ไลโปโซมด้วยวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์
ไลโปโซมเป็นตัวพาระดับนาโนที่ใช้ได้หลากหลายในการนำส่งยา เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและสามารถห่อหุ้มยาที่ชอบน้ำและยาที่ไม่ชอบน้ำได้ วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับ (หรือที่เรียกว่าวิธีการทำอิมัลชันหรือวิธีการระเหยตัวทำละลาย) เป็นเทคนิคสำคัญในการเตรียมไลโปโซม ซึ่งให้ประสิทธิภาพการห่อหุ้มสูง บทความนี้มุ่งเน้นการเตรียมไลโปโซมด้วยวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับที่เสริมด้วยการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบ โดยเน้นขั้นตอนการดำเนินการ ประโยชน์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในระบบนำส่งยา
ไลโปโซมเป็นโครงสร้างเวสิเคิลที่ประกอบด้วยชั้นลิพิดสองชั้นหนึ่งชั้นหรือมากกว่า และสามารถห่อหุ้มสารประกอบที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำได้ โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้ไลโปโซมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการนำส่งยาแบบมุ่งเป้า วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับ (หรือที่เรียกว่าการทำอิมัลชันหรือวิธีการระเหยตัวทำละลาย) เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมไลโปโซม ในย่อหน้าต่อไปนี้ เราจะแนะนำประโยชน์ของวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบ ซึ่งเป็นที่ทราบว่าช่วยปรับปรุงการทำอิมัลชัน ประสิทธิภาพการห่อหุ้ม และการลดขนาดไลโปโซม
เครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบ UP400St สำหรับการเตรียมไลโปโซม
วิธีการเตรียมไลโปโซมด้วยวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับ
การสร้างไลโปโซมด้วยวิธีการระเหยแบบย้อนกลับโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เริ่มจากการละลายลิพิดในตัวทำละลายอินทรีย์ผสมระหว่าง chloroform และ methanol (2:1 v/v) ซึ่งเอื้อต่อการเกิดไมเซลล์แบบกลับด้าน จากนั้นเติมสารละลายบัฟเฟอร์ที่มีน้ำเป็นตัวทำละลายลงในส่วนผสมนี้ สารละลายที่ผสมแล้วจะได้รับคลื่นอัลตราซาวนด์ เช่น โดยใช้เครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบอย่าง UP400ST เพื่อสร้างไมโครอิมัลชันชนิดน้ำในน้ำมัน จากนั้นระเหยตัวทำละลายอินทรีย์ด้วยเครื่องระเหยแบบหมุน ทำให้เกิดเจลหนืดซึ่งในที่สุดจะยุบตัวลงเป็นไลโปโซม แกนกลางที่เป็นน้ำขนาดใหญ่ของฟองไมโครอิมัลชันส่งเสริมการกักเก็บโมเลกุลที่ชอบน้ำ ทำให้เกิดเจลไลโปโซมที่มีการปลดปล่อยแบบควบคุมและมีลักษณะการซึมผ่านที่ดี สุดท้ายใช้เครื่องอัลตราซาวนด์ลดขนาดไลโปโซมให้มีขนาดสม่ำเสมอ
แนวทางปฏิบัติ / คำแนะนำทีละขั้นตอน:
- ชั่งและละลายลิพิด:
ชั่ง L-α-phosphatidylcholine และ cholesterol ให้มีมวลรวม 40 mg อย่างแม่นยำ โดยใช้อัตราส่วนมวล 4:1 หรือ 7:3
ละลายลิพิดที่ชั่งแล้วในส่วนผสม chloroform/methanol (4:1 v/v) ปริมาตร 10 mL ในขวดก้นกลม - สร้างฟิล์มลิพิด:
ติดตั้งขวดก้นกลมเข้ากับเครื่องระเหยแบบหมุน
หมุนขวดที่ 8 x g และอุณหภูมิ 40°C ภายใต้สภาวะสุญญากาศ จนเกิดฟิล์มลิพิดบางบนผนังขวด - กำจัดไอตัวทำละลาย:
ไล่ไอของตัวทำละลายผสมที่เหลืออยู่ด้วยการเป่าก๊าซไนโตรเจนผ่านขวด - ละลายฟิล์มลิพิดอีกครั้ง:
ละลายฟิล์มลิพิดอีกครั้งใน diethyl ether ปริมาตร 10 mL เพื่อสร้างเวสิเคิลแบบเฟสย้อนกลับ - เตรียมเฟสน้ำ:
ผสมบัฟเฟอร์ PBS (0.1 M, pH 7.4) ปริมาตร 5 mL ที่มีสารออกฤทธิ์สำหรับการห่อหุ้มและ Tween 80 ปริมาณ 20 mg เข้ากับเฟสอินทรีย์ (diethyl ether ที่มีลิพิดละลายอยู่) - ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับอิมัลชัน:
วางอิมัลชัน w/o ในอ่างน้ำแข็ง
ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับอิมัลชันด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบ UP200Ht ที่ 26 kHz ในโหมดพัลส์ 50% (0.5 รอบ = เปิด 30 sec / ปิด 30 sec) และแอมพลิจูด 50% เป็นเวลา 1 นาที - ระเหยเพื่อสร้างเจล:
