Ultraljud formulering av niosomer

Niosomes är blåsor av nanostorlek, som kan användas som bärare för läkemedel (t.ex. cancerläkemedel) och andra bioaktiva ämnen. Ultraljud emulgering är en enkel och snabb metod för att formulera små niosomes med en hög läkemedelsbelastning.

Niosome Förberedelse

En niosome är en icke-jonisk ytaktiva-baserade vesikel, mestadels bildas av icke-joniska ytaktiva och kolesterol införlivande som hjälpämne. Niosomes är mer stabila mot kemisk nedbrytning eller oxidation och har lång lagringstid i jämförelse med liposomer. På grund av de ytaktiva ämnen som används för niosomberedning är de biologiskt nedbrytbara, biokompatibla och icke-immunogena. Niosomes är osmotiskt aktiva, kemiskt stabila och erbjuder en längre lagringstid i jämförelse med liposomer. Beroende på storlek och lamellaritet, olika beredningsmetoder finns tillgängliga såsom ultraljudsbehandling, omvänd fas avdunstning, tunnfilm hydrering eller trans-membran pH gradient drogupptag process. Ultraljud niosome förberedelse är den föredragna tekniken för att producera unilamellar blåsor, som är små och enhetliga i storlek.

Ultraljud Niosome Formulering

För att formulera niosomes måste en olje-i-vatten (o/w) emulsion framställas från en organisk lösning av ytaktivt ämne, kolesterol och en vattenlösning som innehåller den bioaktiva föreningen, dvs läkemedlet. Ultraljud emulgering är den överlägsna tekniken för att blanda oblandbara vätskor såsom olja och vatten. Genom att klippa dropparna i båda faserna ans bryta dem till nano-storlek, en nano-emulsion erhålls. Därefter avdunstar det organiska lösningsmedlet, vilket resulterar i niosomer laddade med terapeutiska medel, som sprids i vattenfasen. Jämfört med mekanisk omrörning utmärker sig ultraljudsnomomformuleringstekniken genom att bilda niosomes med en mindre genomsnittlig dimension och ett lägre polydispersitetsindex i en snabb process. Användningen av mindre blåsor är i allmänhet att föredra, med tanke på att de tenderar att undvika kroppen clearance mekanismer bättre än större partiklar, och förbli längre gånger i blodet. (jfr Bragagni et al. 2014)

Ultraljud Niosome Förberedelse Protokoll

N-palmitoylglukoset (Glu) laddade med doxorubicin, ett läkemedel mot cancer, förbereddes genom att skaka en blandning av NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), kolesterol (58 mg) och Solulan C24 (54 mg) i doxorubicinlösning (1,5 mg/ml, 2 ml, beredd i PBS) vid 90°C i 1 h, följt av sondsonkning i 10 min (75% max).
Palmitoyl glykol chitosan (GCP) blåsor utarbetades som tidigare beskrivits (11) av sonden sonicating glykol chitosan (10 mg) och kolesterol (4 mg) i doxorubicin lösning (1,5 mg/ml). (Dufes et al. 2004)

Alternativa niosomberedningsmetoder

Alternativa niosome formulering metoder såsom omvänd fas avdunstning teknik eller trans-membran pH gradient läkemedelsupptag processen innebär tillämpning av ultraljud energi. Båda teknikerna används främst för att formulera multilamellar vesiklar (MLVs). Nedan kan du hitta en kort beskrivning av både tekniker och ultraljudsbehandling steg inblandade.

Ultraljudsbehandling i Niosome Förberedelse via omvänd fas avdunstning

I metoden Reverse Phase Evaporation (REV) löses komponenterna i niosomalformuleringen upp i en blandning av eter och kloroform och läggs till vattenfasen, som innehåller läkemedlet. Ultraljud emulgering används för att förvandla blandningen till en fin storlek emulsion. Därefter avdunstar den organiska fasen. Den niosom erhålls under avdunstningen av det organiska lösningsmedlet är unilamellar blåsor av stor storlek.

PH-processen för upptag av transmembranstienta läkemedel

För transmembranet pH lutning (inuti sura) drogupptag process (med fjärrbelastning), ytaktivt och kolesterol löses i kloroform. Lösningsmedlet avdunstar sedan under vakuum för att få en tunn film på väggen i den runda bottenkolven. Filmen är hydrerad med 300 mM citronsyra (pH 4.0) genom att virvelma suspensionen. Multilamellar blåsor är frysta och tinade tre gånger och därefter sonicated med hjälp av en sond-typ ultraljud. Till denna niosomala suspension tillsätts vattenlösning som innehåller 10 mg/ml läkemedel och virvlas. PH-värdet i provet höjs sedan till pH 7.0-7.2 med 1M-detriumfosfat. Därefter värms blandningen upp till 60°C i 10 minuter. Denna teknik ger i multilamellar blåsor. (jfr Kazi et al. 2010)

Ultraljud storlek minskning av niosomes

Niosomes är vanligtvis inom storleksintervallet 10nm till 1000nm. Beroende på förberedelsetekniken är niosomes ofta av relativt stor storlek och tenderar att bilda aggregat. Specifika niosome storlekar är dock en viktig faktor när det gäller den riktade typen av leveranssystem. Till exempel, en mycket liten niosome storlek i nanometerområdet är mest lämplig för systemisk drug delivery, där läkemedlet måste levereras över cellmembran för att nå cellulära målstället, medan större niosomes rekommenderas för intramuskulära och intra-cavity drug delivery eller oftalmiska applikationer. Ultraljud storlek minskning av niosomes är ett vanligt steg under beredningen av mycket potenta niosomes. Ultraljud skjuxning tvingar deagglomerate och skingra niosomes i mono-spridda nano-niosomes.

Protokollet – Ultraljud storlek minskning av LipoNiosomes

Naderinezhad et al. (2017) formulerade biokompatibla liponiosomer (en kombination av niosome och liposom) som innehåller Tween 60: kolesterol: DPPC (vid 55 : 30 : 15 : 3) med 3% DSPE-mPEG. För att minska storleken på de beredda LipoNiosomes, efter hydrering de sonicated suspensionen i 45 min (15 sekunder på och 10 sekunder av, amplitud 70% vid 100 watt) för att minimera partikel aggregering med ultraljud homogenisator UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Tyskland). För pH-gradientmetoden hydrerades de torkade filmerna av CUR, ytaktiva ämnen och lipider med 1300 ml ammoniumsulfat (pH 1,4 4) vid 63 C i 47 min. Sedan var nanopartiklar sonicated över ett isbad för att producera små blåsor.

Ultrasonicators för niosome förberedelse

Hielscher Ultrasonic är lång tid erfarenhet av design, tillverkning, distribution och service av högpresterande ultraljud homogenisers för läkemedels-, livsmedels-och kosmetiska industrin.
Beredningen av högkvalitativa niosomer, liposomer, fasta lipidnanopartiklar, polymera nanopartiklar, cyklodextrinkomplex och andra nanostrukturerade läkemedelsbärare är processer, där Hielschers ultraljudssystem utmärker sig på grund av deras höga tillförlitlighet, konsekventa uteffekt och exakt kontrollerbarhet. Hielscher ultrasonicators möjliggör exakt kontroll över alla processparametrar, såsom amplitud, temperatur, tryck och ultraljudsbehandling energi. Den intelligenta programvaran protokoll automatiskt alla ultraljudsbehandling parametrar (tid, datum, amplitud, nettoenergi, total energi, temperatur, tryck) på den inbyggda SD-kort.
Robustiteten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift i tunga och krävande miljöer.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: