Ультразвуковая рецептура ниосом
Ниосомные везикулы в качестве наноносителя для активных ингредиентов
Ниосома 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)
- 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)

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

Мощные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому пилот и промышленный шкала.
Литература/Литература
- Чинембири Т.Н., Гербер М., дю Плесси Л.Х., дю През Ж.Л., Хамман Ж.Х., дю Плесси Ж. (2017): Местная доставка экстрактов сырой нефти Withania somnifera в виде ниосом и твердых липидных наночастиц. Журнал «Фармакогнозия» 2017 октябрь; 13 (Приложение 3):S663-S671.
- Новрузи Ф., Алмаси А., Джавиди Дж., Хаери А., Дадашзаде С. (2018): Влияние типа поверхностно-активного вещества, содержания холестерина и различных методов уменьшения размеров на размер частиц ниосом. Иранский журнал фармацевтических исследований 2018; 17 (Дополнение 2): 1-11.
- Ашраф Алеми, Джавад Завар Реза, Фатиме Хагиралсадат, Хоссейн Зарей Джалиани, Моджтаба Хаги Карамалла, Сейед Ахмад Хоссейни, Сомайе Хаги Карамалла (2018): Совместное применение паклитаксела и куркумина в новых катионных ниосомных препаратах ПЭГилированных ниосомных препаратов демонстрирует повышенную синергическую противоопухолевую эффективность. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Самира Надеринежад, Гасем Амоабедины, Фатиме Хагиралсадат (2017): Совместная доставка гидрофильных и гидрофобных противоопухолевых препаратов с использованием биосовместимых pH-чувствительных наноносителей на основе липидов для лечения рака с множественной лекарственной устойчивостью. РСК Adv., 2017, 7, 30008–30019.
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.