Niozomların Ultrasonik Formülasyonu

Niozomlar, ilaçlar (örneğin kanser ilaçları) ve diğer biyoaktif maddeler için taşıyıcı olarak kullanılabilen nano boyutlu veziküllerdir. Ultrasonik emülsifikasyon, yüksek ilaç yüküne sahip küçük niozomları formüle etmek için basit ve hızlı bir yöntemdir.

Aktif Bileşenler için Nano Taşıyıcı Olarak Niozom Vezikülleri

Bir niozom, çoğunlukla iyonik olmayan yüzey aktif madde ve yardımcı madde olarak kolesterolün dahil edilmesiyle oluşan, iyonik olmayan yüzey aktif madde bazlı bir veziküldür. Niozomlar kimyasal bozunmaya veya oksidasyona karşı daha kararlıdır ve lipozomlara kıyasla daha uzun depolama süresine sahiptir. Niozom hazırlığı için kullanılan yüzey aktif maddeler nedeniyle biyolojik olarak parçalanabilirler, biyouyumludurlar ve immünojenik değildirler. Niozomlar ozmotik olarak aktiftir, kimyasal olarak kararlıdır ve lipozomlara kıyasla daha uzun bir depolama süresi sunar. Boyut ve lamellariteye bağlı olarak, sonikasyon, ters faz buharlaştırma, ince film hidrasyonu veya trans-membran pH gradyan ilaç alım işlemi gibi çeşitli hazırlama yöntemleri mevcuttur. Ultrasonik niozom hazırlama, küçük ve tek tip boyutta olan unilamellar veziküller üretmek için tercih edilen tekniktir.

Ultrasonik Niozom Formülasyonu

Niozomları formüle etmek için, organik bir yüzey aktif madde, kolesterol çözeltisinden ve biyoaktif bileşiği, yani ilacı içeren sulu bir çözeltiden bir su içinde yağ (o/w) emülsiyonu hazırlanmalıdır. Ultrasonik emülsifikasyon, yağ ve su gibi karışmayan sıvıları karıştırmak için üstün bir tekniktir. Her iki fazın damlacıklarını keserek ve nano boyuta kırarak bir nano emülsiyon elde edilir. Daha sonra, organik çözücü buharlaştırılır, bu da sulu fazda dağılan terapötik maddelerle yüklü niozomlarla sonuçlanır. Mekanik karıştırma ile karşılaştırıldığında, ultrasonik niozom formülasyon tekniği, hızlı bir işlemde daha küçük bir ortalama boyuta ve daha düşük bir polidispersite indeksine sahip niozomlar oluşturarak mükemmeldir. Daha küçük veziküllerin kullanılması, vücut temizleme mekanizmalarından daha büyük parçacıklardan daha iyi kaçınma eğiliminde oldukları ve kan dolaşımında daha uzun süre kaldıkları göz önüne alındığında genellikle tercih edilir. (bkz. Bragagni ve ark. 2014)

Ultrasonik Niozom Hazırlama Protokolleri

Sonikasyon kullanan niozom formülasyonu kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır, böylece ultrasonik niozom üretimi için çok sayıda bilimsel olarak doğrulanmış protokol mevcuttur.
Aşağıda, sonikasyon kullanarak niozomları hazırlayan ve yükleyen birkaç formülasyon protokolü üzerinde kısa bir genel bakış bulabilirsiniz.

Withania somnifera Özleri ile Yüklü Niozomlar
Chinembiri ve ark. (2017), Withania somnifera ham ekstraktını topikal uygulama amaçlı niozomlara formüle etti. Biyoaktif bileşikler, solvent enjeksiyonu yoluyla kapsüllendi. Bu nedenle, organik ve sulu fazlar sürekli olarak manyetik olarak karıştırıldı ve organik çözücü sürülene kadar sıcaklık 60 ° C ± 2 ° C'de tutuldu. Elde edilen formülasyon, Hielscher UP200ST sonikatörü kullanılarak buz üzerinde soğutuldu ve sonikleştirildi. Niozomların ortalama boyutları yaklaşık 165.9 ± 9.4 arasında değişiyordu ve withanolid A'nın yüksek bir tuzak verimliliği (EE%) gösterdi.

Doksorubisin Yüklü Niozomlar
Bir anti-kanser ilacı olan doksorubisin ile yüklü N-palmitoil glukozamin niozomları (Glu), NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), kolesterol (58 mg) ve Solulan C24 (54 mg) karışımının doksorubisin çözeltisi (1.5 mg / ml, 2 ml, PBS'de hazırlanan) içinde 90 ° C'de 1 saat çalkalanmasıyla hazırlandı, ardından 10 dakika boyunca prob sonikasyonu (maks.'ın% 75'i).
Palmitoil glikol kitosan (GCP) vezikülleri, daha önce tarif edildiği gibi (11) doksorubisin çözeltisinde (1.5 mg / ml) glikol kitosan (10 mg) ve kolesterol (4 mg) sonikasyonu ile hazırlandı. (Dufes ve ark. 2004)

Alternatif Niozom Hazırlama Yöntemleri

Ters faz buharlaştırma tekniği veya trans-membran pH gradyanı ilaç alım işlemi gibi alternatif niozom formülasyon yöntemleri, ultrasonik enerjinin uygulanmasını içerir. Her iki teknik de esas olarak çok katmanlı vezikülleri (MLV'ler) formüle etmek için kullanılır. Aşağıda hem tekniklerin hem de ilgili sonikasyon adımının kısa bir açıklamasını bulabilirsiniz.

Ters faz buharlaştırma yoluyla niozom hazırlığında sonikasyon

Ters Faz Buharlaştırma (REV) yönteminde, niozomal formülasyonun bileşenleri bir eter ve kloroform karışımı içinde çözülür ve ilacı içeren sulu faza eklenir. Ultrasonik emülsifikasyon, karışımı ince boyutlu bir emülsiyona dönüştürmek için kullanılır. Daha sonra, organik faz buharlaştırılır. Organik çözücünün buharlaşması sırasında elde edilen niozom, büyük boyutlu unilamellar veziküllerdir.

Trans-membran pH gradyanı ilaç alım süreci

Trans-membran pH gradyanı (iç asidik) ilaç alım işlemi (uzaktan yükleme ile) için, yüzey aktif madde ve kolesterol kloroformda çözülür. Çözücü daha sonra yuvarlak tabanlı şişenin duvarında ince bir film elde etmek için vakum altında buharlaştırılır. Film, süspansiyonun girdaplanmasıyla 300 mM sitrik asit (pH 4.0) ile hidratlanır. Çok katmanlı veziküller üç kez dondurulur ve çözülür ve daha sonra bir prob tipi ultrasonicator kullanılarak sonikleştirilir. Bu niozomal süspansiyona 10 mg / ml ilaç içeren sulu çözelti eklenir ve girdaplanır. Numunenin pH'ı daha sonra 1M disodyum fosfat ile pH 7.0-7.2'ye yükseltilir. Daha sonra karışım 10 dakika boyunca 60°C'ye ısıtılır. Bu teknik çok katmanlı veziküllerde verim sağlar. (bkz. Kazi ve ark. 2010)

Niozomların Ultrasonik Boyut Küçültme

Niozomlar genellikle 10nm ila 1000nm boyut aralığındadır. Hazırlama tekniğine bağlı olarak, niozomlar genellikle nispeten büyük boyuttadır ve agrega oluşturma eğilimindedir. Bununla birlikte, belirli niozom boyutları, hedeflenen dağıtım sistemi türü söz konusu olduğunda önemli bir faktördür. Örneğin, nanometre aralığındaki çok küçük bir niozom boyutu, ilacın hücresel hedef bölgeye ulaşmak için hücre zarları boyunca iletilmesi gereken sistemik ilaç dağıtımı için en uygun olanıdır, kas içi ve boşluk içi ilaç dağıtımı veya oftalmik uygulamalar için daha büyük niozomlar önerilir. Niozomların ultrasonik boyut küçültmesi, yüksek güçlü niozomların hazırlanması sırasında yaygın bir adımdır. Ultrasonik kesme kuvvetleri, niozomları deaglomeraya çevirir ve mono-dağılmış nano-niozomlara dağıtır.

protokol – LipoNiozomların Ultrasonik Boyut Küçültme

Naderinezhad ve ark. (2017), Tween 60: kolesterol: DPPC (55 : 30 : 15 : 3'te)% 3 DSPE-mPEG içeren biyouyumlu LipoNiozomları (niozom ve lipozomun bir kombinasyonu) formüle etmiştir. Hazırlanan LipoNiozomların boyutunu küçültmek için, hidrasyondan sonra, ultrasonik homojenizatör UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Almanya) kullanarak partikül agregasyonunu en aza indirmek için süspansiyonu 45 dakika (15 saniye açık ve 10 saniye kapalı, 100 watt'ta genlik% 70) sonikleştirdiler. PH gradyan yöntemi için, kurutulmuş CUR filmleri, yüzey aktif maddeler ve lipitler, 63 ° C'de 47 dakika boyunca 1300 mL amonyum sülfat (pH 1 4 4) ile hidratlandırıldı. Daha sonra, nanopartiküller küçük veziküller üretmek için bir buz banyosu üzerinde sonikleştirildi.

Niozom Hazırlama için Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonic, ilaç, gıda ve kozmetik endüstrisi için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörlerin tasarımı, üretimi, dağıtımı ve servisi konusunda uzun süredir deneyimlidir.
Yüksek kaliteli niozomların, lipozomların, katı lipid nanopartiküllerinin, polimerik nanopartiküllerin, siklodekstrin komplekslerinin ve diğer nano yapılı ilaç taşıyıcılarının hazırlanması, Hielscher ultrasonik sistemlerin yüksek güvenilirlik, tutarlı güç çıkışı ve hassas kontrol edilebilirliği nedeniyle üstün olduğu süreçlerdir. Hielscher Ultrasonicators, genlik, sıcaklık, basınç ve sonikasyon enerjisi gibi tüm işlem parametreleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Akıllı yazılım, dahili SD karttaki tüm sonikasyon parametrelerini (saat, tarih, genlik, net enerji, toplam enerji, sıcaklık, basınç) otomatik olarak protokollendirir.
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: