Formularea cu ultrasunete de niosomes

Niozomisunt vezicule de dimensiuni nano, care pot fi utilizate ca purtător pentru medicamente (de exemplu, medicamente împotriva cancerului) și alte substanțe bioactive. Emulsionarea cu ultrasunete este o metodă simplă și rapidă de a formula niosomes mici cu o sarcină mare de droguri.

Pregătirea niosome

Un niosome este o veziculă non-ionică pe bază de agent tensioactiv, format în principal prin surfactant non-ionic ea și încorporarea colesterolului ca excipient. Niosomes sunt mai stabile împotriva degradării chimice sau oxidare și au timp lung de depozitare în comparație cu lipozomi. Datorită agenților tensioactivi utilizați pentru prepararea niosome, acestea sunt biodegradabile, biocompatibile și non-imunogene. Niosomes sunt osmotically active, chimic stabil și oferă un timp mai lung de depozitare în comparație cu lipozomi. În funcție de dimensiune și lamelaaritate, sunt disponibile diferite metode de preparare, ar fi sonicare, evaporare a fazei inverse, hidratarea peliculelor subțiri sau procesul de absorbție a decupeluire a pH-ului trans-membranar. Pregătirea niosome cu ultrasunete este tehnica preferată pentru a produce vezicule unilamellar, care sunt mici și uniforme în dimensiune.

Formulă niosome cu ultrasunete

Pentru a formula niozomi, o emulsie ulei-în-apă (o/w) trebuie preparată dintr-o soluție organică de agent tensioactiv, colesterol și o soluție apoasă care conține compusul bioactiv, adică medicamentul. Emulsionarea cu ultrasunete este tehnica superioară pentru a amesteca lichide imizate, ar fi uleiul și apa. Prin forfecarea picăturilor ambelor faze și ruperea lor la dimensiunea nano, se obține o nano-emulsie. Ulterior, solventul organic se evaporă, rezultând niozomi încărcați cu agenți terapeutici, care sunt dispersați în faza apoasă. În comparație cu agitarea mecanică, tehnica de formulare niosome cu ultrasunete excelează prin formarea niosomes cu o dimensiune medie mai mică și un indice de polidispersie mai mic într-un proces rapid. Utilizarea veziculelor mai mici este, în general, de preferat, având în vedere că acestea tind să evite mecanismele de clearance-ul organismului mai bine decât particulele mai mari, și să rămână pentru mai multe ori în fluxul sanguin. (cf. Bragagni et al. 2014)

Protocoale de pregătire niosome cu ultrasunete

N-palmitoyl glucosamină niosomes (Glu) încărcate cu doxorubicină, un medicament anti-cancer, au fost preparate prin agitare un amestec de NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), colesterol (58 mg), și Solulan C24 (54 mg) în soluție doxorubicină (1.5 mg/ ml, 2 ml, preparate în PBS) la 90 ° C pentru 1 h, urmată de sonicare sonda pentru 10 min (75% din max).
Veziculele Palmitoyl glicol chitosan (GCP) au fost preparate conform descrierii anterioare (11) de către sondă sonicing glicol chitosan (10 mg) și colesterol (4 mg) în soluție de doxorubicină (1,5 mg/ml). (Dufes et al. 2004)

Metode alternative de preparare niosome

Metode alternative de formulare niosome, ar fi tehnica de evaporare a fazei inverse sau procesul de absorbție a decuiilor de droguri cu membrană pH-ului implică aplicarea energiei cu ultrasunete. Ambele tehnici sunt utilizate în principal pentru a formula vezicule multilamellare (MLVs). Mai jos puteți găsi o scurtă descriere a ambelor tehnici și sonicare pas implicate.

Sonicare în pregătirea niosome prin evaporare a fazei inverse

În metoda evaporării fazei inverse (REV), componentele formulării niozomale se dizolvă într-un amestec de eter și cloroform și se adaugă la faza apoasă, care conține medicamentul. Emulsionarea cu ultrasunete este folosit pentru a transforma amestecul într-o emulsie de dimensiuni fine. Ulterior, faza organică se evaporă. Niosome obținut în timpul evaporării solventului organic sunt vezicule unilamellar de dimensiuni mari.

Trans-membrană pH gradient de droguri proces

Pentru procesul de absorbție a medicamentelor cu pH trans-membrană (în interiorul acidului) (cu încărcare la distanță), tensiuniul și colesterolul sunt dizolvate în cloroform. Solventul este apoi evaporat sub vid pentru a obține o folie subțire pe peretele balonului cu fund rotund. Filmul este hidratat cu acid citric de 300 mM (pH 4.0) prin vortexarea suspensiei. Veziculele multilamellare sunt înghețate și decongelate de trei ori și, ulterior, sonicate folosind un ultrasonicator de tip sondă. La această suspensie niozomală, se adaugă și se adaugă soluție apoasă care conține 10 mg/ml de medicament. PH-ul eșantionului este apoi ridicat la pH 7.0-7.2 cu fosfat disodic 1M. Apoi, amestecul este încălzit la 60 °C timp de 10 minute. Această tehnică produce în vezicule multilamelare. (a se vedea Kazi et al. 2010)

Reducerea dimensiunii cu ultrasunete a niosomes

Niosomes sunt, de obicei, în intervalul de dimensiune de 10nm la 1000nm. În funcție de tehnica de preparare, niosomes sunt adesea de dimensiuni relativ mari și tind să formeze agregate. Cu toate acestea, dimensiuni specifice niosome sunt un factor important atunci când vine vorba de tipul vizat de sistem de livrare. De exemplu, o dimensiune niosome foarte mică în gama de nanometri este cea mai potrivită pentru livrarea sistemică de droguri, în cazul în care medicamentul trebuie să fie livrate în membranele celulare pentru a ajunge la site-ul țintă celulară, în timp ce niosomes mai mari sunt recomandate pentru livrarea de droguri intramusculare și intra-cavitate sau aplicații oftalmice. Reducerea dimensiunii cu ultrasunete a niosomes este un pas comun în timpul pregătirii de niosomes foarte puternic. Forțele de forfecare cu ultrasunete deaglomerează și dispersează niosomes în nano-niosomes monodispersate.

Protocol – Reducerea dimensiunii cu ultrasunete de LipoNiosomes

Naderinezhad et al. (2017) formulat liponiozomi biocompatibili (o combinație de niosome și lipozomi) care conțin Tween 60: colesterol: DPPC (la 55 : 30 : 15 : 3) cu 3% DSPE-mPEG. Pentru a reduce dimensiunea liponiozomilor preparați, după hidratare au sonicated suspensia timp de 45 min (15 secunde pe și 10 secunde off, amplitudine 70% la 100 wați) pentru a minimiza agregarea particulelor folosind omogenizator cu ultrasunete UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Germania). Pentru metoda pH-gradientului, foliile uscate ale CUR, agenții tensioactivi și lipidele au fost hidratate cu 1300 ml de sulfat de amoniu (pH 1,4 4) la 63 C timp de 47 min. Apoi, nanoparticulele au fost sonicate peste o baie de gheață pentru a produce vezicule mici.

Ultrasonicators pentru pregătirea niosome

Hielscher cu ultrasunete este mult timp cu experiență în proiectarea, fabricarea, distribuția și serviciul de omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru industria farmaceutică, alimentară, și cosmetice.
Pregătirea de niozomi de înaltă calitate, lipozomi, nanoparticule lipidice solide, nanoparticule polimerice, complexe de ciclodextrină și alți purtători de medicamente nano-structurate sunt procese, în care sistemele cu ultrasunete Hielscher excelează datorită fiabilității lor ridicate, puterea de ieșire consecventă și controlabilitatea precisă. Ultrasonicators Hielscher permite un control precis asupra tuturor parametrilor de proces, ar fi amplitudinea, temperatura, presiunea și energia sonicare. Software-ul inteligent protocoale automat toți parametrii sonicare (ora, data, amplitudinea, energie netă, energie totală, temperatură, presiune) pe built-in SD-card.
Robustetea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite pentru funcționare 24/7 la grele și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre: