerfläch Ladestrecken-Interaktioun vu phospholipidpolare Koppen (Míckova et al. 2008), an och déi mussen opgemaach ginn. Zum Beispill d'Zhu et al. (2003) beschreift d'Kapselung vu Biotinpulver an de Liposomen duerch Ultraschall. Well de Biotinpulver an d'Vesikel-Suspension Léisung gefeiert gouf, gouf d'Léisung fir ca. 1 Stonn. No dëser Behandlung gouf Biotin an de Liposomen enthalen.

High power ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics enable for targeted liposome preparation, emulsification and dispersing.

Pic. 1: 1kW Ultraschall-Prozessor fir eng kontinuéierlech Inline Veraarbechtung

Liposomal Emulsiounen

Fir d'nouturéiere Wirkung vun befeuchtende oder anti-aging Creme ze verbesseren, Lotiounen, Gele an aner kosmmeutesch Formulierungen, Emulgator ginn zu den liposomalen Dispersiounen hinzu ginn, fir méi Mounts vu Lipiden ze stabiliséieren. Awer Ermëttlungen hat gewisen datt d'Kapazitéit vu Liposomen generaliséiert limitéiert ass. Mat dem Zousaz vun Emulgatoren gëtt dësen Effekt fréi erof fräizeg an d'zousätzlech Emulgateur bewierken d'Schwächung vun der Barriäraffinitéit vum Phosphatidylcholin. Nanopartikelen – aus Phosphatidylcholin a Lipiden besteet - sinn d'Äntwert op dëst Problem. Dës Nanopartikel ginn aus engem Uelegdreift gebilt, dat vun enger Monoschicht aus Phosphatidylcholin bedeckt gëtt. D'Benotzung vun Nanopartikel léisst Formulare op, déi méi Lipiden absorbéieren kënnen an si stabil bleiwen, sou datt méi Emulsifikateur net gebraucht ginn.
Ultrasonication ass eng bewährte Methode fir d'Produktioun vu Nanoemulsionen an Nanodispersioune sinn. Highly intensive Ultraschung liefert d'Muecht fir eng flësseg Phase (disperser Phase) a kleng Drëpplazen an enger zweeter Phase (kontinuéierlech Phase) ze disperséieren. An der Dispergatiounszone implizéiert Kavitation Blasen verursachen intensive Schockwellen an der Ëmgéigelkfläch an erreecht d'Bildung vu fléissende Düsen aus héich Flëssegeschwindigkeit. Fir d'nei forméiert Tropenz vun der disperser Phase géint d'Koessenz ze stabiliséieren, ginn Emulsifikatoren (Uewerflächenaktive, Tenside) a Stabilisateure zu der Emulsioun beigefügt. Well d'Koalisatioun vun den Dréchnen no der Stierfung beoptréit d'endgülteg Trödelméisseverdeelung, ginn effizient Stabiliséiere vun Emulgatoren benotzt fir d'Vergréisserung vun der Trimestergréisst op engem Niveau ze stabiliséieren, deen un der Verdeelung direkt un der Tropratiounstunnung an der Ultraschalldispersionszone entsprécht.

Liposomal Dispersiounen

Liposomal Dispersiounen, déi baséiert op ongesiedeltes Phosphatidylchlor, fehlen an Stabilitéit géint Oxidatioun. D'Stabiliséierung vun der Dispersioun kann duerch Antioxidantien, wéi z. B. duerch e Komplex vu Vitamine C an E.
Ortan et al. (2002) an hirer Studie iwwer d'Ultraschertpräparatioun vum Anethum graveolens essentielle Ueleg an de Liposomen erreeche gutt Resultater. No der Opléisung ass d'Dimensioun vu Liposomen tëscht 70-150 nm an fir de MLV tëscht 230-475 nm; Dës Wäerter waren ongeféier konstant och no 2 Méint, awer ongeféier 12 Méint, virun allem an der SUV-Dispersioun (kuckt Histogrammën). D'Stabiliséierungsmessung, déi äthereschen Uelegverloscht an d'Gréisst vun der Vergréisserung war, huet och bewisen, datt liposomal Dispersiounen den Inhalt vu flüchtigen Ueleg behalen. Dëst schreift datt d'Entrapment vum äthereschen Ueleg an de Liposomen erhéicht d'Uelegstabilitéit.

Long-time stability of ultrasonically prepared multilamellar (MLV) and small unilamellar (SUV) vesicle dispersion.

Abb. 1 + 2: Ortan et al. (2009): D'Stabilitéit vu MLV an SUV Dispersiounen no 1 Joer. Liposomal Formulierungen goufen op 4 ± 1 ° C gelagert.

Hielscher Ultraschall Prozessoren sinn d'Ideale fir Apparater an der kosmetesch a pharmazeutescher Industrie. Systeme besteet aus verschiddenen Ultraschallveraarbechter bis uewen 16.000 Watt jiddereen, déi Kapazitéit brauch fir dës Labortapplikatioun an eng efficace Produktiounsmethod ze iwwersetzen fir fein verteidert Emulsiounen am stännegen Oflaaf oder an enger Partie ze kréien – D'Resultater erreechen déi vergläicht mat der vun den heutegsten héije High-Pressure Homogeniséierer, wéi zum Beispill den neie orifice-Ventil. Nieft der grousser Effizienz an der kontinuéierter EmulsiounHielscher Ultraschallgeräter erfuerden ganz wéineg Wartung a si ganz einfach ze bedreiwen an ze botzen. De Ultraschall tatsächlech ënnerstëtzt d'Botzen an de Spuede. D'Ultraschallkraaft ass justierbar a kann op spezielle Produkter an Emulgatiounsanforderungen adaptéiert ginn. Spezifesch Stroumzellenreaktoren déi den erweideren CIP (Clean-In-Place) erhalen an SIP (Sterilize-an-Plaz) Viraussetzungen sinn och verfügbar.

Kontaktéiert eis / frot bei méi Informatiounen

Diskussioun un eis iwwert Är Veraarbechtung Ufuerderunge. Mir wäerten déi gëeegent charge an Veraarbechtung Parameteren fir Äre Projet recommandéieren.






Literatur / nëmmen

  • Dayan, Nava (2005): Liwwersystem Design am Topically Applied Formulations: Een Iwwerbléck. In: Liwwersystem Handbuch fir perséinlech Betreiung a kosmetesch Produkter: Technologie, Applikatiounen a Formulatiounen (bewäert vum Meyer R. Rosen). Norwich, NY: William Andrew; p. 102-118.
  • Dinu-Pirvu, Cristina; Hlevca, Cristina; Ortan, Alina; Prisada, Razvan (2010): Elastesche Vesikel wéi Drogensträgers wann d'Haut ass. In: Farmacia Vol.58, 2/2010. Bukarest.
  • Domb, Abraham J. (2006): Liposheres for Controlled Liwwerung vun Substanzen. An: Microencapsulatioun - Methoden an industrielle Applikatiounen. (geännert duerch Simon Benita). Boca Raton: CRC Press; p. 297-316.
  • Lasic, Danilo D .; Weiner, Norman; Riaz, Mohammad; Martin, Frank (1998): Liposomes. An: Pharmazeutesch Dossierformen: Disperse System Vol. 3. New York: Dekker; p. 87-128.
  • Lautenschläger, Hans (2006): Liposomes. In: Handbuch vun Cosmetic Science and Technology (bewäert vun AO Barel, M. Paye an HI 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 als Kontrollmechanismus fir d'Liquosomen-Drug Delivery Liwwerung fir eventuell Uwendungen am Gerüff Implantéiert fir Dieren mat Iatrogenic Articular Cartilage Defects. An: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; p. 285-280.
  • Ortan, Alina; Campeanu, Gh .; Dinu-Pirvu, Cristina; Popescu, Lidia (2009): Etuden iwwer d'Entrapment vun Anethum Grafplazen essentiel Ueleg an Liposomen. In: Poumanian Biotechnological Letters Vol. 14, 3/2009; p. 4411-4417.
  • Ulrich, Anne S. (2002): Biophysikalesch Aspekter vu Liposomen als Liwwerfahrten. In: Biosience Report Vol.22, 2/2002; p. 129-150.
  • Zhu, Hai Feng; Li, Jun Bai (2003): Erkennung vun Biotin-funktionaliséierter Liposomen. An: Chinesesch Chemicals Letters Vol. 14, 8/2003; p. 832-835.