Фармацевтические вещества, инкапсулированные в липидные наночастицы с помощью ультразвука
Наноразмерные носители лекарственных веществ широко используются для доставки фармацевтически активных соединений в клетки-мишени. Для инкапсуляции активных веществ в лекарственный носитель с высокой биодоступностью используются твердые липидные наночастицы. Ультразвуковое наноэмульгирование и инкапсуляция – надежный метод получения больших количеств высококачественных наноносителей, таких как твердые липидные наночастицы, наноструктурированные липидные носители и липосомы.
Ультразвуковое наноэмульгирование и инкапсуляция
Обработка ультразвуком позволяет дробить масляную и водную фазы и смешивать мельчайшие капли масла с водой. Поскольку процесс ультразвукового эмульгирования можно точно контролировать, ультразвуковое эмульгирование и последующий процесс формирования твердых липидных наночастиц позволяют получать наночастицы, содержащие активные вещества. Обработка ультразвуком позволяет получать капли значительно меньшего размера по сравнению с традиционными методами эмульгирования.
Поскольку ультразвуковое наноэмульгирование и инкапсуляцию можно точно контролировать, метод обработки ультразвуком позволяет точно контролировать размер твердых липидных наночастиц и содержание в них активных веществ.
Ультразвуковое наноэмульгирование используется для получения наноэмульсий, липосом и твердых липидных наночастиц, содержащих активные вещества. Обработка ультразвуком обеспечивает узкое распределение капель по размерам и получение наноструктурированных частиц.
Хотя более крупные твердые липидные наночастицы (SLNs) могут содержать более высокую концентрацию активных веществ, малые SNLs демонстрируют значительно более высокую скорость всасывания и увеличенное время циркуляции в организме человека.
Гомогенизаторы Hielscher Ultrasonics обеспечивают полный контроль над такими параметрами процесса, как амплитуда, температура, давление, время обработки ультразвуком и подводимая энергия. Это позволяет разработать индивидуальную рецептуру для вашей собственной композиции твердых липидных наночастиц. Ультразвуковое получение липидных наночастиц совместимо с различными источниками липидов и эмульгаторами.
Обработка ультразвуком обеспечивает очень равномерное узкое распределение частиц по размерам, что способствует высокой стабильности при хранении.
UIP1000hdT со стеклянным проточным реактором для производства твердых липидных наночастиц
Ультразвуковое получение твердых липидных наночастиц
(Kumar et al. 2019)
- Высокоэффективное эмульгирование
- Точный контроль размера липидных частиц и содержания в них активных веществ
- Высокое содержание активных веществ
- Точный контроль параметров процесса
- Быстрый процесс
- Нетермический процесс, точный контроль температуры
- Линейная масштабируемость
- Воспроизводимость
- Стандартизация процесса / GMP
- Автоклавируемые зонды и реакторы
- CIP / SIP
Этапы ультразвукового производства твердых липидных наночастиц
(Kumar et al. 2019)
Что такое твердые липидные наночастицы?
Твердые липидные наночастицы (SLNs) – распространенная форма наноструктурированных лекарственных носителей, которые могут инкапсулировать биоактивные или фармацевтические соединения. Они могут улучшать доставку лекарств в лимфатическую систему кишечника и их проникновение в ткани, обеспечивая высокую скорость доставки терапевтических средств. SNLs могут удерживать липофильные лекарственные вещества в своем липидном ядре, а покрытие из поверхностно-активного вещества делает наночастицы водорастворимыми и тем самым обеспечивает их высокую биодоступность. SNLs имеют сферическую форму и состоят из твердого липидного ядра, стабилизированного эмульгирующим агентом (поверхностно-активным веществом, вспомогательными поверхностно-активными веществами).
К распространенным источникам липидов и триглицеридов относятся трикаприн, трилаурин, тримиристин, трипальмитин, тристеарин, моностеарат глицерила, бегенат глицерила, пальмитостеарат глицерила, цетилпальмитат, стеариновая кислота, пальмитиновая кислота, декановая кислота, бегеновая кислота, сложные эфиры гликолей, ацилглицеролы, воски и т. д.
В качестве поверхностно-активных веществ в твердых липидных наночастицах часто используются лецитины (например, соевый лецитин, подсолнечный лецитин, яичный лецитин), фосфолипиды, фосфатидилхолин, сфингомиелины, соли желчных кислот (таурохолат натрия), стеролы (холестерин), полоксамер 188, 182 и 407, полоксамин 908, тилоксапол, полисорбат 20, 60 и 80, холат натрия, гликохолат натрия, натриевая соль таурохолевой кислоты, натриевая соль тауродезоксихолевой кислоты, бутанол, масляная кислота, диоктилсульфосукцинат натрия, натриевая соль монооктилфосфорной кислоты и другие вещества.
Поскольку твердые липидные наночастицы состоят из липидов, физиологически сходных с липидами организма человека, считается, что они хорошо переносятся. Их можно вводить перорально, внутривенно и накожно.
Высокопроизводительные ультразвуковые устройства для твердых липидных наночастиц
Системы Hielscher Ultrasonics широко используются в производстве фармацевтических препаратов и пищевых добавок для получения высококачественных твердых липидных наночастиц и липосом, содержащих фармацевтические вещества, витамины, антиоксиданты, пептиды и другие биоактивные соединения. Для удовлетворения потребностей клиентов Hielscher поставляет ультразвуковые устройства – от компактного, но мощного ручного лабораторного гомогенизатора и настольных ультразвуковых устройств до полностью промышленных ультразвуковых систем для производства больших объемов фармацевтических композиций. Доступен широкий ассортимент ультразвуковых сонотродов и реакторов, позволяющий подобрать оптимальную конфигурацию для вашего производства липосом. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 при высоких нагрузках и в сложных условиях.
Чтобы наши клиенты могли соблюдать надлежащую производственную практику (GMP) и внедрять стандартизированные процессы, все цифровые ультразвуковые устройства оснащены интеллектуальным программным обеспечением для точной настройки параметра обработки ультразвуком, непрерывного контроля процесса и автоматической записи всех важных параметров процесса на встроенную SD-карту. Высокое качество продукции зависит от контроля процесса и стабильно высоких стандартов обработки. Ультразвуковые устройства Hielscher помогают контролировать и стандартизировать ваш процесс!
Приведенная ниже таблица дает представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых устройств:
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 1 до 500mL | от 10 до 200mL/min | UP100H |
| от 10 до 2000mL | от 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| от 0,1 до 20L | от 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| от 10 до 100L | от 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | от 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | более высокий | кластер из UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!
Мощные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторного до пилотного и промышленного масштаба.
Литература и источники
- Basarkar A., Devineni D., Palaniappan R., Singh J. (2007): Получение, характеристика, цитотоксичность и эффективность трансфекции катионных наночастиц поли(D,L-лактид-ко-гликолида) и поли(D,L-молочной кислоты) для контролируемой доставки плазмидной ДНК. Int J Pharm 343: 247–254.
- Zhao K., Li W., Huang T., Luo X., Chen G., Zhang Y., Guo Ch.,
Dai Ch., Jin Z., Zhao Y., Cui H., Wang Y. (2013): Получение и эффективность ДНК-вакцины против вируса болезни Ньюкасла, инкапсулированной в наночастицы PLGA. PLoS ONE 8(12), 2013.
Полезные сведения
Твердые липидные наночастицы как лекарственный носитель
Твердые липидные наночастицы обычно имеют сферическую форму со средним диаметром от 10 до 1000 нанометров. Твердые липидные наночастицы обладают матрицей твердого липидного ядра, в которой могут быть солюбилизированы липофильные молекулы. Липидное ядро может состоять из различных жировых соединений, то есть термин «липид» используется в широком смысле, включающем триглицериды (например, тристеарин), диглицериды (например, glycerol bahenate), моноглицериды (например, моностеарат глицерина), жирные кислоты (например, стеариновую кислоту), стероиды (например, холестерин) и воски (например, цетилпальмитат). Липидное ядро стабилизируется эмульгирующими агентами (поверхностно-активными веществами), преимущественно их комбинацией, которые выбирают в зависимости от пути введения.
РНК-вакцины
В РНК-вакцинах используются синтетические цепи матричной РНК (мРНК), кодирующие белки поверхности вируса. Эти цепи мРНК инкапсулируют в твердые липидные наночастицы, чтобы вызвать ответ иммунной системы человека на вирус.