สูตรอัลตราโซนิกของพายาไขมันนาโน

ตัวพาไขมันโครงสร้างนาโน (NLC) เป็นรูปแบบขั้นสูงของระบบส่งยาขนาดนาโนที่มีแกนไขมันและเปลือกที่ละลายน้ําได้ NLCs มีความเสถียรสูงปกป้องโมเลกุลชีวภาพที่ใช้งานอยู่จากการย่อยสลายและให้การปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่อง Ultrasonication เป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้มีประสิทธิภาพและง่ายในการผลิตพาหะไขมันที่มีโครงสร้างนาโน

การเตรียมอัลตราโซนิกของพาไขมันนาโนโครงสร้าง

ตัวพาไขมันโครงสร้างนาโน (NLCs) ประกอบด้วยไขมันที่เป็นของแข็ง ไขมันเหลว และสารลดแรงตึงผิวในตัวกลางที่เป็นน้ํา ซึ่งทําให้ความสามารถในการละลายและคุณสมบัติการดูดซึมที่ดี NLCs ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกําหนดระบบพาหะยาที่เสถียรพร้อมการดูดซึมสูงและการปล่อยยาที่ยั่งยืน NLCs มีการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การบริหารทางปากไปจนถึงทางหลอดเลือด รวมถึงการให้ยาเฉพาะที่ / ผ่านผิวหนัง จักษุ (ตา) และการบริหารปอด
การกระจายตัวของอัลตราโซนิกและการทําให้เป็นอิมัลชันเป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการเตรียมตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างนาโนที่เต็มไปด้วยสารออกฤทธิ์ การเตรียมอัลตราโซนิก NLC มีข้อได้เปรียบที่สําคัญคือไม่ต้องการตัวทําละลายอินทรีย์สารลดแรงตึงผิวหรือสารเติมแต่งจํานวนมาก สูตรอัลตราโซนิก NLC เป็นวิธีที่ค่อนข้างง่ายเนื่องจากไขมันที่หลอมเหลวจะถูกเติมลงในสารละลายของสารลดแรงตึงผิวแล้วจึงโซนิก

โปรโตคอลที่เป็นแบบอย่างสําหรับพาไขมันโครงสร้างนาโนที่โหลดด้วยอัลตราโซนิก

NLCs ที่โหลด Dexamethasone ผ่าน Sonication
ระบบ NLC จักษุวิทยาที่มีศักยภาพปลอดสารพิษถูกจัดทําขึ้นภายใต้อัลตราโซนิกซึ่งส่งผลให้มีการกระจายขนาดที่แคบประสิทธิภาพการดักจับ Dexamethasone สูงและการเจาะที่ดีขึ้น ระบบ NLC ถูกเตรียมด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ ฮิลสเชอร์ UP200S อัลตราโซนิกและ Compritol 888 ATO, Miglyol 812N และ Cremophor RH60 เป็นส่วนประกอบ
ไขมันที่เป็นของแข็ง ไขมันเหลว และสารลดแรงตึงผิวถูกหลอมโดยใช้เครื่องกวนแม่เหล็กความร้อนที่อุณหภูมิ 85ºC จากนั้นเติม Dexamethasone ลงในส่วนผสมของไขมันที่ละลายแล้วกระจายตัว น้ําบริสุทธิ์ถูกทําให้ร้อนที่ 85ºC และทั้งสองเฟสถูก sonicated (ที่ 70% amplitude เป็นเวลา 10 นาที) ด้วย ฮิลสเชอร์ UP200S โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก ระบบ NLC ถูกทําให้เย็นลงในอ่างน้ําแข็ง
NLC ที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกแสดงการกระจายขนาดที่แคบ ประสิทธิภาพการดักจับ DXM สูง และการเจาะที่ดีขึ้น
นักวิจัยแนะนําให้ใช้ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวต่ําและความเข้มข้นของไขมันต่ํา (เช่น 2.5% สําหรับสารลดแรงตึงผิวและ 10% สําหรับไขมันทั้งหมด) เนื่องจากพารามิเตอร์ความเสถียรที่สําคัญ (Z_เอเว, ZP, PDI) และความสามารถในการโหลดยา (EE%) มีความเหมาะสมในขณะที่ความเข้มข้นของอิมัลซิไฟเออร์สามารถคงอยู่ในระดับต่ํา
(อ้างอิง Kiss et al. 2019)