นำอิมัลชันที่ผ่านคลื่นอัลตราซาวนด์กลับเข้าสู่เครื่องระเหยแบบหมุน
ระเหยภายใต้ความดันบรรยากาศที่ 40°C จนได้เจล - สร้างไลโปโซม:
ระเหยเจลต่อไปจนเจลแตกตัวเป็นของเหลวกึ่งโปร่งใส ซึ่งบ่งชี้ถึงการเกิดไลโปโซม - สารแขวนลอยไลโปโซมขั้นสุดท้าย:
เติมบัฟเฟอร์ PBS (0.1 M, pH 7.4) อีก 5 mL ลงในสารแขวนลอยไลโปโซม
ผสมส่วนผสมด้วยเครื่องวอร์เท็กซ์อย่างเบามือ
ไล่ไอ diethyl ether ที่เหลืออยู่ด้วยก๊าซไนโตรเจน - การเก็บรักษา:
เก็บสารแขวนลอยไลโปโซมขั้นสุดท้ายในตู้เย็นที่ 4°C จนกว่าจะต้องการใช้งาน
คำแนะนำเหล่านี้อธิบายกระบวนการเตรียมไลโปโซมทีละขั้นตอนด้วยวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับร่วมกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ เพื่อให้มั่นใจว่ามีการบรรจุเฟสน้ำภายในในปริมาณสูงและห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับ โดยเฉพาะเมื่อใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบ เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมไลโปโซม โดยเฉพาะเมื่อต้องการบรรจุเฟสน้ำภายในในปริมาณสูง วิธีนี้มีข้อได้เปรียบเหนือวิธีไฮเดรชันฟิล์มบางแบบดั้งเดิม เนื่องจากสามารถบรรจุเฟสน้ำภายในไลโปโซมได้ในปริมาณมากกว่า
เครื่องอัลตราซาวนด์อุตสาหกรรม UIP2000hdT สำหรับการผลิตไลโปโซมในปริมาณมาก
ข้อดีของการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบในการสร้างไลโปโซม
- ความเป็นเนื้อเดียวกันที่เพิ่มขึ้น: การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบให้พลังงานที่ป้อนเข้าสู่ระบบอย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้ไลโปโซมมีการกระจายขนาดที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น
- การห่อหุ้มที่ดีขึ้น: แรงเชิงกลระหว่างการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มการห่อหุ้มยา โดยเฉพาะสารประกอบที่ชอบน้ำ
- ความสามารถในการขยายขนาดการผลิต: วิธีเหล่านี้สามารถขยายขนาดได้ง่าย จึงเหมาะสำหรับการผลิตไลโปโซมในปริมาณมาก
การประยุกต์ใช้ไลโปโซมในการนำส่งยา
ไลโปโซมที่เตรียมด้วยวิธีการทำอิมัลชันและการระเหยตัวทำละลายร่วมกับการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบ เหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้ในการนำส่งยาหลากหลายรูปแบบ ได้แก่:
- การนำส่งยาแบบมุ่งเป้า: การปรับแต่งไลโปโซมด้วยลิแกนด์จำเพาะช่วยให้สามารถนำส่งแบบมุ่งเป้าไปยังเนื้อเยื่อหรือเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงได้
- การปลดปล่อยแบบควบคุม: โครงสร้างชั้นลิพิดสองชั้นช่วยให้สามารถควบคุมการปลดปล่อยยาได้ จึงเพิ่มประสิทธิผลในการรักษา
- ความหลากหลายในการใช้งาน: วิธีเหล่านี้รองรับสารที่ใช้ในการรักษาได้หลากหลาย ตั้งแต่โมเลกุลขนาดเล็กจนถึงชีวโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น โปรตีนและกรดนิวคลีอิก
วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับโดดเด่นเป็นพิเศษในด้านการบรรจุเฟสน้ำภายในได้ในปริมาณสูงกว่าเมื่อเทียบกับวิธีไฮเดรชันฟิล์มบาง คุณลักษณะนี้เป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ต้องห่อหุ้มยาที่ชอบน้ำหรือสารอื่นที่ใช้ในการรักษาในปริมาณมาก
วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบโพรบเป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสำหรับการเตรียมไลโปโซม ความสามารถในการบรรจุเฟสน้ำภายในได้ในปริมาณสูงกว่าทำให้วิธีนี้เป็นวิธีที่นิยมเลือกใช้ในงานเภสัชกรรมที่การห่อหุ้มสารที่ชอบน้ำให้ได้มากที่สุดมีความสำคัญอย่างยิ่ง การควบคุมการระเหยตัวทำละลายอย่างระมัดระวังและการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เป็นกุญแจสำคัญต่อความสำเร็จของวิธีนี้ ซึ่งนำไปสู่การผลิตไลโปโซมคุณภาพสูงที่เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์การรักษาที่หลากหลาย
ค้นหาเครื่องอัลตราซาวนด์ที่เหมาะสำหรับการผลิตไลโปโซมของคุณ
Hielscher Ultrasonics มีเครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบให้เลือกหลากหลายสำหรับการผลิตไลโปโซมอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งให้ประสิทธิภาพการกักเก็บสูงและความสามารถในการบรรจุโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง
คุณสามารถใช้เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher สำหรับวิธีเตรียมไลโปโซมที่หลากหลาย เช่น เทคนิคการระเหยแบบเฟสย้อนกลับที่อธิบายไว้ที่นี่ วิธีการทำอิมัลชัน และวิธีฟิล์มบาง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเตรียมไลโปโซมด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์โดยใช้วิธีฟิล์มบาง!
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับไลโปโซมที่เตรียมด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์เพื่อห่อหุ้ม
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ำสมัย
- ความเชื่อถือได้และความทนทาน
- การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยำ
- แบบแบตช์และแบบอินไลน์
- สำหรับทุกปริมาตร
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น ตั้งโปรแกรมได้ บันทึกข้อมูล ควบคุมจากระยะไกล)
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ต้องการการบำรุงรักษาน้อย
- CIP (การทำความสะอาดในตำแหน่งติดตั้ง)
การออกแบบ การผลิต และการให้คำปรึกษา – คุณภาพที่ผลิตในเยอรมนี
เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher มีชื่อเสียงในด้านมาตรฐานคุณภาพและการออกแบบสูงสุด ความทนทานและการใช้งานที่ง่ายช่วยให้สามารถผสานเครื่องอัลตราซาวนด์ของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher สามารถรองรับสภาวะที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดเข้มงวดได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics เป็นบริษัทที่ได้รับการรับรอง ISO และให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนว่าเครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher เป็นไปตามข้อกำหนด CE และตรงตามข้อกำหนดของ UL, CSA และ RoHs
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 0.5 ถึง 1.5mL | ไม่เกี่ยวข้อง | VialTweeter |
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L/min | UIP6000hdT |
| ไม่เกี่ยวข้อง | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| ไม่เกี่ยวข้อง | สูงกว่า | กลุ่มเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): An efficient liposome based method for antioxidants encapsulation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. and Wen, J. (2014): Preparation, Optimization and Characterization of Bovine Lactoferrin-loaded Liposomes and Solid Lipid Particles Modified by Hydrophilic Polymers Using Factorial Design. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impact of preparation method and variables on the internal structure, morphology, and presence of liposomes in phytantriol-Pluronic® F127 cubosomes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
ไลโปโซมคืออะไร?
ไลโปโซมเป็นเวสิเคิลทรงกลมที่มีชั้นลิพิดสองชั้น ใช้สำหรับห่อหุ้มสารประกอบ โดยเตรียมในสารละลายที่มีสารประกอบที่ต้องการกักเก็บ สำหรับสารประกอบที่ชอบน้ำ เช่น โปรตีน จะใช้สารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย ส่วนโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำจะห่อหุ้มโดยใช้สารละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ผสมกับลิพิด ความหลากหลายนี้ทำให้ไลโปโซมมีคุณค่าในการนำส่งยาและการประยุกต์ใช้ทางชีวการแพทย์อื่น ๆ
วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับสำหรับการเตรียมไลโปโซมคืออะไร?
วิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับสำหรับการเตรียมไลโปโซมเริ่มจากการละลายลิพิดในส่วนผสม chloroform/methanol และสร้างฟิล์มลิพิดบางด้วยการระเหยแบบหมุน จากนั้นละลายฟิล์มนี้อีกครั้งใน diethyl ether เพื่อสร้างเวสิเคิลแบบเฟสย้อนกลับ ผสมเฟสน้ำที่มีสารออกฤทธิ์และ Tween 80 เข้ากับเฟสอินทรีย์ ทำให้เกิดอิมัลชันชนิดน้ำในน้ำมัน ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับอิมัลชันด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบ แล้วระเหยแบบหมุนต่อเพื่อสร้างเจล ซึ่งในที่สุดจะเกิดเป็นไลโปโซมเมื่อระเหยเพิ่มเติม เตรียมสารแขวนลอยขั้นสุดท้ายให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยการเติมบัฟเฟอร์ PBS และกำจัดตัวทำละลายตกค้างด้วยก๊าซไนโตรเจน ทำให้ได้ไลโปโซมที่เก็บรักษาที่ 4°C
การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์มีผลต่อไลโปโซมอย่างไร?
การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ส่งผลต่อไลโปโซมโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์รบกวนและผสมเฟสลิพิดกับเฟสน้ำ ส่งเสริมการเกิดระบบกระจายตัวที่เป็นเนื้อเดียวกัน กระบวนการนี้ช่วยควบคุมขนาดและความสม่ำเสมอของไลโปโซม และป้องกันความร้อนสูงเกินไปด้วยการปล่อยพลังงานเป็นช่วง ๆ การเกิดคาวิเทชันที่ควบคุมได้จากการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ทำให้มั่นใจได้ว่าสารออกฤทธิ์จะถูกห่อหุ้มภายในไลโปโซมอย่างมีประสิทธิภาพ
การเปลี่ยนเฟสในไลโปโซมคืออะไร?
การเปลี่ยนเฟสในไลโปโซมหมายถึงการเปลี่ยนสถานะทางกายภาพของลิพิดที่เกิดจากอุณหภูมิ อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสคืออุณหภูมิเฉพาะที่ลิพิดเปลี่ยนจากเฟสเจลที่มีการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ ซึ่งสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนเหยียดเต็มที่และเรียงชิดกัน ไปเป็นเฟสผลึกเหลวที่มีการจัดเรียงตัวไม่เป็นระเบียบ ซึ่งสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนมีการวางแนวแบบสุ่มและมีความลื่นไหล การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลต่อความเสถียรของไลโปโซม ความสามารถในการซึมผ่าน และปฏิสัมพันธ์กับสารที่ถูกห่อหุ้ม
วิธีเอกซ์ทรูชันในการเตรียมไลโปโซมคืออะไร?
บางครั้งวิธีไฮเดรชันฟิล์มบางก็เรียกว่าวิธีเอกซ์ทรูชัน เนื่องจากขั้นตอนไฮเดรชันฟิล์มบางตามด้วยขั้นตอนเอกซ์ทรูชัน ระหว่างการเอกซ์ทรูชัน ไลโปโซมจะถูกอัดผ่านเมมเบรนพอลิคาร์บอเนตเพื่อให้ได้ไลโปโซมขนาดเล็กที่สม่ำเสมอ อีกทางเลือกหนึ่งที่มักใช้แทนการเอกซ์ทรูชันคือการลดขนาดไลโปโซมด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์
วิธีการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับไลโปโซมคืออะไร?
มีการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ในวิธีการสร้างไลโปโซมหลายวิธี โดยใช้เพื่อทำอิมัลชันของลิพิดและตัวทำละลาย เติมน้ำกลับเข้าสู่ฟิล์มลิพิด และลดขนาดไลโปโซม สำหรับวิธีการระเหยแบบเฟสย้อนกลับ จะใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ทำให้ลิพิดเกิดอิมัลชันร่วมกับเฟสน้ำ สำหรับวิธีฟิล์มบาง จะใช้เครื่องอัลตราซาวนด์เติมน้ำกลับเข้าสู่ฟิล์มลิพิดที่แห้ง เพื่อสร้างสารแขวนลอยของเวสิเคิลที่มีลิพิดหลายชั้น เทคนิคการเตรียมไลโปโซมหลายเทคนิคใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เพื่อลดขนาดไลโปโซมที่ก่อตัวแล้วในขั้นตอนถัดไป ในกรณีนี้ การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ทำให้ได้ไลโปโซมที่มีขนาดเล็กสม่ำเสมอและมีความเสถียร เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดอุตสาหกรรม

