Ультразвуковая технология Хильшера

Ультразвуковая липосомальная подготовка

Ультразвуковая липосомальная подготовка для фармацевтической и косметической промышленности

Липосомы (везикулы на основе липосом-липидов), трансферсомы (ультрареформируемые липосомы), этосомы (ультрарастворимые везикулы с высоким содержанием алкоголя) и ниосомы (синтетические везикулы) представляют собой микроскопические везикулы, которые могут быть искусственно приготовлены в виде глобулярных носителей, в которые могут быть инкапсулированы активные молекулы , Эти везикулы диаметром от 25 до 5000 нм часто используются в качестве носителей лекарственных средств для актуальных целей в фармацевтической и косметической промышленности, таких как доставка лекарств, генетическая терапия и иммунизация. Ультразвук - это проверенный метод получения липосом и инкапсуляция активных веществ в эти везикулы.

Liposomes are made from Phosphatidyl Choline (PC)

Липосомы являются не только носителями активных веществ, но и без инкапсулированных агентов, свободных везикул, являются мощными активами для кожи, поскольку фосфатидилхолин включает в себя два основных вещества, которые организм человека не может производить сам по себе: линолевая кислота и холин.

Липосомы

Липосомы являются однослойными, олиголамеллярными или многослойными везикулярными системами и состоят из того же материала, что и клеточная мембрана (липидный бислой). Что касается их состава и размера, то он отличается между многослойными везикулами (MLV, 0,1-10 мкм) и однослойными везикулами, которые различаются между небольшими (SUV, <100 нм), крупные (LUV, 100-500 нм) или гигантские (GUV, ≥1 мкм) везикулы.
Композитная структура липосом состоит из фосфолипидов. Фосфолипиды имеют гидрофильную головную группу и гидрофобную хвостовую группу, которая состоит из длинной углеводородной цепи.
Липосомная мембрана имеет очень похожий состав, такой как кожный барьер, так что их можно легко интегрировать в кожу человека. Когда липосомы сливаются с кожей, они могут выгружать захваченных агентов непосредственно в пункт назначения, где активы могут выполнять свои функции. Таким образом, липосомы создают усиление проницаемости / проницаемости кожи для захваченных фармацевтических и косметических средств. Также липосомы без инкапсулированных агентов, свободные везикулы, являются мощными активами для кожи, так как фосфатидилхолин включает в себя два основных вещества, которые организм человека не может производить сам по себе: линолевая кислота и холин.
Липосомы используются в качестве биосовместимых носителей лекарственных средств, пептидов, белков, плазмидной ДНК, антисмысловых олигонуклеотидов или рибозимов для фармацевтических, косметических и биохимических целей. Огромная универсальность в размере частиц и в физических параметрах липидов дает привлекательный потенциал для создания специализированных автомобилей для широкого спектра применений. (Ulrich, 2002)

Ультразвуковая липосомальная формация

Липосомы могут образовываться с помощью ультразвука. Основным материалом для липосомного препарирования являются амфильные молекулы, полученные или основанные на липидах биологических мембран. Для образования небольших однослойных везикул (SUV) дисперсию липидов осторожно обрабатывают ультразвуком – например, с помощью портативного ультразвукового устройства UP50H (50 Вт, 30 кГц), VialTweeter или ультразвуковой реактор UTR200 – в ледяной бане. Продолжительность такой ультразвуковой обработки длится ок. 5 - 15 минут. Другим методом получения небольших однослойных везикул является ультразвуковая обработка липосом многослойных везикул.
Dinu-Pirvu et al. (2010) сообщает о получении трансферсосом путем ультразвуковой генерации MLV при комнатной температуре.
Hielscher Ultrasonics предлагает различные ультразвуковые приборы, сонотроды и аксессуары для обеспечения соответствующего звукового сигнала относительно мощности

Ультразвуковая инкапсуляция агентов в липосомы

Липосомы работают как носители для активных агентов. Ультразвук является эффективным инструментом для подготовки и формирования липосом для захвата активных агентов. Перед инкапсулированием липосомы имеют тенденцию образовывать кластеры из-за поверхностного заряда-заряда взаимодействия полярных головок фосфолипидов (Míckova et al., 2008), кроме того, они должны быть открыты. В качестве примера, Zhu et al. (2003) описывают инкапсуляцию порошка биотина в липосомы путем ультразвука. По мере добавления порошка биотина в раствор суспензии везикул раствор обрабатывали ультразвуком прибл. 1 час. После этого лечения биотин был захвачен в липосомы.

High power ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics enable for targeted liposome preparation, emulsification and dispersing.

Рис. 1: Ультразвуковой процессор 1кВт для непрерывной линейной обработки

Липосомные эмульсии

Для усиления эффекта воспитания увлажняющих или антивозрастных кремов к липосомным дисперсиям добавляются лосьоны, гели и другие косметейные препараты, эмульгатор для стабилизации более высоких количеств липидов. Но исследования показали, что способность липосом вообще ограничена. С добавлением эмульгаторов этот эффект проявляется раньше, а дополнительные эмульгаторы вызывают ослабление барьерной аффинности фосфатидилхолина. Наночастицы – состоящий из фосфатидилхолина и липидов, - ответ на эту проблему. Эти наночастицы образованы масляной каплей, покрытой монослоем фосфатидилхолина. Использование наночастиц позволяет составы, которые способны поглощать больше липидов и оставаться стабильными, так что дополнительные эмульгаторы не нужны.
Ультразвук является проверенным методом для производства наноэмульсии а также нанодисперсий, Высокоинтенсивное ультразвуковое исследование обеспечивает мощность, необходимую для диспергирования жидкой фазы (дисперсной фазы) в малых капельках во второй фазе (непрерывная фаза). В зоне диспергирования кавитация пузырьки вызывают интенсивные ударные волны в окружающей жидкости и приводят к образованию жидких струй с высокой скоростью жидкости. Чтобы стабилизировать вновь образовавшиеся капли дисперсной фазы против коалесценции, к эмульсии добавляют эмульгаторы (поверхностно-активные вещества, поверхностно-активные вещества) и стабилизаторы. Поскольку коалесценция капель после разрушения влияет на окончательное распределение размеров капель, эффективно стабилизирующие эмульгаторы используются для поддержания окончательного распределения размеров капель на уровне, равном распределению сразу после разрушения капель в зоне ультразвукового диспергирования.

