Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd formulering av nanostrukturert lipid narkotika bærere

Nanostruktur lipid bærere (NLCs) er en avansert form for nano-sized narkotika leveringssystemer med en lipid kjerne og et vannløselig skall. NLCs har høy stabilitet, beskytter de aktive biomolekylene mot nedbrytning og tilbyr vedvarende legemiddelfrigjøring. Ultralydbehandling er en pålitelig, effektiv og enkel teknikk for å produsere lastet nanostrukturerte lipidbærere.

Ultralyd forberedelse av nanostrukturertlipid bærere

Nanostruktur lipid bærere (NLCs) inneholder solid lipid, flytende lipid, og overflateaktivt middel i et vandig medium, noe som gir dem god løselighet og biotilgjengelighet egenskaper. NLCs er mye brukt til å formulere stabile legemiddelbærersystemer med høy biotilgjengelighet og vedvarende legemiddelfrigjøring. NLCs har et bredt spekter av applikasjoner som spenner fra oral til parenteral administrasjon, inkludert aktuell / transdermal, oftalmisk (okulær) og lungeadministrasjon.
Ultralyd dispersjon og emulgering er en pålitelig og effektiv teknikk for å forberede nanostrukturerte lipidbærere lastet med aktive forbindelser. UltralydNLC-preparatet har den store fordelen av ikke å kreve et organisk løsningsmiddel, store mengder overflateaktivt middel eller additivforbindelser. Ultralyd NLC formulering er en relativt enkel metode som smeltelipid legges til løsningen av overflateaktivt middel og deretter sonikert.

Eksemplariske protokoller for ultrasonisk lastet nanostruktur lipid bærere

Deksametason-lastet NLCs via Sonication
Ultralyd ekstraksjon med UP200StEt giftfritt potensielt oftalmisk NLC-system ble utarbeidet under ultralydbehandling, noe som resulterte i en smal størrelsesfordeling, høy deksametasonenfellingseffekt og forbedret penetrasjon. NLC-systemer ble ultrasonisk forberedt ved hjelp av en Hielscher UP200S ultrasonicator og Compritol 888 ATO, Miglyol 812N og Cremophor RH60 som komponenter.
Den faste lipid, flytende lipid, og overflateaktivt middel ble smeltet ved hjelp av en oppvarming magnetisk omrører ved 85ºC. Deretter ble Deksametason tilsatt den smeltede lipidblandingen og dispergert. Det rene vannet ble oppvarmet ved 85ºC og de to fasene ble sonikert (ved 70% amplitude i 10 min) med Hielscher UP200S ultralyd homogenisator. NLC-systemet ble avkjølt i et isbad.
De ultrasonisk forberedte NLCene viser en smal størrelsesfordeling, høy DXM-entrapmenteffekt og forbedret penetrasjon.
Forskerne anbefaler bruk av lav overflateaktivt konsentrasjon og lav lipidkonsentrasjon (f.eks. 2,5 % for overflateaktivt middel og 10 % for total lipid) fordi de kritiske stabilitetsparametrene (Z)Ave, ZP, PDI) og legemiddelbelastningskapasitet (EE%) egnet mens emulgatorkonsentrasjonen kan forbli på lave nivåer.
(jf. kyss et al. 2019)

