Nanoyapılı Lipid İlaç Taşıyıcılarının Ultrasonik Formülasyonu

Nanoyapılı lipid taşıyıcıları (NLC'ler), bir lipid çekirdeği ve suda çözünür bir kabuk içeren nano boyutlu ilaç dağıtım sistemlerinin gelişmiş bir şeklidir. NLC'ler yüksek stabiliteye sahiptir, aktif biyomolekülleri bozulmaya karşı korur ve sürekli ilaç salınımı sağlar. Ultrasonication, yüklü nanoyapılı lipid taşıyıcıları üretmek için güvenilir, verimli ve basit bir tekniktir.

Nanoyapılı Lipid Taşıyıcıların Ultrasonik Hazırlanması

Nanoyapı lipid taşıyıcıları (NLC'ler), sulu bir ortamda katı lipid, sıvı lipid ve yüzey aktif madde içerir, bu da onlara iyi çözünürlük ve biyoyararlanım özellikleri verir. NLC'ler, yüksek biyoyararlanıma ve sürekli ilaç salınımına sahip stabil ilaç taşıyıcı sistemleri formüle etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. NLC'ler, topikal/transdermal, oftalmik (oküler) ve pulmoner uygulama dahil olmak üzere oral uygulamadan parenteral uygulamaya kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.
Ultrasonik dispersiyon ve emülsifikasyon, aktif bileşiklerle yüklü nanoyapılı lipid taşıyıcıları hazırlamak için güvenilir ve verimli bir tekniktir. Ultrasonik NLC hazırlığı, organik bir çözücü, büyük miktarlarda yüzey aktif madde veya katkı maddesi bileşikleri gerektirmeme gibi büyük bir avantaja sahiptir. Ultrasonik NLC formülasyonu, eriyen lipidin yüzey aktif madde çözeltisine eklenmesi ve daha sonra sonikasyon yapılması nedeniyle nispeten basit bir yöntemdir.

Ultrasonik Yüklü Nanoyapı Lipid Taşıyıcıları için Örnek Protokoller

Sonikasyon yoluyla deksametazon yüklü NLC'ler
Ultrasonication altında toksik olmayan potansiyel bir oftalmik NLC sistemi hazırlandı, bu da dar bir boyut dağılımı, yüksek Deksametazon tuzak etkinliği ve gelişmiş penetrasyon ile sonuçlandı. NLC sistemleri ultrasonik olarak bir Hielscher UP200S ultrasonik ve Compritol 888 ATO, Miglyol 812N ve Cremophor RH60 bileşenleri olarak.
Katı lipid, sıvı lipid ve yüzey aktif madde, 85ºC'de bir ısıtma manyetik karıştırıcı kullanılarak eritildi. Daha sonra erimiş lipit karışımına deksametazon ilave edildi ve dağıtıldı. Saf su 85ºC'de ısıtıldı ve iki faz (10 dakika boyunca% 70 genlikte) sonikleştirildi. Hielscher UP200S ultrasonik homojenizatör. NLC sistemi bir buz banyosunda soğutuldu.
Ultrasonik olarak hazırlanan NLC'ler dar bir boyut dağılımı, yüksek DXM tuzak etkinliği ve gelişmiş penetrasyon sergiler.
Araştırmacılar, düşük bir yüzey aktif madde konsantrasyonu ve düşük lipid konsantrasyonunun kullanılmasını önermektedir (örneğin, yüzey aktif madde için% 2.5 ve toplam lipid için% 10) çünkü daha sonra kritik stabilite parametreleri (Z_Ave, ZP, PDI) ve ilaç yükleme kapasitesi (EE%) uygundur, ancak emülgatör konsantrasyonu düşük seviyelerde kalabilir.
(bkz. öpücük ve ark. 2019)

Sonikasyon yoluyla retinil palmitat yüklü NLC'ler
Retinoid, kırışıklıkların dermatoloji tedavilerinde yaygın olarak kullanılan bir bileşendir. Retinol ve retinil palmitat, epidermisin kalınlığını indükleme yeteneğine sahip ve kırışıklık önleyici ajan olarak etkili olan retinoid grubundan iki bileşiktir.
NLC formülasyonu ultrasonikasyon yöntemi kullanılarak hazırlandı. Formülasyon %7.2 setil palmitat, %4.8 oleik asit,  Tween 80,  gliserin ve %2 retinil palmitat içeriyordu. Retinil palmitat yüklü NLC'ler üretmek için aşağıdaki adımlar atılmıştır: Erimiş lipitlerin karışımı, 60-70 ° C'de yüzey aktif madde, yardımcı yüzey aktif madde, gliserin ve deiyonize su ile karıştırılır. Bu karışım yüksek parçalayıcılı bir karıştırıcı ile 9800 rpm'de 5 dakika karıştırılır. Ön emülsiyon oluştuktan sonra, bu ön emülsiyon, 2 dakika boyunca bir prob tipi ultrasonik homojenizatör kullanılarak hemen sonikleştirilir. Daha sonra elde edilen NLC 24 saat oda sıcaklığında tutuldu. Emülsiyon oda sıcaklığında 24 saat bekletildi ve nanopartikül boyutu ölçüldü. NLC formülü, 200-300nm aralığında partikül boyutları gösterdi. elde edilen NLC soluk sarı bir görünüme, 258±15.85 nm'lik bir globül boyutuna ve 0.31±0.09'luk bir polidispersite indeksine sahiptir. Aşağıdaki TEM görüntüsü, ultrasonik olarak hazırlanmış retinil palmitat yüklü NLC'leri göstermektedir.
(bkz. Pamudji ve ark. 2015)

Sonication aracılığıyla Zingiber zerumbet yüklü NLC'ler
Nanoyapılı lipid taşıyıcılar, katı-lipid, sıvı-lipid ve yüzey aktif madde karışımından oluşur. Suda çözünürlüğü zayıf olan biyoaktif maddeleri uygulamak ve biyoyararlanımlarını önemli ölçüde artırmak için mükemmel ilaç taşıyıcı sistemlerdir.
Zingiber zerumbet yüklü NLC'leri formüle etmek için aşağıdaki adımlar atılmıştır. % 1 katı lipid, yani. gliseril monostearat ve %4'lük sıvı lipid, yani saf hindistancevizi yağı, homojen, berrak bir lipid fazı elde etmek için karıştırıldı ve 50°C'de eritildi. Daha sonra, lipid fazına% 1 Zingiber zerumbet yağı eklenirken, sıcaklık sürekli olarak gliseril monostearatın erime sıcaklığının 10 ° C üzerinde tutuldu. Sulu fazın hazırlanması için damıtılmış su, Tween 80 ve soya lesitini doğru oranda karıştırıldı. Sulu karışım, bir ön emülsiyon karışımı oluşturmak için hemen lipit karışımına ilave edildi. Ön emülsiyon daha sonra 11.000 rpm'de 1 dakika boyunca yüksek parçalayıcılı homojenizatör kullanılarak homojenize edildi. Daha sonra, ön emülsiyon, 20 dakika boyunca% 50 genlikte% 50 genlikte bir prob tipi ultrasonicator kullanılarak sonikleştirildi, Son olarak, NLC dispersiyonu, partikül agregasyonunu önlemek için soğuk banyoda süspansiyonu söndürmek için buzlu su banyosunda oda sıcaklığına (25±1 ° C) soğutuldu. NLC'ler 4 ° C'de saklandı.
Zingiber zerumbet yüklü NLC'ler, 80.47±1.33 nanometre boyutu, 0.188±2.72 kararlı polidispersite indeksi ve -38.9±2.11 zeta potansiyel yükü sergiler. Kapsülleme verimliliği, lipid taşıyıcının Zingiber zerumbet yağını% 80'den fazla verimlilikle kapsülleme yeteneğini gösterir.
(bkz. Rosli ve ark. 2015)

Sonikasyon yoluyla Valsaratan yüklü NLC'ler
Valsaratan, antihipertansif ilaçlarda kullanılan bir anjiyotensin II reseptör blokeridir. Valsartan, suda çözünürlüğünün zayıf olması nedeniyle yaklaşık # gibi düşük bir biyoyararlanıma sahiptir. Ultrasonik eriyik emülsifikasyon yönteminin kullanılması, önemli ölçüde geliştirilmiş bir biyoyararlanıma sahip Valsaratan yüklü NLC'lerin hazırlanmasına izin verdi.
Basitçe, yağlı Val çözeltisi, lipid erime noktasının 10 ° C üzerindeki sıcaklıkta belirli bir miktarda erimiş lipit materyali ile karıştırıldı. Belirli ağırlıklarda Tween 80 ve sodyum deoksikolatın çözülmesiyle sulu bir yüzey aktif madde çözeltisi hazırlandı. Yüzey aktif madde çözeltisi aynı sıcaklık derecesine kadar daha da ısıtıldı ve bir emülsiyon oluşturmak için 3 dakika boyunca prob sonikasyonu ile yağlı lipit ilaç çözeltisi ile karıştırıldı. Daha sonra oluşan emülsiyon, soğutulmuş suda 10 dakika boyunca manyetik karıştırma ile dağıtıldı. Oluşturulan NLC santrifüjleme ile ayrıldı. Süpernatanttan örnekler alındı ve valide edilmiş bir HPLC yöntemi kullanılarak Val konsantrasyonu için analiz edildi.
Ultrasonik eriyik emülsifikasyon yöntemi, minimum stresli koşulda basitlik ve toksik organik çözücülerden yoksun olma dahil olmak üzere bir dizi avantaja sahiptir. Ulaşılan maksimum tuzak verimliliği u.04 idi
(bkz. Albekery ve ark. 2017)

Paklitaksel, klotrimazol, domperidon, puerarin ve meloksikam gibi diğer aktif bileşikler de ultrasonik teknikler kullanılarak katı lipid nanopartiküllerine ve nanoyapılı lipid taşıyıcılara başarıyla dahil edildi. (bkz. Bahari ve Hamishehkar 2016)

Nano lipid taşıyıcıların (NLC'ler) formülasyonu için hazırlık yöntemi olarak ultrasonikasyon, soğuk veya sıcak homojenizasyon tekniği olarak kullanılabilir. Ultrasonik homojenizasyon, NLC'lerin stabilitesini ve depolama özelliklerini geliştiren dar bir parçacık boyutu dağılımı ile sonuçlanır.

Ultrasonik Soğuk Homojenizasyon

Nanoyapılı lipid taşıyıcıları hazırlamak için soğuk homojenizasyon tekniği kullanıldığında, farmakolojik olarak aktif moleküller, yani ilaç, lipid eriyiği içinde çözülür ve daha sonra sıvı nitrojen veya kuru buz kullanılarak hızlı bir şekilde soğutulur. Soğutma sırasında lipitler katılaşır. Katı lipit kütlesi daha sonra öğütülmüş nanopartikül boyutudur. Lipid nanopartikülleri, soğuk bir yüzey aktif madde çözeltisi içinde dağıtılır ve soğuk bir ön süspansiyon elde edilir. Son olarak, bu süspansiyon, genellikle oda sıcaklığında bir ultrasonik akış hücresi reaktörü kullanılarak sonikleştirilir.
Maddeler ilk adımda sadece bir kez ısıtıldığından, ultrasonik soğuk homojenizasyon esas olarak ısıya duyarlı ilaçları formüle etmek için kullanılır. Birçok biyoaktif molekül ve farmasötik bileşik ısıyla bozulmaya eğilimli olduğundan, ultrasonik soğuk homojenizasyon yaygın olarak kullanılan bir uygulamadır. Soğuk homojenizasyon tekniğinin bir diğer avantajı da sulu fazdan kaçınılmasıdır, bu da sıcak homojenizasyon sırasında sıvı lipid fazından su fazına geçebilecek hidrofilik moleküllerin kapsüllenmesini kolaylaştırır.

Ultrasonik Sıcak Homojenizasyon

Sonikasyon sıcak homojenizasyon tekniği olarak kullanıldığında, erimiş lipitler ve aktif bileşik (yani farmakolojik olarak aktif bileşen), bir ön emülsiyon elde etmek için yoğun karıştırma altında sıcak bir yüzey aktif madde içinde dağıtılır. Sıcak homojenizasyon prosesi için her iki çözeltinin, lipit/ilaç süspansiyonunun ve yüzey aktif maddenin aynı sıcaklığa (katı lipidin erime noktasının yaklaşık 5-10°C üzerinde) ısıtılmış olması önemlidir. İkinci adımda, ön emülsiyon daha sonra sıcaklığı korurken yüksek performanslı sonikasyon ile muamele edilir.

Nanoyapılı Lipid Taşıyıcılar için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics'in güçlü ultrasonik sistemleri dünya çapında farmasötik R'de kullanılmaktadır.&D ve katı lipid nanopartikülleri (SLN'ler), nanoyapılı lipid taşıyıcıları (NLC'ler), nanoemülsiyonlar ve nanokapsüller gibi yüksek kaliteli nano ilaç taşıyıcıları üretmek için üretim. Müşterilerinin taleplerini karşılamak için, Hielscher kompakt, ancak güçlü el tipi laboratuvar homojenizatörü ve tezgah üstü ultrasonicators yüksek hacimli farmasötik formülasyonların üretimi için tamamen endüstriyel ultrasonik sistemlere ultrasonicators tedarik etmektedir. Nanoyapılı lipid taşıyıcıların (NLC'ler) üretiminiz için en uygun kurulumu sağlamak için çok çeşitli ultrasonik sonotrodlar ve reaktörler mevcuttur. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Müşterilerimizin İyi Üretim Uygulamalarını (GMP) yerine getirmelerini ve standartlaştırılmış süreçler oluşturmalarını sağlamak için, tüm dijital ultrasonicators, sonikasyon parametresinin hassas ayarı, sürekli işlem kontrolü ve tüm önemli işlem parametrelerinin yerleşik bir SD kartta otomatik olarak kaydedilmesi için akıllı bir yazılımla donatılmıştır. Yüksek ürün kalitesi, proses kontrolüne ve sürekli yüksek işleme standartlarına bağlıdır. Hielscher ultrasonicators sürecinizi izlemek ve standartlaştırmak için size yardımcı olur!

Hielscher Ultrasonics’ Endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: