Liposomer via omvänd fas avdunstningsmetod med hjälp av ultraljudsbehandling

Liposomer är mångsidiga nanobärare som används vid läkemedelstillförsel på grund av deras biokompatibilitet och förmåga att kapsla in både hydrofila och hydrofoba läkemedel. Den omvända fasindunstningsmetoden (även känd som emulgeringsmetod eller en lösningsmedelsindunstningsmetod) är en framträdande teknik för liposomframställning, som erbjuder hög inkapslingseffektivitet. Denna artikel fokuserar på framställningen av liposomer via omvänd fasavdunstningsmetod förstärkt av sond-typ ultraljudsbehandling, belyser de procedurmässiga stegen, fördelarna och potentiella tillämpningar i läkemedelsleveranssystem.

Liposomer är vesikulära strukturer som består av ett eller flera lipiddubbellager, som kan kapsla in hydrofila och hydrofoba föreningar. Deras unika struktur gör dem idealiska för riktad läkemedelstillförsel. Den omvända fasindunstningsmetoden (även kallad emulgering eller en lösningsmedelsindunstningsmetod) är en väletablerad teknik för liposomframställning. I de följande styckena introducerar vi dig till fördelarna med omvänd fasavdunstningsmetod med sond-typ ultraljudsbehandling, som är känd för att förbättra emulgering, inkapslingseffektivitet och liposomal storleksminskning.

Metodik för liposompreparation via omvänd fasindunstningsmetod

Liposombildning via omvänd avdunstningsmetod med hjälp av ultraljudsbehandling innebär upplösning av lipider i en organisk lösningsmedelsblandning av kloroform och metanol (2:1 v/v), vilket gynnar bildandet av inverterade miceller. En vattenhaltig buffert tillsätts sedan till denna blandning. Den kombinerade lösningen är ultraljudsbehandlad, till exempel med hjälp av en sond-typ sonikator som UP400ST, för att skapa en vatten-i-olja mikroemulsion. Det organiska lösningsmedlet förångas sedan med hjälp av en roterande förångare, vilket resulterar i en viskös gel som så småningom kollapsar för att bilda liposomer. Den stora vattenhaltiga kärnan i mikroemulsionsbubblorna främjar infångning av hydrofila molekyler, vilket leder till liposomala geler som uppvisar kontrollerad frisättning och en god permeationsprofil. Slutligen är liposomerna nedförstorade till en enhetlig storlek med hjälp av sonikatorn.

Liposombildning via omvänd avdunstningsmetod med hjälp av ultraljudsbehandling

Protokoll / Steg-för-steg-instruktioner:

1. Väg och lös upp lipider:
   Väg noggrant upp totalt 40 mg L-α-fosfatidylkolin och kolesterol i ett massförhållande på antingen 4:1 eller 7:3.
   Lös upp de vägda lipiderna i 10 ml av en kloroform/metanolblandning (4:1 v/v) i en rundkolv.
2. Form lipidfilm:
   Fäst den runda kolven på en roterande förångare.
   Rotera kolven med 8 x g vid 40 °C under vakuumförhållanden tills en tunn lipidfilm bildas på kolvens väggar.
3. Ta bort ångor från lösningsmedel:
   Avlägsna de återstående ångorna från lösningsmedelsblandningen genom att spola kolven med kvävgas.
4. Lös upp lipidfilm igen:
   Lös upp lipidfilmen igen i 10 ml dietyleter för att bilda vesiklar med omvänd fas.
5. Förbered vattenfasen:
   Blanda 5 ml PBS-buffert (0,1 M, pH 7,4) som innehåller den aktiva ingrediensen för inkapsling och 20 mg Tween 80 med den organiska fasen (dietyleter med upplösta lipider).
6. Ultraljudsbehandla emulsionen:
   Placera w/o-emulsionen i ett isbad.
   Ultraljudsbehandla emulsionen med hjälp av en sond-typ sonikator UP200Ht vid 26 kHz och 50 % pulsläge (0,5 cykler = 30 sek PÅ / 30 sek AV) och 50 % amplitud i 1 minut.
7. Avdunsta för att bilda gel:
   Återför den ultraljudsbehandlade emulsionen till den roterande förångaren.
   Indunsta under atmosfärstryck vid 40 °C tills en gel erhålls.
8. Form liposomer:
   Avdunsta gelen ytterligare och bryt den till en halvtransparent vätska, vilket indikerar bildandet av liposomer.
9. Slutlig liposomsuspension:
   Tillsätt ytterligare 5 ml PBS-buffert (0,1 M, pH 7,4) till liposomsuspensionen.
   Snurra försiktigt blandningen.
   Evakuera de återstående ångorna av dietyleter med hjälp av kvävgas.
10. Lagring:
    Förvara den slutliga liposomsuspensionen vid 4 °C i kylskåp tills den ska användas.

Dessa instruktioner beskriver steg-för-steg-processen för att förbereda liposomer med hjälp av omvänd fasavdunstningsmetod med ultraljudshomogenisering, vilket säkerställer hög intern vattenhaltig belastning och effektiv inkapsling av den aktiva ingrediensen.
Den omvända fasavdunstningsmetoden, särskilt med hjälp av sond-typ ultraljudsbehandling, är en allmänt antagen teknik för framställning av liposomer, särskilt när man siktar på hög intern vattenhaltig belastning. Denna metod är fördelaktig jämfört med den traditionella tunnfilmshydratiseringsmetoden på grund av dess förmåga att införliva en större mängd vattenfas i liposomerna.

Fördelar med sond-typ ultraljudsbehandling för liposombildning

• Förbättrad homogenitet: Sond-typ ultraljudsbehandling ger konsekvent energitillförsel, vilket resulterar i en mer enhetlig storleksfördelning av liposomer.
• Förbättrad inkapsling: De mekaniska krafterna under ultraljudsbehandling förbättra drogens inkapsling, särskilt för hydrofila föreningar.
• Skalbarhet: Metoderna är lätta att skala upp, vilket gör dem lämpliga för storskalig liposomproduktion.

Tillämpningar av liposomer vid läkemedelstillförsel

Liposomer framställda via emulgerings- och lösningsmedels-avdunstningsmetoder med sond-typ ultraljudsbehandling är lämpliga för olika läkemedelsleveransapplikationer, inklusive:

1. Riktad läkemedelstillförsel: Funktionalisering av liposomer med specifika ligander möjliggör riktad leverans till särskilda vävnader eller celler.
2. Kontrollerad frigöring: Lipiddubbelskiktsstrukturen möjliggör kontrollerad läkemedelsfrisättning, vilket förbättrar den terapeutiska effekten.
3. Mångsidighet: Dessa metoder rymmer ett brett spektrum av terapeutiska medel, från små molekyler till större biomolekyler som proteiner och nukleinsyror.

Den omvända fasavdunstningsmetoden är särskilt känd för sin högre interna vattenhaltiga belastning jämfört med tunnfilmshydratiseringsmetoden. Denna egenskap är fördelaktig för applikationer som kräver omfattande inkapsling av hydrofila läkemedel eller andra terapeutiska medel.
Den omvända fasavdunstningsmetoden med sond-typ ultraljudsbehandling är en robust och effektiv teknik för liposomberedning. Dess förmåga att uppnå högre intern vattenbelastning gör den till en föredragen metod i farmaceutiska tillämpningar där maximering av inkapsling av hydrofila ämnen är avgörande. Den noggranna kontrollen av lösningsmedelsindunstning och användning av ultraljudsbehandling är nyckeln till framgången för denna metod, vilket leder till produktion av högkvalitativa liposomer som är lämpliga för olika terapeutiska ändamål.

Hitta rätt ultraljudsbehandling för din liposomproduktion

Hielscher Ultrasonics erbjuder ett brett produktsortiment av sond-typ sonikatorer för effektiv liposomproduktion som resulterar i en hög infångning effektiv och hög lastkapacitet av bioaktiva molekyler.
Du kan använda Hielscher sonikatorer för olika liposomframställningsvägar såsom den här beskrivna omvänd fasavdunstningsteknik, emulgeringsmetoden och tunnfilmsmetoden.
Läs mer om ultraljud liposompreparation via tunnfilmsmetod!
Läs mer om ultraljudspreparerade liposomer som kapslar in

• askorbinsyra
• DHA och EPA (fiskolja)
• allicin allicin

Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: