Nanostrukturētu lipīdu zāļu nesēju ultraskaņas formulējums

Nanostrukturēti lipīdu nesēji (NLC) ir progresīva nanoizmēra zāļu piegādes sistēmu forma ar lipīdu serdi un ūdenī šķīstošu apvalku. NLC ir augsta stabilitāte, tie aizsargā aktīvās biomolekulas pret noārdīšanos un piedāvā ilgstošu zāļu izdalīšanos. Ultrasonication ir uzticama, efektīva un vienkārša tehnika, lai ražotu ielādētus nanostrukturētus lipīdu nesējus.

Nanostrukturētu lipīdu nesēju ultraskaņas sagatavošana

Nanostruktūras lipīdu nesēji (NLC) satur cietus lipīdus, šķidrus lipīdus un virsmaktīvās vielas ūdens vidē, kas nodrošina tiem labu šķīdību un biopieejamības īpašības. NLC plaši izmanto, lai formulētu stabilas zāļu nesēju sistēmas ar augstu biopieejamību un ilgstošu zāļu izdalīšanos. NLC ir plašs lietojumu klāsts, sākot no perorālas līdz parenterālai ievadīšanai, ieskaitot lokālu/transdermālu, oftalmoloģisko (acu) un plaušu ievadīšanu.
Ultraskaņas dispersija un emulgācija ir uzticama un efektīva metode, lai sagatavotu nanostrukturētus lipīdu nesējus, kas ielādēti ar aktīviem savienojumiem. Ultraskaņas NLC preparātam ir galvenā priekšrocība, ka nav nepieciešams organisks šķīdinātājs, liels daudzums virsmaktīvo vielu vai piedevu savienojumu. Ultraskaņas NLC sastāvs ir salīdzinoši vienkārša metode, jo kūstošais lipīds tiek pievienots virsmaktīvās vielas šķīdumam un pēc tam apstrādāts ar ultraskaņu.

Paraugu protokoli ultrasoniski ielādētiem nanostruktūras lipīdu nesējiem

Deksametazona ielādēti NLC, izmantojot ultraskaņu
Netoksiska potenciāla oftalmoloģiskā NLC sistēma tika sagatavota ultrasonication, kas izraisīja šauru izmēru sadalījumu, augstu deksametazona iekļūšanas efektivitāti un uzlabotu iekļūšanu. NLC sistēmas tika ultrasoniski sagatavotas, izmantojot Hielscher UP200S ultrasonicator un Compritol 888 ATO, Miglyol 812N un Cremophor RH60 kā sastāvdaļas.
Cietie lipīdi, šķidrie lipīdi un virsmaktīvā viela tika izkausēti, izmantojot karsēšanas magnētisko maisītāju 85 °C temperatūrā. Tad izkausētajam lipīdu maisījumam pievienoja deksametazonu un izšķīra. Tīrais ūdens tika uzkarsēts 85 ° C temperatūrā, un abas fāzes tika apstrādātas ar ultraskaņu (70% amplitūdā 10 minūtes) ar Hielscher UP200S ultraskaņas homogenizators. NLC sistēma tika atdzesēta ledus vannā.
Ultrasoniski sagatavotajiem NLC piemīt šaurs izmēru sadalījums, augsta DXM iekļūšanas efektivitāte un uzlabota iespiešanās.
Pētnieki iesaka izmantot zemu virsmaktīvo vielu koncentrāciju un zemu lipīdu koncentrāciju (piemēram, 2,5% virsmaktīvajai vielai un 10% kopējam lipīdu daudzumam), jo tad kritiskie stabilitātes parametri (Z_Ave, ZP, PDI) un zāļu iekraušanas jauda (EE%) ir piemēroti, bet emulgatora koncentrācija var saglabāties zema.
(sal. ar Kiss et al. 2019)

Retinyl Palmitate ielādēti NLC, izmantojot ultraskaņu
Retinoīds ir plaši izmantota sastāvdaļa grumbu dermatoloģijas terapijā. Retinols un retinilpalmitāts ir divi savienojumi no retinoīdu grupas, kas spēj izraisīt epidermas biezumu un ir efektīvi kā pretgrumbu līdzeklis.
NLC sastāvs tika sagatavots, izmantojot ultrasonication metodi. Preparāts saturēja 7,2% cetilpalmitāta, 4,8% oleīnskābes, 10% Tween 80, 10% glicerīna un 2% retinilpalmitāta. Lai ražotu NLC, kuros ir retinilpalmitāts, tika veikti šādi pasākumi: Izkausētu lipīdu maisījumu sajauc ar virsmaktīvo vielu, virsmaktīvo vielu, glicerīnu un dejonizētu ūdeni 60–70 °C temperatūrā. Šo maisījumu maisa ar augstas bīdes maisītāju pie 9800rpm 5 minūtes. Pēc tam, kad ir izveidojusies iepriekšēja emulsija, šī preemulsija nekavējoties tiek apstrādāta ar ultraskaņu, izmantojot zondes tipa ultraskaņas homogenizatoru 2 minūtes. Tad iegūtais NLC tika turēts istabas temperatūrā 24 h. Emulsija tika uzglabāta istabas temperatūrā 24 stundas un tika izmērīts nanodaļiņu izmērs. NLC formula parādīja daļiņu izmērus diapazonā no 200 līdz 300nm. iegūtajam NLC izskats ir gaiši dzeltens, lodveida izmērs 258±15,85 nm un polidispersitātes indekss 0,31±0,09. Zemāk redzamajā TEM attēlā parādīti ultrasoniski sagatavotie retinilpalmitāta ielādētie NLC.
(sk. Pamudji et al. 2015)

Zingiber zerumbet ielādēti NLC, izmantojot ultraskaņu
Nanostrukturēti lipīdu nesēji sastāv no cieto lipīdu, šķidro lipīdu un virsmaktīvo vielu maisījuma. Tās ir lieliskas zāļu piegādes sistēmas, lai ievadītu bioaktīvas vielas ar sliktu šķīdību ūdenī un ievērojami palielinātu to biopieejamību.
Lai formulētu Zingiber zerumbet saturošus NLC. 1% cieto lipīdu, ti, tika veikti šādi pasākumi. glicerīna monostearāts un 4% šķidrais lipīds, t.i., neapstrādāta kokosriekstu eļļa, tika sajaukti un izkausēti 50°C temperatūrā, lai iegūtu viendabīgu, dzidru lipīdu fāzi. Pēc tam lipīdu fāzei tika pievienota 1% Zingiber zerumbet eļļa, bet temperatūra tika nepārtraukti uzturēta 10 °C virs glicerilmonostearāta kušanas temperatūras. Ūdens fāzes pagatavošanai destilēts ūdens, Tween 80 un sojas lecitīns tika sajaukti kopā ar pareizo attiecību. Ūdens maisījums nekavējoties tika pievienots lipīdu maisījumam, lai izveidotu pirmsemulsijas maisījumu. Pēc tam iepriekšējā emulsija tika homogenizēta, izmantojot augstas bīdes homogenizatoru pie 11 000 apgr./min 1 min. Pēc tam iepriekšēja emulsija tika apstrādāta ar ultraskaņu, izmantojot zondes tipa ultrasonikatoru ar 50% amplitūdām 20 minūtes, Visbeidzot, NLC dispersija tika atdzesēta ledus ūdens vannā līdz istabas temperatūrai (25±1 ° C), lai slāpētu suspensiju aukstā vannā, lai novērstu daļiņu agregāciju. NLC tika uzglabāti 4 °C temperatūrā.
Zingiber zerumbet ielādētie NLC uzrāda nanometra izmēru 80.47±1.33, stabilu polidispersitātes indeksu 0.188±2.72 un zeta potenciālo lādiņu -38.9±2.11. Iekapsulēšanas efektivitāte parāda lipīdu nesēja spēju iekapsulēt Zingiber zerumbet eļļu vairāk nekā 80% efektivitāti.
(sal. ar Rosli et al. 2015)

Valsaratan ielādēti NLC, izmantojot ultraskaņu
Valsaratāns ir angiotenzīna II receptoru blokators, ko lieto antihipertensīvajās zālēs. Valsartānam ir zema biopieejamība - aptuveni 23% - tikai tā sliktās šķīdības ūdenī dēļ. Izmantojot ultraskaņas kausēšanas emulgācijas metodi, kas ļauj sagatavot Valsaratan ielādētus NLC, kuriem ir ievērojami uzlabota biopieejamība.
Vienkārši, eļļains Val šķīdums tika sajaukts ar noteiktu daudzumu izkusuša lipīdu materiāla 10 ° C temperatūrā virs lipīdu kušanas temperatūras. Ūdens virsmaktīvās vielas šķīdumu pagatavoja, izšķīdinot noteiktu Tween 80 un nātrija dezoksiholāta svaru. Virsmaktīvās vielas šķīdums tika tālāk uzkarsēts līdz tādai pašai temperatūras pakāpei un sajaukts ar eļļaino lipīdu zāļu šķīdumu, zondes-ultraskaņas apstrādei 3 minūtes, lai izveidotu emulsiju. Pēc tam izveidotā emulsija tika izkliedēta atdzesētā ūdenī ar magnētisko maisīšanu 10 min. Izveidoto NLC atdalīja centrifugējot. Paraugi no centrifugāta tika ņemti un analizēti, lai noteiktu Val koncentrāciju, izmantojot apstiprinātu HPLC metodi.
Ultraskaņas kausēšanas emulgācijas metodei ir vairākas priekšrocības, tostarp vienkāršība ar minimālu stresa stāvokli un bez toksiskiem organiskiem šķīdinātājiem. Sasniegtā maksimālā iekļūšanas efektivitāte bija 75,04%
(sk. Albekery et al. 2017)

Citi aktīvie savienojumi, piemēram, paklitaksels, klotrimazols, domperidons, puerarīns un meloksikāms, arī tika veiksmīgi iekļauti cieto lipīdu nanodaļiņās un nanostrukturētos lipīdu nesējos, izmantojot ultraskaņas metodes. (sal. ar Bahari un Hamishehkar 2016)

Ultrasonication kā sagatavošanas metodi nano lipīdu nesēju (NLC) formulēšanai var izmantot kā aukstu vai karstu homogenizācijas tehniku. Ultraskaņas homogenizācija rada šauru daļiņu izmēru sadalījumu, kas uzlabo NLC stabilitāti un uzglabāšanas īpašības.

Ultraskaņas aukstā homogenizācija

Ja nanostrukturētu lipīdu nesēju pagatavošanai izmanto aukstās homogenizācijas metodi, farmakoloģiski aktīvās molekulas, t.i., zāles, izšķīdina lipīdu kausējumā un pēc tam ātri atdzesē, izmantojot šķidro slāpekli vai sauso ledu. Dzesēšanas laikā lipīdi sacietē. Pēc tam cietā lipīdu masa tiek samalta nanodaļiņu lielumā. Lipīdu nanodaļiņas disperģē aukstā virsmaktīvās vielas šķīdumā, iegūstot aukstu iepriekšēju suspensiju. Visbeidzot, šī suspensija tiek apstrādāta ar ultraskaņu, bieži izmantojot ultraskaņas plūsmas šūnu reaktoru, istabas temperatūrā.
Tā kā vielas tiek sildītas tikai vienu reizi pirmajā solī, ultraskaņas aukstā homogenizācija galvenokārt tiek izmantota, lai formulētu karstumjutīgas zāles. Tā kā daudzas bioaktīvās molekulas un farmaceitiskie savienojumi ir pakļauti siltuma degradācijai, ultraskaņas aukstā homogenizācija ir plaši izmantots pielietojums. Vēl viena aukstās homogenizācijas metodes priekšrocība ir izvairīšanās no ūdens fāzes, kas atvieglo hidrofilo molekulu iekapsulēšanu, kuras citādi karstās homogenizācijas laikā varētu sadalīties no šķidrās lipīdu fāzes uz ūdens fāzi.

Ultraskaņas karstā homogenizācija

Ja ultraskaņas apstrāde tiek izmantota kā karsta homogenizācijas metode, izkausētie lipīdi un aktīvais savienojums (t.i., farmakoloģiski aktīvā viela) tiek disperģēti karstā virsmaktīvajā vielā, intensīvi maisot, lai iegūtu iepriekšēju emulsiju. Karstās homogenizācijas procesā ir svarīgi, lai abi šķīdumi, lipīdu/zāļu suspensija un virsmaktīvā viela būtu uzkarsēti līdz vienādai temperatūrai (aptuveni 5–10 °C virs cietā lipīda kušanas temperatūras). Otrajā posmā pirms emulsijas apstrādā ar augstas veiktspējas ultraskaņu, vienlaikus saglabājot temperatūru.

Augstas veiktspējas ultrasonikatori nanostrukturētiem lipīdu nesējiem

Hielscher Ultrasonics' spēcīgās ultraskaņas sistēmas tiek izmantotas visā pasaulē farmācijā R&D un ražošana, lai ražotu augstas kvalitātes nanozāļu nesējus, piemēram, cietās lipīdu nanodaļiņas (SLN), nanostrukturētus lipīdu nesējus (NLC), nanoemulsijas un nanokapsulas. Lai apmierinātu savu klientu prasības, Hielscher piegādā ultrasonikatorus no kompakta, bet spēcīga rokas laboratorijas homogenizatora un stenda ultraskaņas aparātiem līdz pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām, lai ražotu lielu daudzumu farmaceitisko preparātu. Ir pieejams plašs ultraskaņas sonotrodes un reaktoru klāsts, lai nodrošinātu optimālu iestatīšanu nanostrukturētu lipīdu nesēju (NLC) ražošanai. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Lai ļautu mūsu klientiem izpildīt labu ražošanas praksi (GMP) un izveidot standartizētus procesus, visi digitālie ultrasonikatori ir aprīkoti ar inteliģentu programmatūru, lai precīzi iestatītu ultraskaņas parametru, nepārtrauktu procesa kontroli un visu svarīgo procesa parametru automātisku ierakstīšanu iebūvētajā SD kartē. Augsta produktu kvalitāte ir atkarīga no procesa kontroles un nepārtraukti augstiem apstrādes standartiem. Hielscher ultrasonikatori palīdz jums uzraudzīt un standartizēt jūsu procesu!

Hielscher Ultrasonics’ Rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: