Hielscher Ultrasonics
Мы будем рады обсудить ваш процесс.
Звоните нам: +49 3328 437-420
Напишите нам: info@hielscher.com

Ультразвуковая рецептура ниосом

Ниосомы представляют собой наноразмерные везикулы, которые могут быть использованы в качестве носителя для лекарств (например, лекарств от рака) и других биологически активных веществ. Ультразвуковая эмульгация – это простой и быстрый метод получения небольших ниосом с высокой лекарственной нагрузкой.

Ниосомные везикулы в качестве наноносителя для активных ингредиентов

Строение ниосомыНиосома представляет собой везикулу на основе неионогенного поверхностно-активного вещества, в основном образованную неионогенным поверхностно-активным веществом и включением холестерина в качестве вспомогательного вещества. Ниосомы более устойчивы к химическому разложению или окислению и имеют более длительное время хранения по сравнению с липосомами. Благодаря поверхностно-активным веществам, используемым для получения ниосом, они являются биоразлагаемыми, биосовместимыми и неиммуногенными. Ниосомы осмотически активны, химически стабильны и имеют более длительное время хранения по сравнению с липосомами. В зависимости от размера и пластинчатости доступны различные методы подготовки, такие как ультразвуковая обработка, обратнофазное испарение, гидратация тонких пленок или трансмембранный процесс поглощения препарата с помощью градиента pH. Ультразвуковое получение ниосом является предпочтительным методом получения однослойных везикул, которые имеют небольшие размеры и однородные по размеру.

Ультразвуковая ниосомная формула

Для получения ниосом эмульсия «масло в воде» (м/в) должна быть приготовлена из органического раствора поверхностно-активного вещества, холестерина и водного раствора, содержащего биологически активное соединение, т.е. лекарственное средство. Ультразвуковая эмульгация является превосходным методом смешивания несмешивающихся жидкостей, таких как масло и вода. Путем срезания капель обеих фаз и разбиения их до наноразмеров получается наноэмульсия. Впоследствии органический растворитель испаряется, в результате чего образуются ниосомы, загруженные терапевтическими агентами, которые диспергируются в водной фазе. По сравнению с механическим перемешиванием, ультразвуковой метод составления рецептур ниосом отличается тем, что в быстром процессе формируются ниосомы с меньшим средним размером и более низким показателем полидисперсности. Использование пузырьков меньшего размера, как правило, предпочтительнее, учитывая, что они, как правило, лучше избегают механизмов выведения из организма, чем более крупные частицы, и остаются в кровотоке в течение более длительного времени. (ср. Bragagni et al. 2014)

Преимущества ультразвукового ниосомного препарата

  • одноламеллярные, маленькие, однородные пузырьки
  • Простой и быстрый процесс
  • воспроизводимый
  • Точное управление
  • Безопасный
  • Легко масштабируемый

Протоколы ультразвуковой подготовки ниосом

Формулировка ниосом с использованием ультразвука была тщательно исследована, поэтому доступны многочисленные научно обоснованные протоколы для ультразвукового производства ниосом.
Ниже вы можете найти краткий обзор нескольких протоколов составления рецептур для подготовки и загрузки ниосом с помощью ультразвуковой обработки.

Ниосомы с экстрактами Withania somnifera
Chinembiri et al. (2017) превратили экстракт сырой нефти Withania somnifera в ниосомы, предназначенные для местного применения. Биологически активные соединения инкапсулировали путем впрыска растворителя. Таким образом, органическая и водная фазы непрерывно перемешивались с помощью магнитов, а температура поддерживалась на уровне 60°C ± 2°C до тех пор, пока органический растворитель не был удален. Полученный состав охлаждали и обрабатывали ультразвуком на льду с помощью ультразвукового аппарата Hielscher UP200ST. Ниосомы имели средние размеры в диапазоне от ок. 165,9 ± 9,4 и показали высокую эффективность захвата (EE%) витанолида А.

Ниосомы с доксорубицином
N-пальмитоилглюкозамины ниосомы (Glu), загруженные доксорубицином, противораковым препаратом, получали путем встряхивания смеси NPG (16 мг), Span 60 (65 мг), холестерина (58 мг) и Solulan C24 (54 мг) в растворе доксорубицина (1,5 мг/мл, 2 мл, приготовленных в PBS) при 90°C в течение 1 ч с последующей ультразвуковой обработкой зондом в течение 10 мин (75% от макс.).
Везикулы хитозана пальмитоилгликоля (ГХП) получали, как описано ранее (11), путем зондирования ультразвуком гликоля хитозана (10 мг) и холестерина (4 мг) в растворе доксорубицина (1,5 мг/мл). (Dufes et al. 2004)

Hielscher UP400St с сонотродом S26d22L2D

УП400Ст – Ультразвуковой прибор мощностью 400 Вт для разработки наноносителей, таких как ниосомы

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Альтернативные методы получения ниосом

Альтернативные методы составления ниосом, такие как метод обратнофазного испарения или трансмембранный процесс поглощения препарата с градиентом pH, предполагают применение ультразвуковой энергии. Оба метода в основном используются для формулирования многослойных везикул (MLV). Ниже вы можете найти краткое описание обеих техник и этапа обработки ультразвуком.

Ультразвуковая обработка при получении ниосом путем обратнофазного испарения

При методе Reverse Phase Evaporation (REV) компоненты ниосомальной формулы растворяют в смеси эфира и хлороформа и добавляют в водную фазу, в состав которой входит препарат. Ультразвуковая эмульгация используется для превращения смеси в эмульсию мелкого размера. Впоследствии органическая фаза испаряется. Ниосомы, получаемые при испарении органического растворителя, представляют собой униламеллярные везикулы большого размера.

Процесс поглощения препарата с трансмембранным градиентом pH

Для процесса трансмембранного градиента pH (внутрикислого) поглощения препарата (с дистанционной загрузкой) поверхностно-активное вещество и холестерин растворяют в хлороформе. Затем растворитель испаряется под вакуумом с получением тонкой пленки на стенке колбы с круглым дном. Пленку увлажняют 300 мМ лимонной кислотой (pH 4,0) путем вортексирования суспензии. Многопластинчатые везикулы замораживают и размораживают трижды, а затем обрабатывают ультразвуком с помощью ультразвукового аппарата зондового типа. К этой ниосомальной суспензии добавляют водный раствор, содержащий 10 мг/мл препарата, и делают его вортексом. Затем pH образца повышают до pH 7,0-7,2 с помощью 1М динатрийфосфата. Затем смесь нагревают до 60°C в течение 10 минут. Эта методика дает отдачу в многопластинчатых пузырьках. (ср. Kazi et al. 2010)

Ультразвуковое уменьшение размеров ниосом

Ниосомы обычно находятся в диапазоне размеров от 10 нм до 1000 нм. В зависимости от способа получения, ниосомы часто имеют относительно большие размеры и имеют тенденцию образовывать агрегаты. Тем не менее, конкретные размеры ниосом являются важным фактором, когда речь идет о целевом типе системы доставки. Например, очень маленький размер ниосом в нанометровом диапазоне наиболее подходит для системной доставки лекарств, когда лекарство должно быть доставлено через клеточные мембраны, чтобы достичь клеточного целевого сайта, в то время как более крупные ниосомы рекомендуются для внутримышечной и внутриполостной доставки лекарств или офтальмологического применения. Ультразвуковое уменьшение размеров ниосом является распространенным этапом при получении сильнодействующих ниосом. Ультразвуковые сдвиговые силы деагломерируют и диспергируют ниосомы в монодисперсные нанониосомы.

протокол – Ультразвуковое уменьшение размера липониосом

Naderinezhad et al. (2017) разработали биосовместимые LipoNioсомы (комбинация ниосомы и липосомы), содержащие Tween 60: холестерин: DPPC (при 55 : 30 : 15 : 3) с 3% DSPE-mPEG. Для уменьшения размеров полученных липониосом после гидратации их обрабатывали ультразвуковой обработкой суспензии в течение 45 мин (15 секунд включения и 10 секунд выключения, амплитуда 70% при 100 Вт) для минимизации агрегации частиц с помощью ультразвукового гомогенизатора UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Германия). Для метода pH-градиента высушенные пленки CUR, поверхностно-активных веществ и липидов гидратировали 1300 мл сульфата аммония (pH 1⁄4 4) при 63 °C в течение 47 мин. Затем наночастицы были обработаны ультразвуком на ледяной бане для получения небольших пузырьков.

Ультразвуковые аппараты для получения ниосом

Компания Hielscher Ultrasonic имеет многолетний опыт в разработке, производстве, распространении и обслуживании высокоэффективных ультразвуковых гомогенизаторов для фармацевтической, пищевой и косметической промышленности.
Получение высококачественных ниосом, липосом, твердых липидных наночастиц, полимерных наночастиц, циклодекстриновых комплексов и других наноструктурированных носителей лекарственных средств – это процессы, в которых ультразвуковые системы Hielscher превосходят друг друга благодаря своей высокой надежности, стабильной выходной мощности и точной управляемости. Ультразвуковые аппараты Hielscher позволяют точно контролировать все параметры процесса, такие как амплитуда, температура, давление и энергия ультразвука. Интеллектуальное программное обеспечение автоматически протоколирует все параметры ультразвуковой обработки (время, дата, амплитуда, чистая энергия, общая энергия, температура, давление) на встроенной SD-карте.
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Расход Рекомендуемые устройства
от 1 до 500 мл От 10 до 200 мл/мин УП100Ч
от 10 до 2000 мл от 20 до 400 мл/мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20 л 0от 0,2 до 4 л/мин УИП2000HDT
От 10 до 100 л От 2 до 10 л/мин УИП4000HDT
н.а. От 10 до 100 л/мин UIP16000
н.а. больше Кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, их применении и цене. Мы будем рады обсудить с вами Ваш процесс и предложить Вам ультразвуковую систему, отвечающую Вашим требованиям!









Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы для диспергирования, эмульгирования и экстракции клеток.

Мощные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому пилот и промышленный шкала.

Литература/Литература



Факты, которые стоит знать

Ниосомы против липосом

Липосомы и ниосомы представляют собой микроскопические везикулы, которые могут быть загружены биологически активными соединениями для доставки лекарств. Ниосомы похожи на липосомы, но отличаются по бислойному составу. В то время как липосомы имеют фосфолипидный бислой, ниосомный бислой состоит из неионогенных поверхностно-активных веществ, что приводит к химической разнице в структурных единицах. Это структурное различие придает ниосомам более высокую химическую стабильность, превосходную способность проникать в кожу и меньше загрязнений.

Ниосомы дифференцируются по размеру на три большие группы: малые униламеллярные везикулы (SUV) имеют средний диаметр 10–100 нм, крупные униламеллярные везикулы (LUV) имеют средний размер 100–3000 нм, а многопластинчатые везикулы (MLV) характеризуются более чем одним бислоем.

«Ниосомы ведут себя in vivo как липосомы, продлевая циркуляцию захваченного лекарства и изменяя его распределение по органам и метаболическую стабильность. Как и в случае с липосомами, свойства ниосом зависят от состава бислоя, а также от способа их производства. Сообщается, что интеркаляция холестерина в бислоях уменьшает объем захвата во время приготовления препарата и, следовательно, эффективность захвата». (Kazi et al. 2010)

Ниосомы могут быть получены с помощью различных методов, таких как метод гидратации тонких пленок, ультразвуковая технология, метод обратнофазного испарения, метод замораживания-оттаивания, микрофлюидизация или метод дегидратационной регидратации. При выборе подходящей формы препарата, поверхностно-активного вещества, содержания холестерина, добавок поверхностного заряда и концентрации суспензии состав, пластинчатость, стабильность и поверхностный заряд ниосом могут быть сформулированы таким образом, чтобы удовлетворить конкретные требования к носителям лекарственного средства.
Для получения высокобиосовместимых ниосом с очень низкой цитотоксичностью поверхностно-активные вещества, используемые в препарате ниосом, должны быть биоразлагаемыми, биосовместимыми и неиммуногенными.

Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Let's get in contact.