Липосомные дисперсии

Липосомные дисперсии, основанные на ненасыщенном фосфатидилхлорине, не обладают устойчивостью к окислению. Стабилизация дисперсии может быть достигнута с помощью антиоксидантов, таких как комплекс витаминов С и Е.
Ortan et al. (2002), достигнутые в их исследовании относительно ультразвуковой подготовки эфирного масла Anethum graveolens в липосомах. После обработки ультразвуком размер липосом составлял 70-150 нм, а для MLV - 230-475 нм; эти значения были приблизительно постоянными также через 2 месяца, но были замечены через 12 месяцев, особенно в дисперсии SUV (см. гистограммы ниже). Измерение стабильности, касающееся потери масла и распределения по размерам, также показало, что липосомные дисперсии поддерживают содержание летучего масла. Это говорит о том, что захват эфирного масла в липосомах повысил стабильность масла.

Long-time stability of ultrasonically prepared multilamellar (MLV) and small unilamellar (SUV) vesicle dispersion.

Fig.1 + 2: Ortan et al. (2009): Стабильность дисперсий MLV и SUV через 1 год. Липосомальные препараты хранили при 4 ± 1 ° С.

Ультразвуковые процессоры Hielscher - идеальные устройства для приложений в косметический и фармацевтической промышленности. Системы, состоящие из нескольких ультразвуковых процессоров до 16 000 Вт каждый, обеспечивает способность, необходимую для перевода этого лабораторного приложения в эффективный способ производства для получения тонкодисперсных эмульсий в непрерывном потоке или в партии – достигая результатов, сопоставимых с результатами современных высококачественных гомогенизаторов высокого давления, таких как новый клапан с отверстиями. В дополнение к этой высокой эффективности в непрерывном эмульгирование, Ультразвуковые устройства Hielscher требуют очень низкого технического обслуживания и очень просты в эксплуатации и чистке. Ультразвук действительно поддерживает очистку и полоскание. Ультразвуковая мощность регулируется и может быть адаптирована к конкретным продуктам и требованиям эмульгирования. Также доступны специальные реакторы с проточной ячейкой, отвечающие современным требованиям CIP (чистый на месте) и SIP (стерилизация на месте).

Свяжитесь с нами / Спросите дополнительную информацию

Поговорите с нами о ваших требованиях к обработке. Мы порекомендуем наиболее подходящие параметры настройки и обработки для вашего проекта.





Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Литература / Ссылки

  • Даян, Нава (2005): Разработка системы доставки в тематически применимых рецептурах: обзор. В: Справочник системы доставки для личной гигиены и косметических продуктов: технология, применение и составы (под редакцией Мейера Р. Розена). Норидж, Нью-Йорк: Уильям Эндрю; п. 102-118.
  • Дину-Пирву, Кристина; Хлевка, Кристина; Ортан, Алина; Prisada, Razvan (2010): Упругие везикулы как носители наркотиков, хотя кожа. В: Farmacia Vol.58, 2/2010. Бухарест.
  • Домб, Абрахам Дж. (2006): Липосы для контролируемой доставки веществ. В: Микроинкапсулирование - методы и промышленные применения. (под редакцией Симона Бениты). Бока Ратон: CRC Press; п. 297-316.
  • Lasic, Danilo D .; Вайнер, Норман; Риаз, Мохаммад; Мартин, Франк (1998): Липосомы. В: Фармацевтические лекарственные формы: Дисперсные системы Vol. 3. Нью-Йорк: Деккер; п. 87-128.
  • Lautenschläger, Hans (2006): Липосомы. В: Справочник по косметической науке и технике (под редакцией А. О. Барела, М. Пайе и И. И. Майбаха). Бока Ратон: CRC Press; п. 155-163.
  • Mícková, A .; Tománková, K .; Kolárová, H .; Bajgar, R .; Kolár, P .; Sunka, P .; Plencner, M.; Jakubová, R .; Benes, J .; Kolácná, L .; Plánka, A .; Amler, E. (2008): Ультразвуковая ударная волна как механизм управления липосомной системой доставки лекарств для возможного использования в эшафтах, имплантированных животным с ятрогенными дефектами суставного хряща. В: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; п. 285-280.
  • Ортан, Алина; Campeanu, Gh .; Дину-Пирву, Кристина; Popescu, Lidia (2009): Исследования, касающиеся захвата Анетхум Graveolens эфирное масло в липосомах. В: Poumanian Biotechnological Letters Vol. 14, 3/2009; п. 4411-4417.
  • Ulrich, Anne S. (2002): Биофизические аспекты использования липосом в качестве транспортных средств доставки. В: Biosience Report Vol.22, 2/2002; п. 129-150.
  • Чжу, Хай Фэн; Li, Jun Bai (2003): Признание функционализированных биотином липосом. В: Chinese Chemicals Letters Vol. 14, 8/2003; п. 832-835.