Os lipossomas produzidos ultrassonicamente mostram uma eficiência de aprisionamento muito alta, alta capacidade de carga e tamanho esférico uniformemente pequeno. Assim, os lipossomas ultra-sônicos oferecem excelente biodisponibilidade. Hielscher Ultrasonics oferece ultrasonicators para a produção confiável de lipossomas de grau farmacêutico em lote e modo contínuo.

Vantagens da Produção De Lipossom Ultrassônico

Encapsulamento ultra-sônico lipossomas é uma técnica usada para encapsular drogas ou outros agentes terapêuticos dentro de lipossomas usando energia ultra-sônica. Quando comparado com outros métodos para encapsulamento de lipossomas, o encapsulamento ultra-sônico tem várias vantagens que o tornam a técnica de produção superior.

• Alta carga, alta eficiência de aprisionamento: A produção ultra-sônica de lipossomas é bem conhecida por produzir lipossomas com uma alta carga de ingredientes ativos, por exemplo, vitamina C, moléculas de drogas etc. Ao mesmo tempo, o método de sonicação mostra uma alta eficiência de aprisionamento. Isso significa que uma alta porcentagem da substância ativa é encapsulada por ultrassom. Em conclusão, isso torna a ultrassonografia um método altamente eficiente para a produção de lipossomas.
• Lipossomas uniformemente pequenos: Uma vantagem do encapsulamento ultra-sônico de lipossomas é sua capacidade de produzir lipossomas altamente uniformes com uma distribuição de tamanho estreita. A energia ultra-sônica pode ser usada para quebrar lipossomas maiores ou agregados lipídicos em lipossomas menores e mais uniformes. Isso leva a uma maior consistência no tamanho e na forma dos lipossomas, o que pode ser importante para aplicações de liberação de fármacos, onde o tamanho das partículas pode afetar sua farmacocinética e eficácia.
• Aplicável a quaisquer moléculas: Outra vantagem do encapsulamento ultra-sônico de lipossomas é sua capacidade de encapsular uma ampla gama de drogas e outros agentes terapêuticos. A técnica pode ser usada para encapsular drogas hidrofílicas e hidrofóbicas, o que pode ser difícil de fazer com outros métodos. Além disso, a energia ultra-sônica pode ser usada para encapsular macromoléculas e nanopartículas, que podem ser muito grandes para encapsular com outros métodos.
• Rápido e confiável: O encapsulamento ultra-sônico de lipossomas também é um processo relativamente simples e rápido. Não requer o uso de produtos químicos agressivos ou altas temperaturas, o que pode ser prejudicial para os agentes terapêuticos que estão sendo encapsulados.
• Aumento de escala: Além disso, a técnica pode ser facilmente ampliada para produção em larga escala, tornando-se uma opção econômica para aplicações de liberação de medicamentos.

Em resumo, o encapsulamento ultrassônico de lipossomas é uma técnica superior para encapsulamento de lipossomas devido à sua capacidade de produzir lipossomas uniformes com uma distribuição de tamanho estreita, encapsular uma ampla gama de agentes terapêuticos e sua simplicidade e escalabilidade.

Lipossomas de ultra-sons Preparação para produtos farmacêuticos e cosméticos

Lipossomas (vesículas de base lipídica), transferossomos (lipossomas ultradeformáveis), etossomos (vesículas ultradeformáveis com alto teor alcoólico) e niossomos (vesículas sintéticas) são vesículas microscópicas, que podem ser preparadas artificialmente como carreadores globulares nos quais moléculas ativas podem ser encapsuladas. Essas vesículas com diâmetros entre 25 e 5000 nm são frequentemente usadas como carreadores de medicamentos na indústria farmacêutica e cosmética, como administração oral ou tópica de medicamentos, geneterapia e imunização. Ultrasonication é um método cientificamente comprovado para a produção de lipossomas altamente eficiente. Os ultrasonicators Hielscher produzem lipossomas com altas cargas de ingredientes ativos e biodisponibilidade superior.

