Formularea cu ultrasunete de nanostructuratlipide purtători de droguri

Purtătorii de lipide nanostructură (NLCs) sunt o formă avansată de sisteme de livrare de droguri de dimensiuni nano cu un miez de lipidică și o coajă solubilă în apă. NlCs au o stabilitate ridicată, proteja bio-moleculeactive împotriva degradării și oferă eliberarea susținută de droguri. Ultrasonication este o tehnică fiabilă, eficientă și simplă pentru a produce transportatorii lipidici nanostructurați încărcați.

Pregătirea cu ultrasunete de transportatorilipide lipidic nanostructurate

Purtătorii de lipide nanostructură (NLC) conțin lipide solide, lipide lichide și tensioactiv într-un mediu apoasă, ceea ce le oferă caracteristici bune de solubilitate și biodisponibilitate. NLCs sunt utilizate pe scară largă pentru a formula sisteme stabile de transport de droguri, cu o biodisponibilitate ridicată și eliberarea susținută de droguri. NlCs au o gamă largă de aplicații variind de la administrarea orală la parenterală, inclusiv topice / transdermici, oftalmotermice (oculare), și administrarea pulmonară.
Dispersia cu ultrasunete și emulsionarea este o tehnică fiabilă și eficientă pentru a pregăti purtătorii de lipide nanostructurate încărcate cu compuși activi. Preparatul cu ultrasunete NLC are avantajul major de a nu necesita un solvent organic, cantități mari de tensioare sau compuși aditivi. Formularea cu ultrasunete NLC este o metodă relativ simplă ca lipidele de topire se adaugă la soluția de agent tensioactiv și apoi sonicated.

Protocoale exemplare pentru transportatorii lipidici ultrasonically încărcate nanostructură

Dexametazonă-încărcate NLCs prin Sonication
Un potențial non-toxic sistem oftalmic NLC a fost pregătit în conformitate cu ultrasonication, care a dus la o distribuție de dimensiuni înguste, eficacitatea mare de dexametazonă entrapment, și penetrare îmbunătățită. Sistemele NLC au fost pregătite ultrazonatic cu ajutorul Hielscher UP200S ultrasonicator și Compritol 888 ATO, Miglyol 812N, și Cremophor RH60 ca componente.
Lipidesolide, lipide lichide, și surfactant au fost topite cu ajutorul unui agitator magnetic de încălzire la 85ºC. Apoi, Dexametazona a fost adăugată la amestecul de lipide topite și dispersată. Apa pură a fost încălzită la 85ºC, iar cele două faze au fost sonicate (la o amplitudine de 70% timp de 10 min) cu Hielscher UP200S omogenizator cu ultrasunete. Sistemul NLC a fost răcit într-o baie de gheață.
NlC-urile pregătite ultrasonically prezintă o distribuție de dimensiuni înguste, o eficacitate ridicată a capcanei DXM și o penetrare îmbunătățită.
Cercetatorii recomanda utilizarea unei concentrații surdotant scăzut și concentrația scăzută de lipide (de exemplu, 2,5% pentru tensioactiv și 10% pentru lipidele totale), deoarece apoi parametrii de stabilitate critică (Z_Ave, ZP, PDI) și capacitatea de încărcare a medicamentelor (EE%) sunt potrivite în timp ce concentrația de emulgator poate rămâne la niveluri scăzute.
(cf. Kiss et al. 2019)

Retinyl Palmitate-încărcate NLCs prin Sonication
Retinoidul este un ingredient utilizat pe scară largă în terapiile dermatologice ale ridurilor. Retinol ul și palmitatul retinyl sunt doi compuși din grupul retinoid care au capacitatea de a induce grosimea epidermei și eficientca agent antirid.
Formularea NLC a fost preparată folosind metoda de sonicare. Formula conținea 7,2% din palmitatul de cetil, 4,8% acid oleic, 10% din Tween 80, 10% glicerină și 2% palmitat de retinyl. Au fost luate următorii pași pentru a produce NBC-uri încărcate cu palmititate retinyl: Amestecul de lipide topite sunt amestecate cu agent tensioar, co-agent tensios, glicerină și apă deionizată la 60-70 °C. Acest amestec este agitat cu un mixer de înaltă forfecare la 9800rpm timp de 5 min. După ce pre-emulsie a format, această pre-emulsie este imediat sonicated folosind un omogenizator cu ultrasunete de tip sondă pentru 2 min. Apoi, NLC obținut a fost păstrat la temperatura camerei timp de 24 de ore. Emulsia a fost stocată la temperatura camerei timp de 24 h, iar dimensiunea nanoparticulelor a fost măsurată. Formula NLC a arătat dimensiuni de particule în intervalul de 200-300nm. NLC obținut are un aspect galben pal, o dimensiune globule de 258±15,85 nm și un indice de polidispersie de 0,31±0,09. Imaginea TEM de mai jos prezintă NLC-urile ultrasonically pregătite pentru retinyl palmit.
(cf. Pamudji et al. 2015)

Zingiber zerumbet-încărcate NLCs prin Sonication
Purtătorii de lipide nanostructurate constau dintr-un amestec de lipide solide, lipide lichide și agent tensioactiv. Sunt sisteme excelente de livrare de droguri pentru a administra substanțe bioactive cu solubilitate slabă de apă și de a crește biodisponibilitatea lor în mod semnificativ.
Următorii pași au fost întreprinse pentru a formula Zingiber zerumbet-încărcate NLCs. 1% lipide solide, de exemplu. monostearat de gliceril și 4% lipide lichide, adică ulei virgin de nucă de cocos, au fost amestecate și topite la 50°C pentru a obține o fază lipidică omogenă, clară. Ulterior, 1% ulei de Zeingiber zerumbet a fost adăugat în faza lipidecă, în timp ce temperatura a fost menținută continuu cu 10°C peste temperatura de topire a gliceril monostearatului. Pentru prepararea fazei apoase, apa distilată, Tween 80 și lecitina din soia au fost amestecate la raportul corect. Amestecul apoasă a fost adăugat imediat în amestecul lipidic pentru a forma un amestec de pre-emulsie. Pre-emulsie a fost apoi omogenizat folosind omogenizator de forfecare mare la 11.000 rpm timp de 1 min. După aceea, pre-emulsie a fost sonicated folosind un ultrasonicator de tip sondă la 50% amplitudini pentru 20 min, În cele din urmă, dispersia NLC a fost răcit în baie de apă cu gheață la temperatura camerei (25 ± 1 ° C), în scopul de a potoli suspensia în baia rece pentru a preveni agregarea particulelor. NlC s-au păstrat la 4°C.
NBC-urile încărcate cu zerumbet zingiber prezintă o dimensiune nanometrică de 80,47±1,33, un indice de polidispersie stabil de 0,188±2,72 și o sarcină potențială zeta de -38,9±2,11. Eficiența încapsulării arată capacitatea operatorului de transport lipidic de a încapsula uleiul zingiber zerumbet cu o eficiență de peste 80%.
(a se vedea Rosli et al. 2015)

Valsaratan-încărcate NLCs prin Sonication
Valsaratan este un blocant al receptorilor angiotensinei II utilizat în medicamentul antihipertensiv. Valsartanul are o biodisponibilitate scăzută de aproximativ 23% numai datorită solubilității slabe în apă. Folosind metoda de ultrasonic melt-emulsionare permis pentru pregătirea de Valsaratan-încărcate NLCs featuring o biodisponibilitate semnificativ îmbunătățită.
Pur și simplu, soluția uleioasă de Val a fost amestecată cu o anumită cantitate de material lipidic topit la temperatura de 10°C deasupra punctului de topire a lipidelor. O soluție apoasă de agent tensioactiv a fost preparată prin dizolvarea anumitor greutăți de Tween 80 și deoxicolat de sodiu. Soluția tensioare a fost încălzită în continuare la aceeași temperatură și amestecată cu soluția de droguri lipidice uleioase prin sondă-sonicare timp de 3 min. pentru a forma o emulsie. Apoi, emulsia formată a fost dispersată în apă răcită prin agitare magnetică timp de 10 min. NLC-ul format a fost separat prin centrifugare. Probele din supernatant au fost prelevate și analizate pentru concentrația de Val utilizând o metodă HPLC validată.
Metoda ultrasonică de emulsionare topită are o serie de avantaje, inclusiv simplitatea cu stare minimă stresantă și lipsită de solvenți organici toxici. Eficiența maximă a imobilizarea atinsă a fost de 75,04%
(a se vedea Albekery et al. 2017)

Alți compuși activi, ar fi paclitaxel, clotrimazol, domperidonă, puerarin, și meloxicam au fost, de asemenea, cu succes în corporate în nanoparticule de lipide solide și purtători de lipide nanostructurate folosind tehnici ultrasonice. (cf. Bahari și Hamishehkar 2016)

Sonicare ca metodă de pregătire pentru formularea de purtători de nano lipide (NLCs) poate fi folosit ca tehnica de omogenizare rece sau fierbinte. Omogenizarea cu ultrasunete duce la o distribuție îngust a dimensiunii particulelor, care îmbunătățește stabilitatea și proprietățile de stocare nlcs.

Omogenizare cu ultrasunete la rece

Când tehnica de omogenizare la rece este utilizată pentru a pregăti purtătorii de lipide nanostructurate, moleculele farmacologic active, adică de droguri, sunt dizolvate în lipide topi și apoi răcite rapid folosind azot lichid sau gheață uscată. În timpul răcirii, lipidele se solidifică. Masa lipidelor solide este apoi dimensiunea nanoparticulelor măcinate. Nanoparticulele lipidice sunt dispersate într-o soluție surfacantă rece, rezultând o presuspensie rece. În cele din urmă, această suspensie este sonicated, de multe ori folosind un reactor cu celule cu ultrasunete flux, la temperatura camerei.
Deoarece substanțele sunt încălzite o singură dată în primul pas, omogenizarea la rece cu ultrasunete este utilizată în principal pentru a formula medicamente sensibile la căldură. Ca multe molecule bioactive și compuși farmaceutici sunt predispuse la degradarea căldurii, omogenizarea la rece cu ultrasunete este o aplicație utilizată pe scară largă. Un alt avantaj al tehnicii de omogenizare la rece este evitarea unei faze apoase, ceea ce facilitează încapsularea moleculelor hidrofile, care altfel ar putea fi împărțite de la faza lipidelor lichide la faza de apă în timpul omogenizării la cald.

Omogenizare cu ultrasunete la cald

Când sonicare este utilizat ca tehnica de omogenizare fierbinte, lipide topite și compus activ (adică ingredient farmacologic activ) sunt dispersate într-un agent tensioactiv fierbinte sub agitare intensă pentru a obține o pre-emulsie. Pentru procesul de omogenizare la cald, este important ca ambele soluții, lipidele/suspensia de medicament și tensioarul să fi fost încălzite la aceeași temperatură (aproximativ 5–10°C deasupra punctului de topire al lipidei solide). În al doilea pas, pre-emulsie este apoi tratată cu sonicare de înaltă performanță menținând în același timp temperatura.

Ultrasonicators de înaltă performanță pentru transportatorii lipidici nanostructurate

Hielscher Ultrasonics "sisteme cu ultrasunete puternice sunt utilizate la nivel mondial în r farmaceutice&D și producția pentru a produce purtători de nanomedicamente de înaltă calitate, ar fi nanoparticulele lipidice solide (SLN), purtătorii de lipide nanostructurate (NLC), nanoemulsiile și nanocapsulele. Pentru a satisface cerințele clienților săi, Hielscher furnizează ultrasonicators de la compact, dar puternic mână-a avut loc omogenizator de laborator și banc-top ultrasonicators la sisteme cu ultrasunete complet industriale pentru producția de volume mari de formulări farmaceutice. O gamă largă de sonotrode cu ultrasunete și reactoare sunt disponibile pentru a asigura o configurare optimă pentru producția de purtători de lipide nanostructurate (NLCs). Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la sarcini grele și în medii solicitante.
Pentru a permite clienților noștri să îndeplinească bunele practici de fabricație (GMP) și pentru a stabili procese standardizate, toate ultrasonicators digitale sunt echipate cu software inteligent pentru stabilirea precisă a parametrului sonicare, proces continuu controlul și înregistrarea automată a tuturor parametrilor importanți ai procesului pe un card SD încorporat. Calitatea înaltă a produsului depinde de controlul procesului și de standardele de procesare continuă ridicate. Hielscher ultrasonicators vă ajută să monitorizeze și standardiza procesul dvs.!

Hielscher Ultrasonics’ procesoare cu ultrasunete industriale pot livra amplitudini foarte mari. Amplitudinile de până la 200 μm pot fi ușor de rulat în mod continuu în 24/7 operațiune. Pentru amplitudini chiar mai mari, sunt disponibile sonotrodes cu ultrasunete personalizate. Robustețea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite pentru 24/7 funcționarea la grele și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre: