Lipossomas via método de evaporação de fase reversa usando sonicação
Os lipossomas são nanocarreadores versáteis usados na administração de medicamentos devido à sua biocompatibilidade e capacidade de encapsular medicamentos hidrofílicos e hidrofóbicos. O método de evaporação de fase reversa (também conhecido como método de emulsificação ou método de evaporação de solvente) é uma técnica proeminente para a preparação de lipossomas, oferecendo alta eficiência de encapsulamento. Este artigo enfoca a preparação de lipossomas por meio do método de evaporação de fase reversa aprimorado por sonicação do tipo sonda, destacando as etapas processuais, benefícios e possíveis aplicações em sistemas de administração de medicamentos.
Metodologia de Preparação de Lipossomas via Método de Evaporação de Fase Reversa
A formação de lipossomas pelo método de evaporação reversa usando sonicação envolve a dissolução de lipídios em uma mistura de solvente orgânico de clorofórmio e metanol (2:1 v/v), o que favorece a formação de micelas invertidas. Um tampão aquoso é então adicionado a esta mistura. A solução combinada é sonicada, por exemplo, usando um sonicador do tipo sonda como o UP400ST, para criar uma microemulsão de água em óleo. O solvente orgânico é então evaporado usando um evaporador rotativo, resultando em um gel viscoso que eventualmente colapsa para formar lipossomas. O grande núcleo aquoso das bolhas de microemulsão promove o aprisionamento de moléculas hidrofílicas, levando a géis lipossomais que exibem liberação controlada e um bom perfil de permeação. Finalmente, os lipossomas são reduzidos a um tamanho uniforme usando o sonicador.
Protocolo / Instruções passo a passo:
- Pesar e dissolver lipídios:
Pesar com precisão um total de 40 mg de L-α-fosfatidilcolina e colesterol em uma proporção de massa de 4:1 ou 7:3.
Dissolver os lípidos pesados em 10 ml de uma mistura de clorofórmio/metanol (4:1 v/v) num balão de fundo redondo. - Forma de filme lipídico:
Encaixar o balão de fundo redondo a um evaporador rotativo.
Girar o balão a 8 x g a 40 °C em condições de vácuo até formar uma fina película lipídica nas paredes do frasco. - Remova os vapores do solvente:
Evacuar os fumos remanescentes da mistura de solventes lavando o balão com gás azoto. - Redissolver o filme lipídico:
Dissolva novamente o filme lipídico em 10 mL de éter dietílico para formar vesículas de fase reversa. - Prepare a fase aquosa:
Misture 5 mL de tampão PBS (0,1 M, pH 7,4) contendo o ingrediente ativo para encapsulamento e 20 mg de Tween 80 com a fase orgânica (éter dietílico com lipídios dissolvidos). - Sonicar a emulsão:
Coloque a emulsão sem emulsão em um banho de gelo.
Sonicar a emulsão usando um sonicador tipo sonda UP200Ht a 26 kHz e 50% do modo de pulso (0,5 ciclos = 30 seg ON / 30 seg OFF) e 50% de amplitude por 1 minuto. - Evaporar para formar gel:
Retorne a emulsão sonicada ao evaporador rotativo.
Evaporar sob pressão atmosférica a 40°C até obter um gel. - Forma de lipossomas:
Evaporar ainda mais o gel, quebrando-o em um líquido semitransparente, indicando a formação de lipossomas. - Suspensão final do lipossomo:
Adicione mais 5 mL de tampão PBS (0,1 M, pH 7,4) à suspensão de lipossomas.
Agite suavemente a mistura.
Evacuar os fumos remanescentes de éter dietílico com gás azoto. - Armazenamento:
Conservar a suspensão final de lipossomas a 4°C no frigorífico até ser necessário.
Estas instruções descrevem o processo passo a passo para a preparação de lipossomas usando o método de evaporação de fase reversa com homogeneização ultrassônica, garantindo alta carga aquosa interna e encapsulamento eficiente do ingrediente ativo.
O método de evaporação de fase reversa, particularmente usando sonicação do tipo sonda, é uma técnica amplamente adotada para a preparação de lipossomas, especialmente quando se visa alta carga aquosa interna. Este método é vantajoso em relação ao método tradicional de hidratação por filme fino devido à sua capacidade de incorporar uma maior quantidade de fase aquosa dentro dos lipossomas.
Vantagens da sonicação tipo sonda para formação de lipossomas
- Homogeneidade aprimorada: A sonicação do tipo sonda fornece entrada de energia consistente, resultando em uma distribuição de tamanho mais uniforme dos lipossomas.
- Encapsulamento aprimorado: As forças mecânicas durante a sonicação aumentam o encapsulamento de medicamentos, particularmente para compostos hidrofílicos.
- Escalabilidade: Os métodos são facilmente escaláveis, tornando-os adequados para a produção de lipossomas em larga escala.
Aplicações de lipossomas na administração de medicamentos
Os lipossomas preparados por meio dos métodos de emulsificação e evaporação de solvente com sonicação do tipo sonda são adequados para várias aplicações de administração de medicamentos, incluindo:
- Entrega de medicamentos direcionados: A funcionalização de lipossomas com ligantes específicos permite a entrega direcionada a tecidos ou células específicos.
- Liberação controlada: A estrutura da bicamada lipídica permite a liberação controlada do fármaco, aumentando a eficácia terapêutica.
- Versatilidade: Esses métodos acomodam uma ampla gama de agentes terapêuticos, desde pequenas moléculas até biomoléculas maiores, como proteínas e ácidos nucléicos.
O método de evaporação de fase reversa é particularmente conhecido por sua maior carga aquosa interna em comparação com o método de hidratação de filme fino. Essa característica é benéfica para aplicações que requerem encapsulamento substancial de drogas hidrofílicas ou outros agentes terapêuticos.
O método de evaporação de fase reversa usando sonicação do tipo sonda é uma técnica robusta e eficiente para a preparação de lipossomas. Sua capacidade de atingir maior carga aquosa interna o torna um método preferido em aplicações farmacêuticas onde a maximização do encapsulamento de substâncias hidrofílicas é crucial. O controle cuidadoso da evaporação do solvente e o uso de sonicação são fundamentais para o sucesso desse método, levando à produção de lipossomas de alta qualidade adequados para vários fins terapêuticos.
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1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
n.a. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
n.a. | maior | cluster de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): An efficient liposome based method for antioxidants encapsulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. and Wen, J. (2014): Preparation, Optimization and Characterization of Bovine Lactoferrin-loaded Liposomes and Solid Lipid Particles Modified by Hydrophilic Polymers Using Factorial Design. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impact of preparation method and variables on the internal structure, morphology, and presence of liposomes in phytantriol-Pluronic® F127 cubosomes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
Fatos, vale a pena conhecer
O que são lipossomas?
Os lipossomas são vesículas esféricas com uma bicamada lipídica usada para encapsular compostos. Eles são preparados em uma solução contendo o composto a ser capturado. Para compostos hidrofílicos como proteínas, uma solução aquosa é usada, enquanto moléculas hidrofóbicas são encapsuladas usando soluções em solventes orgânicos misturados com lipídios. Essa versatilidade torna os lipossomas valiosos para a administração de medicamentos e outras aplicações biomédicas.
O que é o método de evaporação de fase reversa para preparação de lipossomas?
O método de evaporação de fase reversa para preparação de lipossomas envolve a dissolução de lipídios em uma mistura de clorofórmio / metanol e a formação de um filme lipídico fino por evaporação rotativa. Este filme é então dissolvido em éter dietílico para criar vesículas de fase reversa. Uma fase aquosa contendo o ingrediente ativo e Tween 80 é misturada com a fase orgânica, formando uma emulsão de água em óleo. A emulsão é sonicada usando um sonicador do tipo sonda, seguida por mais evaporação rotativa para produzir um gel, que eventualmente forma lipossomas após evaporação adicional. A suspensão final é completada pela adição de tampão PBS e remoção de solventes residuais com gás nitrogênio, resultando em lipossomas que são armazenados a 4 ° C.
Qual é o efeito da sonicação nos lipossomas?
A sonicação afeta os lipossomas usando ondas ultrassônicas para interromper e misturar as fases lipídica e aquosa, promovendo a formação de uma dispersão homogênea. Esse processo ajuda a controlar o tamanho e a uniformidade dos lipossomas e evita o superaquecimento, permitindo rajadas intermitentes de energia. A cavitação controlada causada pela sonicação garante o encapsulamento eficiente dos ingredientes ativos dentro dos lipossomas.
O que é transição de fase em lipossomas?
A transição de fase em lipossomas refere-se à mudança induzida pela temperatura no estado físico do lipídio. A temperatura de transição de fase é a temperatura específica na qual os lipídios mudam da fase de gel ordenada, onde as cadeias de hidrocarbonetos são totalmente estendidas e compactadas, para a fase cristalina líquida desordenada, onde as cadeias de hidrocarbonetos se tornam orientadas aleatoriamente e fluidas. Essa transição afeta a estabilidade, a permeabilidade e a interação dos lipossomas com substâncias encapsuladas.
O que é o método de extrusão de preparação de lipossomas?
Às vezes, o método de hidratação de filme fino também é chamado de método de extrusão, pois a etapa de hidratação de filme fino é seguida por uma etapa de extrusão. Durante a extrusão, os lipossomas são extrudados através de membranas de policarbonato para obter pequenos lipossomas homogêneos. Alternativamente à extrusão, os lipossomas são frequentemente reduzidos por sonicação.
Qual é o método de sonicação dos lipossomas?
A sonicação é aplicada em vários métodos de formação de lipossomas. A sonicação é aplicada para a emulsificação de lipídios e solventes, para reidratação do filme lipídico e redução do tamanho dos lipossomas. Para o método de evasão de fase reversa, os lipídios são emulsionados por ultrassom com uma fase aquosa. Para o método de filme fino, um filme lipídico seco é reidratado usando um sonicador para criar uma suspensão de vesícula multilamelar. Múltiplas técnicas de preparação de lipossomas usam sonicação para a redução subsequente de lipossomas formados. Aqui, a sonicação resulta em lipossomas uniformemente pequenos e estáveis, adequados para várias aplicações.