Lipossomas e Formulação Lipossomal

Os lipossomas são sistemas vesiculares unilamelares, oligolamelares ou multilamelares e são compostos pelo mesmo material de uma membrana celular (bicamada lipídica). Em relação à sua composição e tamanho, os lipossomas são diferenciados da seguinte forma:

• vesículas multilamelares (MLV, 0,1-10μm)
• pequenas vesículas unilamelares (SUV, <100 nm)
• grandes vesículas unilamelares (LUV, 100–500 nm)
• vesículas unilamelares gigantes (GUV, ≥1 μm)

A estrutura principal dos lipossomas consiste em fosfolipídios. Os fosfolipídios têm um grupo cabeça hidrofílica e um grupo caudal hidrofóbico, que consiste em uma longa cadeia de hidrocarbonetos.
A membrana do lipossoma tem uma composição muito semelhante à da barreira da pele, para que possam ser facilmente integradas na pele humana. À medida que os lipossomas se fundem com a pele, eles podem descarregar os agentes presos diretamente para o destino, onde os ativos podem cumprir suas funções. Assim, os lipossomas criam um aumento da penetração / permeabilidade da pele para os agentes farmacêuticos e cosméticos aprisionados. Também os lipossomas sem agentes encapsulados, as vesículas vazias, são ativos potentes para a pele, uma vez que a fosfatidilcolina incorpora dois elementos essenciais, que o organismo humano não pode produzir por si só: ácido linoléico e colina.
Os lipossomas são utilizados como portadores biocompateis de medicamentos, péptidos, proteínas, DNA plásmico, oligonucleótidos anti-sentido ou ribozimas, para farmacêutica, cosmética, e efeitos bioquímicos. A enorme versatilidade no tamanho das partículas e em parâmetros físicos dos lípidos proporciona um potencial atractivo para a construção de veículos adaptadas para uma ampla gama de aplicações. (Ulrich 2002)

Formação de ultra-som Os lipossomas

Os lipossomas podem ser formados através da utilização de ultra-sons. O material de base para preperation lipossoma são moléculas amphilic derivados ou baseados em lípidos da membrana biológica. Para a formação de pequenas vesículas unilamelares (SUV), a dispersão de lípidos é sonicada suavemente – por exemplo, com o dispositivo ultrassônico portátil UP50H (50W, 30kHz), o VialTweeter ou o reator ultrassônico CupHorn – num banho de gelo. A duração de um tratamento de ultra-sons tal dura aprox. 5 - 15 minutos. Outro método para a produção de pequenas vesículas unilamelares é a sonicação das vesículas de lipossomas multi-lamelares.
Dinu-Pirvu et al. (2010) relata a obtenção de transferosomes por sonicação MLV à temperatura ambiente.
Hielscher Ultrasonics oferece vários dispositivos ultra-sônicos, sonotrodos e acessórios e pode, assim, fornecer a configuração ultra-sônica mais adequada para um encapsulamento lipossomal altamente eficiente em qualquer escala.

Encapsulamento ultra-sônico de substâncias ativas em lipossomas

Os lipossomas funcionam como carreadores de ingredientes ativos, como vitaminas, moléculas terapêuticas, peptídeos etc. O ultrassom é uma ferramenta eficaz para preparar e formar lipossomas para o aprisionamento de agentes ativos. Simultaneamente, a sonicação auxilia o processo de encapsulamento e aprisionamento para que lipossomas com alta carga de ingredientes ativos sejam produzidos. Antes do encapsulamento, os lipossomas tendem a formar aglomerados devido à interação carga-carga superficial das cabeças polares fosfolipídicas (cf. Míckova et al. 2008), além de terem que ser abertos. A título de exemplo, Zhu et al (2003) descrevem o encapsulamento de pó de biotina em lipossomas por ultrassomação. Como o pó de biotina foi adicionado à solução de suspensão da vesícula, a solução foi sonicada. Após esse tratamento, a biotina foi aprisionada nos lipossomas.

