Ліпосоми методом зворотної фазової евапорації з використанням ультразвукової обробки

Ліпосоми є універсальними нанокар’єрами, що використовуються в доставці ліків завдяки їхній біосумісності та здатності інкапсулювати як гідрофільні, так і гідрофобні препарати. Метод зворотної фазової евапорації (також відомий як метод емульсифікації або метод розчинної евапорації) є провідною технікою для приготування ліпосом, що забезпечує високу ефективність інкапсуляції. Ця стаття зосереджена на приготуванні ліпосом методом зворотної фазової евапорації, покращеним за допомогою ультразвукової обробки зондом, висвітлюючи процедурні кроки, переваги та потенційні застосування в системах доставки ліків.

Ліпосоми – це везикулярні структури, що складаються з одного або кількох ліпідних бішарів, здатні інкапсулювати гідрофільні та гідрофобні сполуки. Їхня унікальна структура робить їх ідеальними для цільової доставки ліків. Метод зворотної фазової евапорації (також відомий як емульсифікація або метод розчинної евапорації) є добре встановленою технікою для приготування ліпосом. У наступних абзацах ми ознайомимо вас з перевагами методу зворотної фазової евапорації з використанням ультразвукової обробки зондом, який, як відомо, покращує емульсифікацію, ефективність інкапсуляції та зменшення розміру ліпосом.

Методологія приготування ліпосом методом зворотної фазової евапорації

Утворення ліпосом методом зворотної евапорації з використанням ультразвукової обробки включає розчинення ліпідів в органічному розчиннику суміші хлороформу та метанолу (2:1 v/v), що сприяє утворенню інвертованих міцел. Потім до цієї суміші додається водний буфер. Комбінований розчин піддається ультразвуковій обробці, наприклад, за допомогою ультразвукового гомогенізатора типу UP400ST, для створення мікоемульсії «вода в олії». Потім органічний розчинник випаровується за допомогою роторного випарника, в результаті чого утворюється в’язкий гель, який зрештою руйнується, утворюючи ліпосоми. Велике водне ядро бульбашок мікоемульсії сприяє захопленню гідрофільних молекул, призводячи до ліпосомних гелів, які демонструють контрольоване вивільнення та хороший профіль проникнення. Нарешті, ліпосоми зменшуються до однорідного розміру за допомогою ультразвукового гомогенізатора.

Утворення ліпосом методом зворотної евапорації з використанням ультразвукової обробки

Протокол / покрокові інструкції:

1. Зважте та розчиніть ліпіди:
   Точно зважте загалом 40 mg L-α-фосфатидилхоліну та холестерину в масовому співвідношенні 4:1 або 7:3.
   Розчиніть зважені ліпіди в 10 mL суміші хлороформу/метанолу (4:1 v/v) у колбі з круглим дном.
2. Утворіть ліпідну плівку:
   Прикріпіть колбу з круглим дном до роторного випарника.
   Обертайте колбу при 8 x g при 40°C у вакуумних умовах, доки на стінках колби не утвориться тонка ліпідна плівка.
3. Видаліть випари розчинника:
   Видаліть залишкові випари суміші розчинників, промиваючи колбу азотом.
4. Повторно розчиніть ліпідну плівку:
   Повторно розчиніть ліпідну плівку в 10 mL діетилового ефіру, щоб утворити везикули зворотної фази.
5. Підготуйте водну фазу:
   Змішайте 5 mL буферу PBS (0,1 M, pH 7,4), що містить активну речовину для інкапсуляції, та 20 mg Tween 80 з органічною фазою (діетиловий ефір з розчиненими ліпідами).
6. Обробіть емульсію ультразвуком:
   Помістіть емульсію «вода в олії» в крижану ванну.
   Обробіть емульсію ультразвуком за допомогою ультразвукового гомогенізатора UP200Ht при 26 kHz та 50% імпульсному режимі (0,5 циклу = 30 сек ВКЛ / 30 сек ВИКЛ) та 50% амплітуди протягом 1 хвилини.
7. Випаровуйте для утворення гелю:
   Поверніть оброблену ультразвуком емульсію до роторного випарника.
   Випаровуйте при атмосферному тиску при 40°C, доки не буде отримано гель.
8. Утворіть ліпосоми:
   Подальше випаровування гелю руйнує його до напівпрозорої рідини, що вказує на утворення ліпосом.
9. Фінальна суспензія ліпосом:
   Додайте ще 5 mL буферу PBS (0,1 M, pH 7,4) до суспензії ліпосом.
   Легко перемішайте суміш у вихровому змішувачі.
   Видаліть залишкові випари діетилового ефіру за допомогою азоту.
10. Зберігання:
    Зберігайте фінальну суспензію ліпосом при 4°C у холодильнику до моменту використання.

Ці інструкції описують покроковий процес приготування ліпосом методом реверсної фазової евапорації з використанням ультразвукової гомогенізації, що забезпечує високе внутрішнє водне навантаження та ефективне інкапсулювання діючої речовини.
Метод реверсної фазової евапорації, особливо з використанням зондової ультразвукової обробки, є широко поширеною технікою для приготування ліпосом, особливо коли метою є високе внутрішнє водне навантаження. Цей метод має переваги перед традиційним методом гідратації тонкої плівки завдяки здатності включати більшу кількість водної фази всередину ліпосом.

Переваги зондової ультразвукової обробки для формування ліпосом

• Покращена однорідність: Зондова ультразвукова обробка забезпечує стабільне введення енергії, що призводить до більш однорідного розподілу розмірів ліпосом.
• Покращене інкапсулювання: Механічні сили під час ультразвукової обробки покращують інкапсулювання лікарських засобів, особливо для гідрофільних сполук.
• Масштабованість: Методи легко масштабуються, що робить їх придатними для виробництва ліпосом у великих масштабах.

Застосування ліпосом у доставці лікарських засобів

Ліпосоми, приготовані методами емульгування та випаровування розчинника з використанням зондової ультразвукової обробки, підходять для різних застосувань у доставці лікарських засобів, включаючи:

1. Цільова доставка лікарських засобів: Функціоналізація ліпосом специфічними лігандами дозволяє здійснювати цільову доставку до певних тканин або клітин.
2. Контрольоване вивільнення: Структура ліпідного бішару дозволяє здійснювати контрольоване вивільнення лікарського засобу, підвищуючи терапевтичну ефективність.
3. Універсальність: Ці методи підходять для широкого спектру терапевтичних агентів, від малих молекул до більших біомолекул, таких як білки та нуклеїнові кислоти.

Метод реверсної фазової евапорації особливо відомий своїм вищим внутрішнім водним навантаженням порівняно з методом гідратації тонкої плівки. Ця характеристика є корисною для застосувань, що вимагають значного інкапсулювання гідрофільних лікарських засобів або інших терапевтичних агентів.
Метод реверсної фазової евапорації з використанням зондової ультразвукової обробки є надійною та ефективною технікою для приготування ліпосом. Його здатність досягати вищого внутрішнього водного навантаження робить його переважним методом у фармацевтичних застосуваннях, де максимізація інкапсулювання гідрофільних речовин є критичною. Ретельний контроль випаровування розчинника та використання ультразвукової обробки є ключовими для успіху цього методу, що призводить до виробництва високоякісних ліпосом, придатних для різних терапевтичних цілей.

Знайдіть правильний ультразвуковий гомогенізатор для виробництва ліпосом

Hielscher Ultrasonics пропонує широкий асортимент зондових ультразвукових гомогенізаторів для ефективного виробництва ліпосом, що забезпечує високу ефективність захоплення та високу вантажопідйомність біоактивних молекул.
Ви можете використовувати ультразвукові гомогенізатори Hielscher для різних шляхів приготування ліпосом, таких як описаний тут метод реверсної фазової евапорації, метод емульгування та метод тонкої плівки.
Дізнайтеся більше про ультразвукове приготування ліпосом методом тонкої плівки!
Дізнайтеся більше про ліпосоми, приготовані за допомогою ультразвуку, що інкапсулюють

• вітамін C
• DHA та EPA (риб’ячий жир)
• алліцин
• пептиди GLP-1 (напр., семаглутид)

Дизайн, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині

Ультразвукові пристрої Hielscher відомі своєю найвищою якістю та стандартами дизайну. Надійність і простота експлуатації забезпечують безперешкодну інтеграцію наших ультразвукових пристроїв у промислові об’єкти. Жорсткі умови та складні середовища легко витримуються ультразвуковими пристроями Hielscher.

Hielscher Ultrasonics – це компанія, що має сертифікат ISO, і приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим пристроям, що характеризуються передовими технологіями та зручністю використання. Звичайно, ультразвукові пристрої Hielscher відповідають вимогам CE та задовольняють вимоги UL, CSA та RoHs.

Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових пристроїв: