Hielscher ультразвукова технологія

Підготовка ультразвукової ліпосоми

Підготовка ультразвукової ліпосоми для фармацевтики та косметики

Мікроскопічні везикули, які можна штучно підготувати у вигляді глобулярних носіїв, в які можуть бути інкапсульовані активні молекули . Ці пухирці з діаметром від 25 до 5000 нм часто використовуються як лікарські носії для місцевих цілей у фармацевтичній та косметичній промисловості, такі як доставка ліків, гетеротерапія та імунізація. Ультразвук є перевіреним методом підготовки ліпосом та інкапсуляцією активних агентів у ці везикули.

Liposomes are made from Phosphatidyl Choline (PC)

Ліпосоми є не тільки носіями активних агентів, а також без інкапсульованих агентів, вакантні везикули є потужними активами для шкіри, оскільки фосфатидилхолін містить дві основні речовини, які людський організм не може самостійно продукувати: лінолеву кислоту та холін.

ліпосоми

Ліпосоми - одноліткові, оліголамцелярні або багатошарові везикулярні системи і складаються з того ж матеріалу, що і клітинна мембрана (ліпідний білайр). Що стосується їх складу і розміру, то це відрізняється між багатопластинними везикулами (MLV, 0,1-10 мкм) та однолітковими везикулами, які відрізняються від малих (позашляховиків, <100 нм), великі (LUV, 100-500 нм) або гігантські (GUV, ≥1 мкм) везикули.
Композиційна структура ліпосом складається з фосфоліпідів. Фосфоліпіди мають гідрофільну головну групу та групу гідрофобних хвостів, яка складається з довгого вуглеводневого ланцюга.
Ліпосомальна мембрана має дуже схожий склад, як шкірний бар'єр, так що їх легко можна інтегрувати в шкіру людини. Оскільки ліпосоми з'єднуються зі шкірою, вони можуть розвантажувати втягнуті агенти безпосередньо в пункт призначення, де активи можуть виконувати свої функції. Таким чином, ліпосоми створюють посилення проникності / проникності шкіри для захвачених фармацевтичних та косметичних засобів. Крім того, ліпосоми без інкапсульованих агентів, вакантні везикули, є потужними активами для шкіри, оскільки фосфатидилхолін містить дві основні речовини, які людський організм не може виробляти самостійно: лінолева кислота та холін.
Ліпосоми використовують як біосумісні носії лікарських засобів, пептидів, білків, плазмових ДНК, антисмислових олігонуклеотидів або рибозимів, для фармацевтичних, косметичних та біохімічних цілей. Величезна універсальність у розмірах частинок та фізичних параметрах ліпідів дає привабливий потенціал для конструювання спеціальних автомобілів для широкого кола застосувань. (Ульріх 2002)

Формування ультразвукових ліпосом

Ліпосоми можуть утворюватися за допомогою ультразвуку. Основним матеріалом для підготовки ліпосом є амфілові молекули, отримані або засновані на ліпідів біологічних мембран. Для утворення малих однолінійних пухирців (позашляховиків), ліпідні дисперсії піддаються ультразвуковій обробці – наприклад, за допомогою портативного ультразвукового пристрою UP50H (50 Вт, 30 КГц), VialTweeter або ультразвуковий реактор UTR200 – на крижаній бані. Тривалість такого ультразвукового лікування триває приблизно. 5 - 15 хвилин. Іншим способом одержання малих однолінійних пухирців є ультразвукова обробка багатопластинних везикул ліпосом.
Діну-Пірву та ін. (2010) повідомляє про одержання трансферсомонів сонікаючими МЛЗ при кімнатній температурі.
Hielscher Ultrasonics пропонує різні ультразвукові пристрої, сонотроди та аксесуари, щоб забезпечити відповідний звуковий пристрій стосовно живлення

Ультразвукова інкапсуляція агентів у ліпосоми

Ліпосоми працюють як носії для активних агентів. Ультразвук є ефективним інструментом для приготування та формування ліпосом для захоплення активних агентів. Перед інкапсуляцією ліпосоми, як правило, утворюють скупчення через взаємодію поверхневого заряду з зарядовою лінією фосфоліпідних полярних голів (Míckova et al., 2008), крім того, вони повинні бути відкриті. Наприклад, Чжу та ін. (2003) описують інкапсуляцію біотінного порошку у ліпосомах шляхом ультразвуку. Оскільки біотиновий порошок додавали у розчин суспензії везикула, розчин обробляли ультразвуком протягом приблизно. 1 година Після цього лікування біотин був захоплений у ліпосоми.

High power ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics enable for targeted liposome preparation, emulsification and dispersing.

Pic. 1: 1кВт ультразвуковий процесор для безперервної внутрішньої обробки

Ліпосомальні емульсії

Для поліпшення ефекту вирощування зволожуючих або проти старіння кремів, лосьйонів, гелів та інших косметичних композицій, емульгатор додають до ліпосомальних дисперсій для стабілізації більшої кількості ліпідів. Але дослідження показали, що здатність ліпосом загалом обмежена. З додаванням емульгаторів цей ефект з'явиться раніше, а додаткові емульгатори викликають ослаблення бар'єрної спорідненості фосфатидилхоліну. Наночастинки – що складається з фосфатидилхоліну та ліпідів - це відповідь на цю проблему. Ці наночастинки утворюються масляною краплею, яка покрита монослоєм фосфатидилхоліну. Використання наночастинок дозволяє створювати композиції, здатні поглинати більше ліпідів і залишатися стабільними, тому додаткових емульгаторів не потрібні.
Ультразвукове дослідження є перевіреним методом для виробництва Наноемлюзії і нанодисперсії. Високо інтенсивний ультразвук забезпечує потужність, необхідну для розсіювання рідкої фази (дисперсної фази) у невеликих крапель на другій фазі (безперервна фаза). У зоні розсіювання, вмирання кавітація бульбашки викликають інтенсивні ударні хвилі у навколишній рідині і приводять до утворення рідких струменів з високою швидкістю рідини. Для стабілізації новосформованих крапель дисперсної фази проти коалесценції в емульсію додають емульгатори (поверхневі діючі речовини, поверхнево-активні речовини) та стабілізатори. Оскільки коалесценція крапель після розриву впливає на кінцевий розподіл розміру крапель, ефективно стабілізуючі емульгатори використовуються для підтримки остаточного розподілу розмірів крапель на рівні, рівному розподілу відразу після розбиття крапель у зоні ультразвукової дисперсії.

Ліпосомальна дисперсія

Ліпосомальна дисперсія, яка базується на ненасичених фосфатидилхлориді, не має стійкості до окислення. Стабілізація дисперсії може бути досягнута антиоксидантами, такими як комплекс вітамінів С і Е.
Ortan et al. (2002) досягнуто в їх дослідженні щодо ультразвукової підготовки ефірного масла Anethum graveolens в ліпосомах хороших результатів. Після ультразвукової обробки розмір ліпосом був між 70-150 нм, а для МЛО - від 230-475 нм; ці значення були приблизно постійними ще через 2 місяці, але після 12 місяців, особливо після розсіювання позашляховиків (див. гістограми нижче). Вимірювання стійкості щодо втрат ефірного масла та розподілу розмірів також показали, що ліпосомальна дисперсія зберігає вміст летючого масла. Це свідчить про те, що захоплення ефірного масла в ліпосомах збільшило стабільність нафти.

Long-time stability of ultrasonically prepared multilamellar (MLV) and small unilamellar (SUV) vesicle dispersion.

Рис.1 + 2: Ortan et al. (2009): стійкість дисперсій MLV та SUV після 1 року. Ліпосомальна композиція зберігалася при 4 ± 1 ºС.

Ультразвукові процесори Hielscher є ідеальними пристроями для застосування в косметичний і фармацевтична промисловість. Системи, що складаються з декількох ультразвукових процесорів до 16000 ват кожна, забезпечують потужність, необхідну для перекладу цієї лабораторної програми в ефективний спосіб виробництва для одержання дрібнодисперсних емульсій у безперервному потоці або в партії – досягнення результатів, порівнянних з сучасними найкращими гомогенізаторами високого тиску, такими як новий отвірний клапан. На додаток до цієї високої ефективності в безперервному режимі емульгування, Ультразвукові пристрої Hielscher вимагають дуже низького технічного обслуговування та дуже прості в експлуатації та очищенні. Ультразвук дійсно підтримує очищення та ополіскування. Ультразвукова потужність регулюється і може бути адаптована до певних продуктів та вимог до емульгування. Також доступні спеціальні реакторні батареї, що відповідають сучасним вимогам CIP (clean-in-place) та SIP (стерилізація на місці).

Зв'яжіться з нами / Запитуйте додаткову інформацію

Розкажіть нам про ваших вимогах до обробки. Ми будемо рекомендувати найбільш підходящі налаштування та параметри обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література / Довідники

  • Дайан, Нава (2005): Дизайн системи доставки в актуальних прикладних формулюваннях: Огляд. В: Посібник з доставки для особистої гігієни та косметичної продукції: технології, застосування та формулювання (під редакцією Меєра Р. Розена). Норвіч, штат Нью-Йорк: Вільям Ендрю; р. 102-118.
  • Дину-Пірву, Крістіна; Хльвца, Крістіна; Ортан, Аліна; Присада, Разван (2010): еластичні везикули як наркотики носіїв шкіри. В: Farmacia vol.58, 2/2010. Бухарест.
  • Домб, Авраам Дж. (2006): Ліпосхеми для контрольованої доставки речовин. В: Мікрокапсуляція - методи та промислові застосування. (за редакцією Саймона Беніта). Бока-Ратон: CRC Press; р. 297-316.
  • Ласич, Данило Д .; Вайнер, Норман; Ріаз, Мохаммад; Мартін, Франк (1998): Ліпосоми. В: Фармацевтичні лікарські форми: дисперсні системи Vol. 3. Нью-Йорк: Деккер; р. 87-128.
  • Lautenschläger, Hans (2006): Ліпосоми. В: Довідник з косметології та техніки (за редакцією А. О. Бареля, М. Пейє та Х. І. Майбаха). Бока-Ратон: CRC Press; р. 155-163.
  • Mícková, A.; Томанкова, К .; Коларова, Г .; Байгар, Р .; Колар, П .; Сонка, П .; Plencner, M .; Якубова, Р .; Бенес, J .; Koláná, L .; Plánka, A .; Амлер, Е. (2008): Ультразвукова ударна хвиля як механізм контролю ліпсомозної системи доставки лікарських препаратів для можливого застосування в каркасі, імплантованих тваринам з дефіцитами ятрогенного суглобового хряща. В: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; р. 285-280.
  • Ортан, Аліна; Кампейну, Г .; Дину-Пірву, Крістіна; Попеску, Лідія (2009): Дослідження щодо захоплення Анетум гравоенеса ефірне масло в ліпосомах. В: Poumanian Biotechnological Letters Vol. 14, 3/2009; р. 4411-4417.
  • Ульріх, Анна С. (2002): Біофізичні аспекти використання ліпосом як транспортних засобів. В: Звіт про біологічну ситуацію Vol.22, 2/2002; р. 129-150.
  • Чжу, Хай Фенг; Лі, Jun Bai (2003): Визнання Біотин-функціоналізованих ліпосом. В: Chinese Chemicals Letters Vol. 14, 8/2003; р. 832-835.