Ултразвучна формулација ниозома

Ниозоми су везикуле нано величине, које се могу користити као носач за лекове (нпр. лекове против рака) и друге биоактивне супстанце. Ултразвучна емулзификација је једноставан и брз метод за формулисање малих ниозома са великим оптерећењем лека.

Ниозомске везикуле као нано-носач активних састојака

Ниозом је везикула на бази нејонског сурфактанта, углавном формирана уградњом нејонског сурфактанта и холестерола као ексципијенса. Ниозоми су стабилнији против хемијске деградације или оксидације и имају дуже време складиштења у поређењу са липозомима. Због сурфактаната који се користе за припрему ниозома, они су биоразградиви, биокомпатибилни и неимуногени. Ниозоми су осмотски активни, хемијски стабилни и нуде дуже време складиштења у поређењу са липозомима. У зависности од величине и ламеларности, доступне су различите методе припреме као што су соникација, реверзно фазно испаравање, хидратација танког филма или процес узимања лека преко мембранског градијента пХ. Ултразвучна припрема ниозома је пожељна техника за производњу једноламелних везикула, које су мале и уједначене величине.

Ултразвучна формулација ниозома

Да би се формулисали ниозоми, мора се припремити емулзија уље у води (о/в) од органског раствора сурфактанта, холестерола и воденог раствора који садржи биоактивно једињење, односно лек. Ултразвучна емулзификација је врхунска техника за мешање течности које се не мешају као што су уље и вода. Смицањем капљица обе фазе и ломљењем до нано-величине, добија се нано-емулзија. Након тога, органски растварач се испарава, што доводи до ниозома напуњених терапеутским агенсима, који се распршују у воденој фази. У поређењу са механичким мешањем, ултразвучна техника формулације ниозома се истиче формирањем ниозома са мањом просечном димензијом и нижим индексом полидисперзности у брз процес. Употреба мањих везикула је генерално пожељна, с обзиром на то да оне боље избегавају механизме чишћења тела од већих честица и остају дуже у крвотоку. (уп. Брагагни ет ал. 2014)

Ултразвучни протоколи за припрему ниозома

Формулација ниосома помоћу ултразвучне обраде је опсежно истражена тако да су доступни бројни научно потврђени протоколи за ултразвучну производњу ниосома.
У наставку можете пронаћи кратак преглед неколико протокола формулације за припрему и учитавање ниозома помоћу соникације.

Ниозоми напуњени екстрактима Витханиа сомнифера
Цхинембири ет ал. (2017) формулисали су сирови екстракт Витханиа сомнифера у ниозоме намењене за локалну примену. Биоактивна једињења су инкапсулирана убризгавањем растварача. Због тога су органска и водена фаза непрекидно магнетно мешане, а температура је одржавана на 60°Ц ± 2°Ц док се органски растварач не уклони. Добијена формулација је охлађена и соникирана на леду коришћењем Хиелсцхер УП200СТ соникатора. Ниозоми су имали просечне величине у распону од прибл. 165,9 ± 9,4 и показао је високу ефикасност хватања (ЕЕ%) витанолида А.

Ниозоми напуњени доксорубицином
Н-палмитоил глукозамин ниозоми (Глу) напуњени доксорубицином, леком против рака, припремљени су мућкањем мешавине НПГ (16 мг), Спан 60 (65 мг), холестерола (58 мг) и Солулан Ц24 (54 мг ) у раствору доксорубицина (1,5 мг/мл, 2 мл, припремљено у ПБС) на 90°Ц током 1 х, након чега је уследила соникација сондом током 10 минута (75% мак).
Палмитоил гликол хитозан (ГЦП) везикуле су припремљене као што је претходно описано (11) соникацијом гликол хитозана (10 мг) и холестерола (4 мг) у раствору доксорубицина (1,5 мг/мл). (Дуфес ет ал. 2004)

Алтернативне методе припреме ниосома

Алтернативне методе формулације ниозома као што је техника реверзне фазе испаравања или процес узимања лека преко мембране пХ градијента укључују примену ултразвучне енергије. Обе технике се углавном користе за формулисање мултиламеларних везикула (МЛВ). Испод можете пронаћи кратак опис обе технике и укљученог корака соникације.

Соникација у припреми ниосома путем реверзне фазе испаравања

У методи реверзне фазе испаравања (РЕВ), компоненте ниозомалне формулације се растворе у смеши етра и хлороформа и додају у водену фазу, која садржи лек. Ултразвучна емулзификација се користи за претварање смеше у емулзију фине величине. Након тога, органска фаза се испарава. Ниозоми добијени испаравањем органског растварача су једнослојни везикули велике величине.

Транс-мембрански пХ градијент процес узимања лека

За трансмембрански пХ градијент (унутар киселог) процеса узимања лека (са даљинским пуњењем), сурфактант и холестерол се растварају у хлороформу. Растварач се затим упари под вакуумом да би се добио танак филм на зиду балоне са округлим дном. Филм је хидриран са 300 мМ лимунске киселине (пХ 4,0) мешањем суспензије. Мултиламеларне везикуле се замрзавају и одмрзавају три пута, а затим се ултразвуком обрађују помоћу сонде. Овој ниозомалној суспензији додат је водени раствор који садржи 10 мг/мл лека и мешан на вортексу. пХ узорка се затим подиже на пХ 7,0-7,2 са 1М динатријум фосфатом. Затим се смеша загрева на 60°Ц 10 минута. Ова техника даје принос у мултиламеларним везикулама. (уп. Кази ет ал. 2010)

Ултразвучно смањење величине ниозома

Ниозоми су обично у опсегу величине од 10 нм до 1000 нм. У зависности од технике припреме, ниозоми су често релативно велике величине и имају тенденцију да формирају агрегате. Међутим, специфичне величине ниосома су важан фактор када је у питању циљани тип система испоруке. На пример, веома мала величина ниозома у нанометарском опсегу је најпогоднија за системску испоруку лека, где лек мора да се испоручи кроз ћелијске мембране да би стигао до ћелијског циљног места, док се већи ниозоми препоручују за интрамускуларну и интра-кавитетну испоруку лека или офталмолошке апликације. Ултразвучно смањење величине ниозома је уобичајен корак током припреме високо потентних ниозома. Ултразвучне силе смицања деагломерирају и распршују ниозоме у моно-дисперзне нано-ниозоме.

протокола – Ултразвучно смањење величине липоНиосома

Надеринезхад и др. (2017) формулисали су биокомпатибилне ЛипоНиосоме (комбинација ниозома и липозома) који садрже Твеен 60: холестерол: ДППЦ (у 55 : 30 : 15 : 3) са 3% ДСПЕ-мПЕГ. Да би се смањила величина припремљених ЛипоНиосома, након хидратације, соникирали су суспензију 45 минута (15 секунди укључено и 10 секунди искључено, амплитуда 70% при 100 вати) да би се минимизирало агрегирање честица користећи ултразвучни хомогенизатор УП200Ст (Хиелсцхер Ултрасоницс ГмбХ). За методу пХ градијента, осушени филмови ЦУР, сурфактаната и липида су хидратисани са 1300 мЛ амонијум сулфата (пХ 1⁄4 4) на 63 Ц током 47 мин. Затим су наночестице ултразвучне преко леденог купатила да би се произвеле мале везикуле.

Ултрасоникатори за припрему ниосома

Хиелсцхер Ултрасониц има дугогодишње искуство у дизајну, производњи, дистрибуцији и сервису ултразвучних хомогенизатора високих перформанси за фармацеутску, прехрамбену и козметичку индустрију.
Припрема висококвалитетних ниозома, липосома, чврстих липидних наночестица, полимерних наночестица, комплекса циклодекстрина и других нано-структурираних носача лекова су процеси у којима се Хиелсцхер ултразвучни системи истичу због своје високе поузданости, конзистентне излазне снаге и прецизне контроле. Хиелсцхер ултрасоницатори омогућавају прецизну контролу над свим параметрима процеса, као што су амплитуда, температура, притисак и енергија ултразвука. Интелигентни софтвер аутоматски протоколира све параметре соникације (време, датум, амплитуда, нето енергија, укупна енергија, температура, притисак) на уграђеној СД картици.
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: