Lipozomii produși cu ultrasunete prezintă o eficiență foarte mare de încurcare, o capacitate mare de încărcare și o dimensiune sferică uniform mică. Astfel, lipozomii cu ultrasunete oferă o biodisponibilitate excelentă. Hielscher Ultrasonics oferă ultrasonicators pentru producția fiabilă de lipozomi pharma-grad în lot și modul continuu.

Avantajele producției lipozomilor cu ultrasunete

Încapsularea lipozomilor cu ultrasunete este o tehnică utilizată pentru a încapsula medicamente sau alți agenți terapeutici în lipozomi folosind energie cu ultrasunete. În comparație cu alte metode de încapsulare lipozomi, încapsularea cu ultrasunete are mai multe avantaje care o fac tehnica superioară de producție.

• Încărcare ridicată, eficiență ridicată a entrapmentului: Producția de lipozomi cu ultrasunete este bine cunoscută pentru a produce lipozomi cu o încărcare ridicată a ingredientelor active, de exemplu, vitamina C, molecule de droguri etc. În același timp, metoda sonicare arată o eficiență ridicată de încurcare. Acest lucru înseamnă că un procent ridicat de substanță activă este încapsulat de ultrasonication. În concluzie, acest lucru face ultrasonication o metodă extrem de eficientă pentru producția de lipozomi.
• Lipozomi uniform mici: Un avantaj al încapsulării lipozomilor cu ultrasunete este capacitatea sa de a produce lipozomi foarte uniformi, cu o distribuție de dimensiuni înguste. Energia cu ultrasunete poate fi folosit pentru a sparge lipozomi mai mari sau agregate lipidice în lipozomi mai mici, mai uniforme. Acest lucru duce la o mai mare consistență în mărimea și forma lipozomilor, ceea ce poate fi important pentru aplicațiile de livrare a medicamentelor în cazul în care dimensiunea particulelor poate avea un impact farmacocinetica și eficacitatea lor.
• Se aplică oricăror molecule: Un alt avantaj al încapsulării lipozomilor cu ultrasunete este capacitatea sa de a încapsula o gamă largă de medicamente și alți agenți terapeutici. Tehnica poate fi utilizată pentru a încapsula atât medicamentele hidrofile, cât și cele hidrofobe, ceea ce poate fi dificil de făcut cu alte metode. În plus, energia cu ultrasunete poate fi utilizată pentru a încapsula macromolecule și nanoparticule, care pot fi prea mari pentru a încapsula cu alte metode.
• Rapid și fiabil: Încapsularea lipozomilor cu ultrasunete este, de asemenea, un proces relativ simplu și rapid. Nu necesită utilizarea unor substanțe chimice dure sau a unor temperaturi ridicate, care pot fi în detrimentul agenților terapeutici încapsulați.
• Extindere: În plus, tehnica poate fi ușor scalată pentru producția la scară largă, ceea ce o face o opțiune rentabilă pentru aplicațiile de livrare a medicamentelor.

În rezumat, încapsularea lipozomilor cu ultrasunete este o tehnică superioară pentru încapsularea lipozomilor datorită capacității sale de a produce lipozomi uniformi cu o distribuție de dimensiuni înguste, încapsulează o gamă largă de agenți terapeutici și simplitatea și scalabilitatea sa.

Cu ultrasunete Liposome Pregătirea pentru farmaceutice și cosmetice

Lipozomii (veziculele pe bază de lipide), transferozomii (lipozomii ultradeformabili), etozomii (veziculele ultradeformabile cu conținut ridicat de alcool) și niozomii (veziculele sintetice) sunt vezicule microscopice, care pot fi preparate artificial ca purtători globulari în care pot fi încapsulate molecule active. Aceste vezicule cu diametre între 25 și 5000 nm sunt adesea folosite ca purtători de medicamente în industria farmaceutică și cosmetică, cum ar fi livrarea orală sau topică de droguri, geneterapia și imunizarea. Ultrasonication este o metodă dovedită științific pentru producția de lipozomi extrem de eficient. Hielscher ultrasonicators produc lipozomi cu încărcări mari de ingrediente active și biodisponibilitate superioară.

Lipozomii și formularea lipozomală

Lipozomii sunt sisteme veziculoase unilamelare, oligolamellare sau multilamellare și sunt compuse din același material ca o membrană celulară (bilayer lipidic). În ceea ce privește compoziția și dimensiunea lor, lipozomii sunt diferențiați după cum urmează:

• vezicule multi-lamelare (MLV, 0,1-10μm)
• vezicule mici unilamelare (SUV, <100 nm)
• vezicule unilamelare mari (LUV, 100-500 nm)
• vezicule gigant unilamellar (GUV, ≥1 μm)

Structura principală a lipozomilor constă din fosfolipide. Fosfolipidele au un grup de cap hidrofil și un grup de coadă hidrofobă, care constă dintr-un lanț lung de hidrocarburi.
Membrana lipozomilor are o compoziție foarte asemănătoare ca bariera pielii, astfel încât acestea să poată fi integrate cu ușurință în pielea umană. Deoarece lipozomii fusionate cu pielea, ei pot descărca agenții prinse direct la destinație, în cazul în care compușii activi pot îndeplini funcțiile. Astfel, lipozomii creează un accesoriu de penetrabilitate a pielii / permeabilitate pentru agenții farmaceutice cosmetice și oclus. De asemenea, lipozomi fără agenți încapsulate, vezicule vacante, sunt activi puternici pentru piele, deoarece fosfatidilcolina încorporează două elemente esențiale, pe care organismul uman nu poate produce de la sine: acid linoleic și colină.
Lipozomii sunt utilizate ca purtători de medicamente biocompatibile, peptide, proteine, ADN plasmic, oligonucleotide antisens sau ribozomi, pentru produse farmaceutice, cosmetice, și în scopuri biochimice. Enorma versatilitatea dimensiunii particulelor și în parametrii fizici ai lipidelor oferă un potențial atractiv pentru construirea de vehicule adaptate pentru o gamă largă de aplicații. (Ulrich 2002)

Cu ultrasunete Lipozomii Formarea

Lipozomii pot fi formate prin utilizarea ultrasunetelor. Materialul de bază pentru preperation lipozomilor sunt molecule amphilic derivate sau bazate pe lipidelor membranare biologice. Pentru formarea de vezicule unilamelare mici (SUV), dispersia de lipide este sonicată cu blândețe – de exemplu, cu dispozitivul portabil cu ultrasunete UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter sau reactorul cu ultrasunete CupHorn – într-o baie de gheață. Durata unui astfel de tratament cu ultrasunete durează aprox. 5 - 15 minute. O altă metodă de a produce vezicule unilamelare mici este sonicare de multi-lamelare Vezicule lipozomi.
Dinu-Pirvu și colab. (2010) raportează obținerea de transferozomi prin sonicare MLVs la temperatura camerei.
Hielscher Ultrasonics oferă diverse dispozitive cu ultrasunete, sonotrodes și accesorii și poate oferi astfel cea mai potrivită configurare cu ultrasunete pentru o încapsulare lipozomi extrem de eficient la orice scară.

Încapsularea cu ultrasunete a substanțelor active în lipozomi

Lipozomii funcționează ca purtători pentru ingrediente active, cum ar fi vitamine, molecule terapeutice, peptide etc. Ecografia este un instrument eficient pentru a pregăti și forma lipozomi pentru entrapmentul agenților activi. Simultan, sonicare asistă procesul de încapsulare și încurcare, astfel încât lipozomii cu o încărcare ridicată a ingredientelor active sunt produse. Înainte de încapsulare, lipozomii tind să formeze clustere datorită interacțiunii sarcină-sarcină de suprafață a capetelor polare fosfolipide (cf. Míckova et al. 2008), în plus, acestea trebuie să fie deschise. De exemplu, Zhu et al. (2003) descrie încapsularea pudrei de biotină în lipozomi prin ultrasonication. Pe măsură ce pulberea de biotină a fost adăugată în soluția de suspensie veziculă, soluția a fost sonicată. După acest tratament, biotina a fost prinsă în lipozomi.

Emulsii lipozomale cu ultrasonication

Pentru a spori efectul de hidratare sau cultivarea creme, loțiuni, geluri și alte formulări cosmeceutical anti-îmbătrânire, emulgator se adaugă dispersiile lipozomale pentru a stabiliza cantități mai mari de lipide. Dar investigațiile au arătat că capacitatea de lipozomi este în general limitată. Prin adăugarea de emulgatori, acest efect va apărea mai devreme și emulgatori suplimentari provoca o slăbire pe afinitatea barierei fosfatidilcolinei. Nanoparticulele – compus din fosfatidilcolina și lipide - sunt răspunsul la această problemă. Aceste nanoparticule sunt formate dintr-o picătură de ulei, care este acoperit de un monostrat de fosfatidilcolina. Utilizarea nanoparticulelor permite formulări care sunt capabile să absoarbă mai multe lipide și rămân stabile, astfel încât emulgatori suplimentari nu sunt necesare.
Ultrasonicarea este o metodă dovedită pentru producerea de nanoemulsii și nanodispersii. Ecografia ultra intensivă furnizează energia necesară pentru a dispersa o fază lichidă (fază dispersată) în picături mici într-o a doua fază (fază continuă). În zona de dispersie, bulele de cavitație implante produc unde de șoc intensive în lichidul din jur și duc la formarea jeturilor de lichid cu viteză mare de lichid. Pentru a stabiliza picăturile noi formate ale fazei dispersate împotriva coalescenței, se adaugă la emulsie emulgatori (substanțe active de suprafață, surfactanți) și stabilizatori. Deoarece coalescența picăturilor după întrerupere influențează distribuția finală a dimensiunilor picăturii, emulgatorii stabilizatori eficienți sunt utilizați pentru a menține distribuția finală a dimensiunilor picăturilor la un nivel care este egal cu distribuția imediat după întreruperea picăturilor în zona de dispersie cu ultrasunete.

Dispersii lipozomale folosind Ultrasonication

dispersii lipozomale, care se bazează pe phosphatidylchlorine nesaturate, lipsa stabilității împotriva oxidării. Stabilizarea dispersiei poate fi realizată prin antioxidanți, cum ar fi printr-un complex de vitamine C și E.
Ortan și colab. (2002), realizat în studiul lor cu privire la pregătirea cu ultrasunete de Anethum graveolens ulei esențial în lipozomi rezultate bune. După sonicare, dimensiunea lipozomilor au fost între 70-150 nm și pentru MLV între 230-475 nm; aceste valori au fost aproximativ constante, de asemenea, după 2 luni, dar inceased după 12 luni, mai ales în dispersie SUV (vezi histograme de mai jos). Măsurarea stabilității, în ceea ce privește pierderea de ulei esențial și distribuția granulometrică, de asemenea, a arătat că dispersiile liposomale menținut conținutul de ulei volatil. Acest lucru sugerează că prinderea de ulei esențial în lipozomi mărit stabilitatea uleiului.

Ortan et al. (2009): Stabilitatea dispersiilor MLV și SUV după 1 an. Formulările lipozomal au fost stocate la 4±1 °C.

Hielscher procesoare cu ultrasunete sunt dispozitivele ideale pentru aplicații în industria cosmetică și farmaceutică. Sistemele constând din mai multe procesoare cu ultrasunete de până la 16.000 wați fiecare, oferă capacitatea necesară pentru a traduce această aplicație de laborator într-o metodă eficientă de producție pentru a obține emulsii fin dispersate în flux continuu sau într-un lot – obținerea de rezultate comparabile cu cele din zilele noastre cele mai bune omogenizatoare de înaltă presiune disponibile, cum ar fi supapele de orificiu. În plus față de această eficiență ridicată în emulsionarea continuă, dispozitivele cu ultrasunete Hielscher necesită o întreținere foarte scăzută și sunt foarte ușor de operat și de curățat. Ecografia susține de fapt curățarea și clătirea. Puterea cu ultrasunete este reglabilă și poate fi adaptată la anumite produse și cerințe de emulsionare. De asemenea, sunt disponibile reactoare speciale cu celule de flux care îndeplinesc cerințele avansate CIP (clean-in-place) și SIP (sterilize-in-place).

Literatura / Referințe