Retinyl Palmitate-lastet NLCs via Sonikering
Retinoid er en mye brukt ingrediens i dermatologi terapi er av rynker. Retinol og retinyl palmitat er to forbindelser fra retinoid gruppen som har en evne til å indusere tykkelsen av epidermis og effektiv som anti-rynke agent.
NLC-formuleringen ble utarbeidet ved hjelp av ultralydmetode. Formuleringen inneholdt 7,2% av cetyl palmitat, 4,8% av oljesyre, 10% av Tween 80, 10% av glyserin, og 2% av retinyl palmitat. Følgende tiltak ble tatt for å produsere retinyl palmitat-lastet NLCs: Blandingen av smeltet lipider blandes med overflateaktivt, co-overflateaktivt middel, glyserin og deionisert vann ved 60-70 °C. Denne blandingen omrøres med en høyskjærmikser ved 9800 rpm i 5 min. Etter at pre-emulsjonen har dannet seg, blir denne pre-emulsjonen umiddelbart sonikert ved hjelp av en probe-type ultralyd homogenisator i 2 min. Deretter ble den oppnådde NLC holdt ved romtemperatur i 24 timer. Emulsjonen ble lagret ved romtemperatur i 24 timer og nanopartikkelstørrelsen ble målt. NLC-formelen viste partikkelstørrelser i området 200-300nm. NLC oppnådd har en blek gul utseende, en globule størrelse på 258 ± 15,85 nm, og en polydispersitetsindeks på 0,31 ± 0,09. TEM-bildet nedenfor viser de ultrasonisk forberedte retinyl palmitate-lastet NLCs.
(jf. Pamudji et al. 2015)

Ultrasonication er en rask og pålitelig teknikk for å produsere overlegne nanostrukturerte lipidbærere.

UP400St, en 400 watt kraftig ultralydhomogenisator, for produksjon av nanostrukturerte lipidbærere (NLCer)

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Sfæriske nanostrukturerte lipidbærere lastet med retinyl palmitat ble utarbeidet under sonikering. Ther NLCs har en gjennomsnittlig størrelse på 200-300nm.

Morfologi av ultrasonisk formulert retinyl palmitat NLCs: (A) forstørrelse på 10000x, (B) forstørrelse på 20000x, og (C) forstørrelse på 40000x
kilde: Pamudji et al. 2016

Zingiber zerumbet-lastet NLCs via Sonication
Nanostrukturerte lipidbærere består av en blanding av solid-lipid, flytende-lipid og overflateaktivt middel. De er gode legemiddelleveringssystemer for å administrere bioaktive stoffer med dårlig vannløselighet og for å øke biotilgjengeligheten betydelig.
Følgende tiltak ble gjennomført for å formulere Zingiber zerumbet-lastet NLCs. 1% solid lipid, dvs. glyserylmonostarate, og 4% flytende lipid, det vil si jomfrukokosolje, ble blandet og smeltet ved 50 °C for å oppnå en homogen, klar lipidfase. Deretter ble 1% Zingiber zerumbet olje lagt til lipidfasen, mens temperaturen ble opprettholdt kontinuerlig 10 ° C over smeltetemperaturen til glyserylmonosteat. For utarbeidelse av vandig fase ble destillert vann, Tween 80 og soyalecitin blandet sammen i riktig forhold. Den vandige blandingen ble umiddelbart tilsatt i lipidblandingen for å danne en pre-emulsjonsblanding. Pre-emulsjonen ble deretter homogenisert ved hjelp av høyskjærhomogenisator ved 11 000 o/min. Etterpå ble pre-emulsjonen sonikert ved hjelp av en probe-type ultrasonicator ved 50% amplituder i 20 min, Til slutt ble NLC-spredningen avkjølt i isvannbad til romtemperatur (25 ± 1 ° C) for å slukke suspensjonen i det kalde badet for å forhindre partikkelaggregasjon. NlC-ene ble lagret ved 4 °C.
Zingiber zerumbet-lastet NLCs viser en nanometer størrelse på 80,47 ±1,33, stabil polydispersitetindeks på 0,188±2,72 og en zeta potensiell kostnad på -38,9±2,11. Innkapslingseffektiviteten viser lipidbærerens evne til å innkapsle Zingiber zerumbet-olje mer enn 80 % effektivitet.
(jf. Rosli et al. 2015)

Valsaratan-lastet NLCs via Sonication
Valsaratan er en angiotensin II reseptorblokkering som brukes i antihypertensiv legemiddel. Valsartan har en lav biotilgjengelighet på ca. 23% bare på grunn av sin dårlige vannløselighet. Ved hjelp av ultralydsmelte-emulgeringsmetoden som er tillatt for fremstilling av Valsaratan-lastet NLCer med en betydelig forbedret biotilgjengelighet.
Enkelt, fet løsning av Val ble blandet med visse mengder av en smeltet lipid materiale ved temperatur 10 ° C over lipid smeltepunktet. En vandig overflateaktivt middel oppløsning ble utarbeidet ved å oppløse visse vekter av Tween 80 og natriumdeoksycholate. Den overflateaktive løsningen ble ytterligere oppvarmet i samme temperaturgrad og blandet med den oljete lipidnarkotikaløsningen ved sondesonikering i 3 min. for å danne en emulsjon. Deretter ble den dannede emulsjonen spredt i avkjølt vann ved magnetisk omrøring i 10 min. Den dannede NLC ble separert ved sentrifugering. Prøver fra supernatanten ble tatt og analysert for konsentrasjonen av Val ved hjelp av en validert HPLC-metode.
Ultralydsmelteemulgeringsmetoden har en rekke fordeler, inkludert enkelhet med minimal stressende tilstand og fratatt giftige organiske løsemidler. Maksimal entrapmenteffektivitet oppnådd var 75,04 %
(jf. Albekery et al. 2017)

Andre aktive forbindelser som paklitaksel, klotrimazol, domperidon, puerarin og meloksikam ble også vellykket innlemmet i solid-lipid nanopartikler og nanostrukturerte lipidbærere ved hjelp av ultralydteknikker. (jf. Bahari og Hamishehkar 2016)

Ultrasonication som forberedelsesmetode for formulering av nano lipid bærere (NLCs) kan brukes som kald eller varm homogenisering teknikk. Ultralyd homogenisering resulterer i en smal partikkelstørrelsesfordeling, noe som forbedrer NLCs stabilitet s- og lagringsegenskaper.

Ultralyd kald homogenisering

Når den kalde homogeniseringsteknikken brukes til å forberede nanostrukturerte lipidbærere, oppløses de farmakologisk aktive molekylene, det vil si stoffet, i lipidsmeltingen og deretter raskt avkjølt ved hjelp av flytende nitrogen eller tørris. Under kjøling en størkner lipidene. Den faste lipidmassen er deretter malt nanopartikkelstørrelse. Lipidnanopartiklene disperser i en kald overflateaktivt løsning, noe som gir en kald pre-suspensjon. Til slutt er denne suspensjonen sonikert, ofte ved hjelp av en ultralydstrømcellereaktor, ved romtemperatur.
Siden stoffene bare varmes opp én gang i det første trinnet, brukes ultralydkald homogenisering hovedsakelig til å formulere varmefølsomme stoffer. Så mange bioaktive molekyler og farmasøytiske forbindelser er utsatt for varmenedbrytning, ultralyd kald homogenisering er et mye brukt program. En ytterligere fordel med den kalde homogeniseringsteknikken er unngåelse av en vandig fase, noe som gjør det lettere å innkapsle hydrofile molekyler, som ellers kan partisjonere fra den flytende lipidfasen til vannfasen under varm homogenisering.

Ultralyd varm homogenisering

Når sonikering brukes som varm homogeniseringsteknikk, disperpers er de smeltede lipidene og den aktive forbindelsen (dvs. farmakologisk aktiv ingrediens) dispergert i et varmt overflateaktivt middel under intens omrøring for å oppnå en pre-emulsjon. For den varme homogeniseringsprosessen er det viktig at begge løsningene, lipid-/legemiddelsuspensjonen og overflateaktivt middel er oppvarmet til samme temperatur (ca. 5–10 °C over smeltepunktet til den faste lipiden). I det andre trinnet behandles pre-emulsjonen med høy ytelsessonikering samtidig som temperaturen opprettholdes.

Ultralydatore med høy ytelse for nanostrukturerte lipidbærere

UIP2000hdT-en 2000W høyytelses ultralyd for industriell fresing av nano-partikler.Hielscher Ultrasonics' kraftige ultralydsystemer brukes over hele verden i farmasøytisk R&D og produksjon for å produsere nanobærere av høy kvalitet som solide lipidnanopartikler (SLNer), nanostrukturerte lipidbærere (NLCer), nanoemulsjoner og nanokapsler. For å møte kundenes krav leverer Hielscher ultrasonicatorer fra den kompakte, men kraftige håndholdte laboratoriehomogenisatoren og benk-top ultralydmaskiner til fullt industrielle ultralydsystemer for produksjon av høye volumer av farmasøytiske formuleringer. Et bredt spekter av ultralydsonotroder og reaktorer er tilgjengelige for å sikre et optimalt oppsett for din produksjon av nanostrukturerte lipidbærere (NLCer). Robustheten til Hielschers ultralydutstyr gir mulighet for 24/7-drift på tung og i krevende miljøer.
For å gjøre det mulig for våre kunder å oppfylle God Produksjonspraksis (GMP) og etablere standardiserte prosesser, er alle digitale ultrasonicatorer utstyrt med intelligent programvare for presis innstilling av sonikeringsparameteren, kontinuerlig prosess kontroll og automatisk registrering av alle viktige prosessparametere på et innebygd SD-kort. Høy produktkvalitet avhenger av prosesskontroll og kontinuerlig høye behandlingsstandarder. Hielscher ultrasonicators hjelpe deg å overvåke og standardisere prosessen!

Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprosessorer kan levere svært høy amplituder. Amplituder på opptil 200 μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7-drift. For enda høyere amplituder, tilpasset ultralyd sonotroder er tilgjengelig. Den robuste Hielscher ' s ultralyd utstyr muliggjør 24/7 drift ved Heavy Duty og i krevende miljøer.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor for å be om ytterligere informasjon om ultralydprosessorer, applikasjoner og pris. Vi vil gjerne diskutere prosessen med deg og å tilby deg et ultralydsystem som oppfyller dine krav!









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer ultralyd homogenisatorer med høy ytelse for dispersjon, emulgering og celle utvinning.

Høyeffekts ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriell skala.

Litteratur / Referanser



Fakta Verdt å vite

Avanserte nano-sized narkotikabærere

Nanoemulsjoner, liposomer, niosomer, polymere nanopartikler, solid-lipid nanopartikler og nanostrukturerte lipidnanopartikler brukes som avanserte legemiddelleveringssystemer for å forbedre biotilgjengeligheten, redusere cytotoksisitet og oppnå vedvarende frigjøring av legemidler.

Forskjellen mellom solide lipidnanopartikler og nanostrukturerte lipidbærere er sammensetningen av lipidmatrisen.

Den skjematiske strukturen til a) solid lipid nanopartikkel b) nanostrukturert lipidbærer
Kilde: Bahari og Hamishehkar 2016

Begrepet solid-lipid-baserte nanopartikler (SLBNer) består av de to typer nano-sized narkotikabærere, solid lipid nanopartikler (SLNer) og nanostrukturerte lipidbærere (NLCer). SLNer og NLCer utmerker seg ved sammensetningen av solid partikkelmatrise:
Solid-lipid nanopartikler (SLNer), også kjent som liposfærer eller solide lipid nanosfærer, er submikronpartikler med en gjennomsnittlig størrelse mellom 50 og 100nm. SlNer er laget av lipider som forblir faste ved rom- og kroppstemperatur. Den faste lipiden brukes som et matrisemateriale, der legemidler innkapsles. Lipider for fremstilling av Speilreflekser kan velges fra en rekke lipider, inkludert mono-, di-, eller triglyserider; glycerid blandinger; og lipidsyrer. Lipidmatrisen stabiliseres deretter av biokompatible overflateaktive stoffer.
Nanostrukturerte lipidbærere (NLCer) er lipidbaserte nanopartikler laget av en solid lipidmatrise, som kombineres med flytende lipider eller olje. Den faste lipiden gir en stabil matrise, som immobiliserer de bioaktive molekylene, det vil si stoffet, og forhindrer at partiklene aggregerer. Den flytende lipid eller oljedråper i den faste lipidmatrisen forbedrer partiklenes legemiddelbelastningskapasitet.