NLCs ที่โหลด Retinyl Palmitate ผ่าน Sonication
เรตินอยด์เป็นส่วนผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบําบัดโรคผิวหนังของริ้วรอย เรตินอลและเรตินิลปาลมิเตตเป็นสารประกอบสองชนิดจากกลุ่มเรตินอยด์ซึ่งมีความสามารถในการกระตุ้นความหนาของหนังกําพร้าและมีประสิทธิภาพในการเป็นสารต่อต้านริ้วรอย
สูตร NLC จัดทําขึ้นโดยใช้วิธีอัลตราโซนิก สูตรประกอบด้วยเซทิลปาลมิเตต 7.2%, กรดโอเลอิก 4.8%, ทวีน 80 10%, กลีเซอรีน 10% และเรตินิลปาลมิเตต 2% ขั้นตอนต่อไปนี้ถูกนํามาใช้ในการผลิต NLCs ที่บรรจุเรตินิลปาลมิเตต: ส่วนผสมของไขมันหลอมเหลวผสมกับสารลดแรงตึงผิว สารลดแรงตึงผิวร่วม กลีเซอรีน และน้ําปราศจากไอออนที่อุณหภูมิ 60-70°C ส่วนผสมนี้กวนด้วยเครื่องผสมแรงเฉือนสูงที่ 9800 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 5 นาที หลังจากที่อิมัลชันล่วงหน้าก่อตัวขึ้นแล้วอิมัลชันล่วงหน้านี้จะถูก sonicated ทันทีโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกชนิดโพรบเป็นเวลา 2 นาที จากนั้น NLC ที่ได้รับจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง อิมัลชันถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมงและวัดขนาดอนุภาคนาโน สูตร NLC แสดงขนาดอนุภาคในช่วง 200-300 นาโนเมตร NLC ที่ได้รับมีลักษณะเป็นสีเหลืองซีด ขนาดก้อนกลม 258±15.85 นาโนเมตร และดัชนีการกระจายตัวหลาย 0.31±0.09 ภาพ TEM ด้านล่างแสดง NLC ที่บรรจุ retinyl palmitate ที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิก
(อ้างอิง Pamudji et al. 2015)

Zingiber zerumbet-loaded NLCs ผ่าน Sonication
ตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างนาโนประกอบด้วยส่วนผสมของไขมันแข็งไขมันเหลวและสารลดแรงตึงผิว เป็นระบบส่งยาที่ยอดเยี่ยมในการบริหารสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีความสามารถในการละลายน้ําได้ไม่ดีและเพื่อเพิ่มการดูดซึมได้อย่างมีนัยสําคัญ
ขั้นตอนต่อไปนี้ดําเนินการเพื่อกําหนด NLCs ที่โหลด Zingiber zerumbet ไขมันที่เป็นของแข็ง 1% กล่าวคือ กลีเซอริลโมโนสเตียเรตและไขมันเหลว 4% เช่น น้ํามันมะพร้าวบริสุทธิ์ผสมและละลายที่อุณหภูมิ 50°C เพื่อให้ได้เฟสไขมันที่ชัดเจนและเป็นเนื้อเดียวกัน ต่อจากนั้นน้ํามัน Zingiber zerumbet 1% ถูกเติมลงในเฟสไขมันในขณะที่อุณหภูมิยังคงอยู่อย่างต่อเนื่อง 10°C เหนืออุณหภูมิหลอมเหลวของกลีเซอริลโมโนสเตียเรต สําหรับการเตรียมเฟสที่เป็นน้ํา น้ํากลั่น Tween 80 และเลซิตินจากถั่วเหลืองผสมเข้าด้วยกันในอัตราส่วนที่ถูกต้อง ส่วนผสมที่เป็นน้ําถูกเติมลงในส่วนผสมของไขมันทันทีเพื่อสร้างส่วนผสมก่อนอิมัลชัน จากนั้นก่อนอิมัลชันจะถูกทําให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้โฮโมจีไนเซอร์แรงเฉือนสูงที่ 11,000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 1 นาที หลังจากนั้นก่อนอิมัลชันจะถูก sonicated โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบที่แอมพลิจูด 50% เป็นเวลา 20 นาทีในที่สุดการกระจายตัวของ NLC จะถูกทําให้เย็นลงในอ่างน้ําแข็งที่อุณหภูมิห้อง (25±1°C) เพื่อดับสารแขวนลอยในอ่างน้ําเย็นเพื่อป้องกันการรวมตัวของอนุภาค NLC ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C
NLCs ที่โหลด zerumbet ของ Zingiber มีขนาดนาโนเมตร 80.47±1.33 ดัชนีการกระจายตัวของโพลีที่เสถียรที่ 0.188±2.72 และประจุศักย์ของ zeta ที่ -38.9±2.11 ประสิทธิภาพการห่อหุ้มแสดงให้เห็นถึงความสามารถของตัวพาไขมันในการห่อหุ้มน้ํามัน Zingiber zerumbet ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า 80%
(อ้างอิง Rosli et al. 2015)

NLCs ที่โหลด Valsaratan ผ่าน Sonication
Valsaratan เป็นตัวบล็อกตัวรับ angiotensin II ที่ใช้ในยาลดความดันโลหิต Valsartan มีชีวการดูดซึมต่ําประมาณ 23% เนื่องจากความสามารถในการละลายน้ําได้ไม่ดี การใช้วิธีการละลายอิมัลชันอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถเตรียม NLC ที่โหลด Valsaratan ซึ่งมีการดูดซึมที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ
สารละลายน้ํามันของ Val ผสมกับวัสดุไขมันที่หลอมละลายในปริมาณหนึ่งที่อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียสเหนือจุดหลอมเหลวของไขมัน สารละลายลดแรงตึงผิวในน้ําถูกเตรียมโดยการละลายทวีน 80 และโซเดียมดีออกซีโคเลตที่มีน้ําหนักบางตัว สารละลายลดแรงตึงผิวถูกทําให้ร้อนเพิ่มเติมในระดับอุณหภูมิเดียวกันและผสมกับสารละลายยาไขมันมันโดยการโพรบโซนิกเป็นเวลา 3 นาทีเพื่อสร้างอิมัลชัน จากนั้นอิมัลชันที่เกิดขึ้นจะถูกกระจายตัวในน้ําเย็นโดยการกวนด้วยแม่เหล็กเป็นเวลา 10 นาที NLC ที่เกิดขึ้นถูกแยกออกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยง ตัวอย่างจากส่วนเหนือน้ําถูกนํามาวิเคราะห์เพื่อหาความเข้มข้นของ Val โดยใช้วิธี HPLC ที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว
วิธีการละลายอิมัลชันอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการรวมถึงความเรียบง่ายที่มีสภาวะเครียดน้อยที่สุดและปราศจากตัวทําละลายอินทรีย์ที่เป็นพิษ ประสิทธิภาพการดักจับสูงสุดคือ 75.04%
(อ้างอิง Albekery et al. 2017)

สารออกฤทธิ์อื่น ๆ เช่น paclitaxel, clotrimazol, domperidone, puerin และ meloxicam ยังประสบความสําเร็จในการรวมเข้ากับอนุภาคนาโนไขมันที่เป็นของแข็งและตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างนาโนโดยใช้เทคนิคอัลตราโซนิก (เทียบ Bahari และ Hamishehkar 2016)

อัลตราโซนิกเป็นวิธีการเตรียมสําหรับการกําหนดตัวพานาโนไขมัน (NLCs) สามารถใช้เป็นเทคนิคการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบเย็นหรือร้อน การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกส่งผลให้มีการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรของ NLCs และคุณสมบัติในการจัดเก็บ

การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันเย็นอัลตราโซนิก

เมื่อใช้เทคนิคการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันเย็นเพื่อเตรียมตัวพาไขมันที่มีโครงสร้างนาโนโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางเถรพยาเช่นยาจะถูกละลายในไขมันละลายแล้วทําให้เย็นลงอย่างรวดเร็วโดยใช้ไนโตรเจนเหลวหรือน้ําแข็งแห้ง ในระหว่างการทําความเย็นไขมันจะแข็งตัว มวลไขมันที่เป็นของแข็งจะบดขนาดอนุภาคนาโน อนุภาคนาโนไขมันจะกระจายตัวในสารละลายลดแรงตึงผิวเย็น ทําให้เกิดสารแขวนลอยล่วงหน้าที่เย็น ในที่สุดระบบกันสะเทือนนี้จะถูก sonicated ซึ่งมักใช้เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลอัลตราโซนิกที่อุณหภูมิห้อง
เนื่องจากสารได้รับความร้อนเพียงครั้งเดียวในขั้นตอนแรกการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบอัลตราโซนิกจึงใช้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความร้อนเป็นหลักในการกําหนดยาที่ไวต่อความร้อน เนื่องจากโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพและสารประกอบทางเภสัชกรรมจํานวนมากมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพความร้อนการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกจึงเป็นแอปพลิเคชั่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของเทคนิคการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบเย็นคือการหลีกเลี่ยงเฟสที่เป็นน้ําซึ่งทําให้ง่ายต่อการห่อหุ้มโมเลกุลที่ชอบน้ํา ซึ่งอาจแบ่งจากเฟสไขมันเหลวไปยังเฟสน้ําในระหว่างการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบร้อน

การทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกร้อน

เมื่อใช้ sonication เป็นเทคนิคการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันร้อนไขมันหลอมเหลวและสารออกฤทธิ์ (เช่นสารออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา) จะกระจายตัวในสารลดแรงตึงผิวร้อนภายใต้การกวนอย่างรุนแรงเพื่อให้ได้พรีอิมัลชัน สําหรับกระบวนการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความร้อนเป็นสิ่งสําคัญที่สารละลายทั้งสองตัวคือสารแขวนลอยของไขมัน/ยาและสารลดแรงตึงผิวได้รับความร้อนที่อุณหภูมิเท่ากัน (ประมาณ 5-10°C เหนือจุดหลอมเหลวของไขมันที่เป็นของแข็ง) ในขั้นตอนที่สองจากนั้นอิมัลชันล่วงหน้าจะได้รับการบําบัดด้วย sonication ประสิทธิภาพสูงในขณะที่รักษาอุณหภูมิ

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับพาไขมันโครงสร้างนาโน

ระบบอัลตราโซนิกที่ทรงพลังของ Hielscher Ultrasonics ถูกนํามาใช้ทั่วโลกในยา R&D และการผลิตเพื่อผลิตพาหะยานาโนคุณภาพสูง เช่น อนุภาคนาโนไขมันที่เป็นของแข็ง (SLNs) ตัวพาไขมันโครงสร้างนาโน (NLCs) นาโนอิมัลชัน และนาโนแคปซูล เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า Hielscher จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกจากเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบมือถือขนาดกะทัดรัด แต่ทรงพลังและเครื่องอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะไปยังระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสําหรับการผลิตสูตรยาในปริมาณมาก มีโซโนโทรดและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกที่หลากหลายเพื่อให้แน่ใจว่ามีการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการผลิตพาไขมันโครงสร้างนาโน (NLC) ของคุณ ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
เพื่อให้ลูกค้าของเราสามารถปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีในการผลิต (GMP) และสร้างกระบวนการที่ได้มาตรฐานเครื่องอัลตราโซนิกแบบดิจิตอลทั้งหมดมีซอฟต์แวร์อัจฉริยะสําหรับการตั้งค่าพารามิเตอร์ sonication ที่แม่นยําการควบคุมกระบวนการอย่างต่อเนื่องและการบันทึกพารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญทั้งหมดโดยอัตโนมัติบนการ์ด SD ในตัว คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สูงขึ้นอยู่กับการควบคุมกระบวนการและมาตรฐานการประมวลผลที่สูงอย่างต่อเนื่อง เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยคุณตรวจสอบและสร้างมาตรฐานกระบวนการของคุณ!

Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: