Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd liposompreparasjon

Ultralyd liposompreparat for legemidler og kosmetikk

Liposomer (liposom-lipidbaserte vesikler), transferosomer (ultradeformerbare liposomer), etosomer (ultradeformerbare vesikler med høyt alkoholinnhold) og niosomer (syntetiske vesikler) er mikroskopiske vesikler som kan kunstig fremstilles som globulære bærere der aktive molekyler kan innkapsles . Disse vesiklene med diametre mellom 25 og 5000 nm brukes ofte som legemiddelbærere for aktuelle formål i den farmasøytiske og kosmetiske industri, slik som medikamentlevering, geneterapi og immunisering. Ultralyd er en velprøvd metode for liposompreparasjon og innkapsling av aktive stoffer i disse vesiklene.

Liposomes are made from Phosphatidyl Choline (PC)

Liposomer er ikke bare bærere av aktive stoffer, også uten innkapslede stoffer, de ledige vesiklene, er sterke virkninger for huden, da fosfatidylcholin inkorporerer to essenser som den menneskelige organismen ikke kan produsere i seg selv: linolsyre og kolin.

liposomer

Liposomer er unilamellære, oligolamellære eller multilamellære vesikulære systemer og består av det samme materialet som en cellemembran (lipid-dobbeltlag). Når det gjelder deres sammensetning og størrelse, adskiller man mellom multi-lamellar vesikler (MLV, 0,1-10μm) og unilamellære vesikler, som skiller seg mellom små (SUV, <100 nm), store (LUV, 100-500 nm) eller gigantiske (GUV, 1 μm) vesikler.
Den sammensatte strukturen av liposomer består av fosfolipider. Fosfolipider har en hydrofil hodegruppe og en hydrofob halegruppe, som består av en lang hydrokarbonkjede.
Liposomemembranen har en meget lignende sammensetning som hudbarrieren, slik at de lett kan integreres i den menneskelige huden. Da liposomene fusserer med huden, kan de laste de innfangne ​​stoffene direkte til målet, hvor aktivaene kan oppfylle sine funksjoner. Liposomene danner således en forbedring av gjennomtrengelighet / permeabilitet i huden for de innesluttede farmasøytiske og kosmetiske midler. Også liposomer uten innkapslede midler, de ledige vesiklene, er sterke virkninger for huden, da fosfatidylcholin inkorporerer to essenser som den menneskelige organismen ikke kan produsere i seg selv: linolsyre og kolin.
Liposomer brukes som biokompatible bærere av legemidler, peptider, proteiner, plasmid DNA, antisense-oligonukleotider eller ribozymer, for farmasøytiske, kosmetiske og biokjemiske formål. Den enorme allsidigheten i partikkelstørrelse og i fysiske parametere av lipidene gir et attraktivt potensial for å konstruere skreddersydde kjøretøy til et bredt spekter av anvendelser. (Ulrich 2002)

Ultralyd liposomer dannelse

Liposomer kan dannes ved bruk av ultralyd. Basismaterialet for liposompreperasjon er amphile molekyler avledet eller basert på biologiske membranlipider. For dannelsen av små unilamellære vesikler (SUV), blir lipiddispersjonen sonikert forsiktig – f.eks. med den håndholdte ultralydsenheten UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter eller ultralydreaktoren UTR200 – i et isbad. Varigheten av en slik ultralydbehandling varer ca. 5 - 15 minutter. En annen metode for å fremstille små unilamellære vesikler er sonikering av lipellene med flere lameller.
Dinu-Pirvu et al. (2010) rapporterer innhenting av transferosomer ved å sonicere MLVer ved romtemperatur.
Hielscher Ultrasonics tilbyr ulike ultralydsenheter, sonotroder og tilbehør for å gi riktig sonikator med hensyn til strøm

Ultralyd innkapsling av midler til liposomer

Liposomer fungerer som bærere for aktive midler. Ultralyd er et effektivt verktøy for å forberede og danne liposomene for innfangning av aktive midler. Før innkapsling har liposomene en tendens til å danne klynger på grunn av overflateladningsinteraksjonen av fosfolipidpolarhoder (Míckova et al., 2008), og de må også åpnes. Som eksempel, Zhu et al. (2003) beskriver innkapslingen av biotinpulver i liposomer ved ultralydbehandling. Etter hvert som biotinpulveret ble tilsatt i vesikelsuspensjonsløsningen, ble oppløsningen sonikert i ca. 1 time. Etter denne behandlingen ble biotin innfanget i liposomene.

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

Bilde. 1: 1kW ultralydsprosessor for kontinuerlig inlinebehandling

Liposomale emulsjoner

For å øke næringsvirkningen av fuktighetsgivende eller anti-aldrende kremer, blir lotioner, geler og andre kosmeceutiske formuleringer, emulgeringsmiddel tilsatt til liposom-dispersjonene for å stabilisere høyere mengder lipider. Men undersøkelser hadde vist at liposomers evne generelt er begrenset. Ved tilsetning av emulgatorer vil denne effekten vises tidligere, og de ytterligere emulgatorer forårsaker en svekkelse på fosfatidylkolinens barriereaffinitet. Nanopartikler – sammensatt av fosfatidylkolin og lipider - er svaret på dette problemet. Disse nanopartikler er dannet av en oljedråpe som er dekket av et monolag av fosfatidylkolin. Bruken av nanopartikler tillater formuleringer som er i stand til å absorbere flere lipider og forbli stabile, slik at det ikke er behov for ekstra emulgatorer.
Ultralydbehandling er en velprøvd metode for produksjon av Nanoemulsions og nanodispersjoner. Meget intensiv ultralyd forsyner strømmen som trengs for å spre en væskefase (dispergert fase) i små dråper i en andre fase (kontinuerlig fase). I spredningssonen, imploding kavitasjon bobler forårsaker intensive støtbølger i den omkringliggende væsken og resulterer i dannelse av væskestråler med høy væskefrekvens. For å stabilisere de nylig dannede dråper av dispersjonsfasen mot koalescens, tilsettes emulgatorer (overflateaktive stoffer, overflateaktive midler) og stabilisatorer til emulsjonen. Da koalescens av dråpene etter forstyrrelse påvirker den endelige dråpestørrelsesfordelingen, anvendes effektivt stabiliserende emulgeringsmidler for å opprettholde den endelige dråpestørrelsesfordelingen på et nivå som er lik fordeling umiddelbart etter dråpebrytelsen i ultralyddispersjonssonen.

Liposomal Dispersjoner

Liposomale dispersjoner, som er basert på umettet fosfatidylklorid, mangler stabilitet mot oksidasjon. Stabiliseringen av dispersjonen kan oppnås ved antioksidanter, slik som ved et kompleks av vitaminer C og E.
Ortan et al. (2002) oppnådd i sin studie om ultralyd forberedelse av Anethum graveolens essensielle olje i liposomer gode resultater. Etter sonikering var dimensjonen av liposomer mellom 70-150 nm og for MLV mellom 230-475 nm; Disse verdiene var omtrent konstant også etter 2 måneder, men ble opphørt etter 12 måneder, spesielt i SUV-spredning (se histogrammer nedenfor). Stabilitetsmålingene, angående essensielt oljetap og størrelsesfordeling, viste også at liposomale dispersjoner opprettholdt innholdet av flyktig olje. Dette antyder at innfangningen av essensiell olje i liposomer økte olje stabiliteten.

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

Fig. 1 + 2: Ortan et al. (2009): Stabilitet av MLV- og SUV-dispersjoner etter 1 år. Liposomale formuleringer ble lagret ved 4 ± 1 ºC.

Hielscher ultralydprosessorer er de ideelle enhetene for applikasjoner i kosmetisk og farmasøytisk industri. Systemer bestående av flere ultralydsprosessorer opp til 16.000 watt hver gir kapasiteten som er nødvendig for å oversette denne laboratorieapplikasjonen til en effektiv produksjonsmetode for å oppnå fint dispergerte emulsjoner i kontinuerlig strømning eller i en sats – Å oppnå resultater som er sammenlignbare med dagens beste høytrykkshomogenisatorer, som for eksempel den nye åpningsventilen. I tillegg til denne høye effektiviteten i kontinuerlig emulgering, Hielscher ultralydsutstyr krever meget lite vedlikehold og er veldig enkle å betjene og rense. Ultralydet støtter faktisk rengjøring og skylling. Ultralydskraften er justerbar og kan tilpasses bestemte produkter og emulgeringsbehov. Spesielle strømningscellereaktorer som oppfyller de avanserte CIP-kravene (SIP-kravene) og SIP-kravene (steriliserings-på-stedet) er også tilgjengelige.

Kontakt oss / be om mer informasjon

Snakk med oss ​​om dine krav til behandling. Vi vil anbefale de mest egnede oppsett- og behandlingsparametrene for prosjektet ditt.





Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Litteratur / Referanser

  • Dayan, Nava (2005): Leveringssystemdesign i aktuelt anvendte formuleringer: En oversikt. I: Leveringssystemhåndbok for personlig pleie og kosmetiske produkter: Teknologi, applikasjoner og formuleringer (redigert av Meyer R. Rosen). Norwich, NY: William Andrew; s. 102-118.
  • Dinu-Pirvu, Cristina; Hlevca, Cristina; Ortan, Alina; Prisada, Razvan (2010): Elastiske vesikler som narkotikabærere gjennom huden. I: Farmacia Vol.58, 2/2010. Bucuresti.
  • Domb, Abraham J. (2006): Liposherer for kontrollert levering av stoffer. I: Mikrokapsling - Metoder og industrielle applikasjoner. (redigert av Simon Benita). Boca Raton: CRC Press; s. 297-316.
  • Lasic, Danilo D .; Weiner, Norman; Riaz, Mohammad; Martin, Frank (1998): Liposomer. I: Farmasøytiske doseringsformer: Disperse systemer Vol. 3. New York: Dekker; s. 87-128.
  • Lautenschläger, Hans (2006): Liposomer. I: Håndboken for kosmetisk vitenskap og teknologi (redigert av AO Barel, M. Paye og HI Maibach). Boca Raton: CRC Press; s. 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 som en kontrollmekanisme for Liposome Drug Delivery System for mulig bruk i stillas Implanted til dyr med Iatrogenic Brusk Defekt. I: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; s. 285-280.
  • Ortan, Alina; Campeanu, Gh .; Dinu-Pirvu, Cristina; Popescu, Lidia (2009): Studier om inntrapping av Anethum graveolens essensiell olje i liposomer. I: Poumanian Biotechnological Letters Vol. 14, 3/2009; s. 4411-4417.
  • Ulrich, Anne S. (2002): Biofysiske aspekter ved bruk av liposomer som leveringskøretøy. I: Biosience Report Vol.22, 2/2002; s. 129-150.
  • Zhu, Hai Feng; Li, Jun Bai (2003): Anerkjennelse av biotin-funksjonaliserte liposomer. I: Chinese Chemicals Letters Vol. 14, 8/2003; s. 832-835.