Emulsões Lipossomais com Ultrasonication

Para aumentar o efeito estimulante de hidratação ou cremes, loções, geles e outras formulações cosmecêuticos anti-envelhecimento, emulsionante são adicionados às dispersões lipossómicas para estabilizar quantidades mais elevadas de lípidos. Mas investigações mostraram que a capacidade de lipossomas é geralmente limitada. Com a adição de emulsionantes, este efeito irá aparecer mais cedo e os emulsionantes adicionais causar um enfraquecimento da afinidade barreira de fosfatidilcolina. nanopartículas – composta por fosfatidilcolina e lipídios - são a resposta para este problema. Estas nanopartículas são formadas por uma gotícula de óleo, que é coberta por uma monocamada de fosfatidilcolina. O uso de nanopartículas permite formulações que são capazes de absorver mais lípidos e permanecem estáveis, de modo que os emulsionantes adicionais não são necessários.
A ultra-sonografia é um método comprovado para a produção de nanoemulsões e nanodispersões. O ultra-som altamente intensivo fornece o poder necessário para dispersar uma fase líquida (fase dispersa) em pequenas gotículas em uma segunda fase (fase contínua). Na zona de dispersão, as bolhas de cavitação implinentes causam ondas de choque intensivas no líquido circundante e resultam na formação de jatos líquidos de alta velocidade do líquido. A fim de estabilizar as gotículas recém formadas da fase dispersa contra a coalescência, são adicionados à emulsão emulsionantes (substâncias tensoativas, tensioactivos) e estabilizadores. À medida que a coalescência das gotículas após a interrupção influencia a distribuição final do tamanho das gotículas, os emulsionantes de estabilização eficiente são utilizados para manter a distribuição final do tamanho das gotículas a um nível igual à distribuição imediatamente após a ruptura das gotículas na zona de dispersão ultra-sônica.

Dispersões Lipossomais usando Ultrasonication

As dispersões lipossômicas, baseadas em fosfatidilcloreto não saturado, apresentam falta de estabilidade contra oxidação. A estabilização da dispersão pode ser conseguida por antioxidantes, como por um complexo de vitaminas C e E.
Ortan et al. (2002) obtida no seu estudo relativo à preparação de ultra-sons de Anethum graveolens óleo essencial em lipossomas bons resultados. Depois de sonicao, a dimensão de lipossomas eram entre 70-150 nm, e para MLV entre 230-475 nm; estes valores foram de aproximadamente constante também após 2 meses, mas inceased após 12 meses, especialmente em dispersão SUV (ver histogramas abaixo). A medição da estabilidade, em relação à perda de óleo essencial e distribuição de tamanho, também revelou que as dispersões de lipossomas mantido o teor de óleo volátil. Isto sugere que o aprisionamento do óleo essencial em lipossomas aumentou a estabilidade do óleo.

Ortan et al. (2009): Estabilidade das dispersões de MLV e SUV após 1 ano. As formulações liposômicas foram armazenadas a 4±1 ºC.

Os processadores ultra-sônicos Hielscher são os dispositivos ideais para aplicações na indústria cosmética e farmacêutica. Sistemas que consistem em vários processadores ultra-sônicos de até 16.000 watts cada, fornecem a capacidade necessária para traduzir esta aplicação de laboratório em um método de produção eficiente para obter emulsões finamente dispersas em fluxo contínuo ou em lote – alcançando resultados comparáveis aos dos melhores homogeneizadores de alta pressão disponíveis atualmente, como válvulas de orifício. Além desta alta eficiência na emulsificação contínua, os dispositivos ultrassônicos Hielscher requerem manutenção muito baixa e são muito fáceis de operar e limpar. O ultrassom realmente apoia a limpeza e o enxágue. O poder ultra-sônico é ajustável e pode ser adaptado a produtos específicos e requisitos de emulsificação. Reatores de células de fluxo especiais que atendem aos requisitos avançados de CIP (limpeza no local) e SIP (esterilização no local) também estão disponíveis.

Literatura / Referências