Nanotuzilmali lipid dori tashuvchilarini ultratovush yordamida formulatsiyalash
Nanotuzilmali lipid tashuvchilari (NLCs) lipid yadrosi va suvda eriydigan qobiqdan iborat nanooʻlchamli dori yetkazib berish tizimlarining ilgʻor shaklidir. NLCs yuqori barqarorlikka ega, faol biomolekulalarni parchalanishdan himoya qiladi va dorining uzoq vaqt davomida ajralib chiqishini taʼminlaydi. Ultratovush bilan ishlov berish faol moddalar yuklangan nanotuzilmali lipid tashuvchilarini ishlab chiqarishning ishonchli, samarali va oddiy usulidir.
Nanotuzilmali lipid tashuvchilarini ultratovush yordamida tayyorlash
Nanotuzilmali lipid tashuvchilari (NLCs) suvli muhitdagi qattiq lipid, suyuq lipid va sirt faol moddadan iborat boʻlib, bu ularga yaxshi eruvchanlik va biooʻzlashtirilish xususiyatlarini beradi. NLCs yuqori biooʻzlashtirilishga va dorining uzoq vaqt davomida ajralib chiqishiga ega barqaror dori tashuvchi tizimlarni formulatsiyalashda keng qoʻllanadi. NLCs ogʻiz orqali yuborishdan parenteral yuborishgacha, jumladan mahalliy/transdermal, oftalmologik (koʻzga) va oʻpka orqali yuborishni qamrab oladigan keng qoʻllanish doirasiga ega.
Ultratovushli dispersiyalash va emulsiyalash faol birikmalar yuklangan nanotuzilmali lipid tashuvchilarini tayyorlashning ishonchli va samarali usulidir. NLCs ni ultratovush yordamida tayyorlashning asosiy afzalligi organik erituvchi, katta miqdordagi sirt faol modda yoki qoʻshimcha birikmalarni talab qilmasligidir. NLCs ni ultratovush yordamida formulatsiyalash nisbatan oddiy usul boʻlib, unda eriyotgan lipid sirt faol modda eritmasiga qoʻshiladi va soʻng ultratovush bilan ishlov beriladi.
Ultratovush yordamida moddalar yuklangan nanotuzilmali lipid tashuvchilari uchun namunaviy protokollar
Ultratovush bilan ishlov berish orqali deksametazon yuklangan NLCs
Ultratovush bilan ishlov berish orqali oftalmologik qoʻllanish salohiyatiga ega zaharsiz NLC tizimi tayyorlandi; natijada oʻlchamlar taqsimoti tor, deksametazonni tutib qolish samaradorligi yuqori va kirib borishi yaxshilangan tizim olindi. NLC tizimlari ultratovush yordamida Hielscher UP200S ultratovush qurilmasi hamda komponentlar sifatida Compritol 888 ATO, Miglyol 812N va Cremophor RH60 dan foydalanib tayyorlandi.
Qattiq lipid, suyuq lipid va sirt faol modda isituvchi magnit aralashtirgich yordamida 85ºC da eritildi. Soʻng eritilgan lipid aralashmasiga deksametazon qoʻshildi va dispersiyalandi. Toza suv 85ºC gacha isitildi va ikki fazaga (70% amplitudada 10 min davomida) Hielscher UP200S ultratovushli gomogenizatori yordamida ultratovush bilan ishlov berildi. NLC tizimi muzli vannada sovitildi.
Ultratovush yordamida tayyorlangan NLCs oʻlchamlarning tor taqsimoti, DXM ni tutib qolishning yuqori samaradorligi va yaxshilangan kirib borish xususiyatini namoyon etadi.
Tadqiqotchilar sirt faol modda va lipidning past konsentratsiyalaridan foydalanishni tavsiya etadilar (masalan, sirt faol modda uchun 2,5% va jami lipid uchun 10%), chunki bunda barqarorlikning muhim parametrlari (Zave, ZP, PDI) va dori yuklash sigʻimi (EE%) mos boʻladi, emulsifikator konsentratsiyasi esa past darajada qolishi mumkin.
(qarang: Kiss et al. 2019)
Ultratovush bilan ishlov berish orqali retinil palmitat yuklangan NLCs
Retinoid ajinlarni dermatologik davolashda keng qoʻllanadigan tarkibiy moddadir. Retinol va retinil palmitat retinoidlar guruhiga mansub ikki birikma boʻlib, epidermis qalinligini oshirish qobiliyatiga ega va ajinlarga qarshi vosita sifatida samaralidir.
NLC formulatsiyasi ultratovush bilan ishlov berish usuli yordamida tayyorlandi. Formulatsiya tarkibida 7,2% setil palmitat, 4,8% olein kislotasi, 10% Tween 80, 10% glitserin va 2% retinil palmitat bor edi. Retinil palmitat yuklangan NLCs ni ishlab chiqarish uchun quyidagi bosqichlar bajarildi: eritilgan lipidlar aralashmasi sirt faol modda, yordamchi sirt faol modda, glitserin va deionizatsiyalangan suv bilan 60–70°C da aralashtiriladi. Bu aralashma yuqori siljish kuchlarini hosil qiluvchi aralashtirgich bilan 9800rpm da 5 min davomida aralashtiriladi. Dastlabki emulsiya hosil boʻlgach, unga darhol zond turidagi ultratovushli gomogenizator yordamida 2 min davomida ultratovush bilan ishlov beriladi. Soʻng olingan NLC xona haroratida 24 h davomida saqlandi. Emulsiya xona haroratida 24 h davomida saqlandi va nanozarracha oʻlchami oʻlchandi. NLC formulasi 200–300nm oraligʻidagi zarracha oʻlchamlarini koʻrsatdi. Olingan NLC och sariq koʻrinishga, 258±15,85 nm globula oʻlchamiga va 0,31±0,09 polidisperslik indeksiga ega. Quyidagi TEM tasviri ultratovush yordamida tayyorlangan retinil palmitat yuklangan NLCs ni koʻrsatadi.
(qarang: Pamudji et al. 2015)
UP400St, nanotuzilmali lipid tashuvchilarini (NLCs) ishlab chiqarish uchun 400 vatt quvvatli ultratovushli gomogenizator
Ultratovush yordamida formulatsiyalangan retinil palmitat NLCs morfologiyasi: (A) 10000x kattalashtirish, (B) 20000x kattalashtirish va (C) 40000x kattalashtirish
manba: Pamudji et al. 2016
Ultratovush bilan ishlov berish orqali Zingiber zerumbet yuklangan NLCs
Nanotuzilmali lipid tashuvchilari qattiq lipid, suyuq lipid va sirt faol modda aralashmasidan iborat. Ular suvda yomon eriydigan biofaol moddalarni yuborish va ularning biooʻzlashtirilishini sezilarli darajada oshirish uchun ajoyib dori yetkazib berish tizimlaridir.
Zingiber zerumbet yuklangan NLCs ni formulatsiyalash uchun quyidagi bosqichlar bajarildi. Bir jinsli, tiniq lipid fazasini olish uchun 1% qattiq lipid, yaʼni glitseril monostearat va 4% suyuq lipid, yaʼni birlamchi kokos moyi aralashtirilib, 50°C da eritildi. Keyin lipid fazasiga 1% Zingiber zerumbet moyi qoʻshildi, bunda harorat doimiy ravishda glitseril monostearatning erish haroratidan 10°C yuqori darajada saqlandi. Suvli fazani tayyorlash uchun distillangan suv, Tween 80 va soya letsitini toʻgʻri nisbatda aralashtirildi. Dastlabki emulsiya aralashmasini hosil qilish uchun suvli aralashma darhol lipid aralashmasiga qoʻshildi. Soʻng dastlabki emulsiya yuqori siljish kuchlarini hosil qiluvchi gomogenizator yordamida 11 000 rpm da 1 min davomida gomogenizatsiyalandi. Shundan keyin dastlabki emulsiyaga zond turidagi ultratovush qurilmasi yordamida 50% amplitudada 20 min davomida ultratovush bilan ishlov berildi. Nihoyat, zarrachalar agregatsiyasining oldini olish uchun suspenziyani sovuq vannada tez sovitish maqsadida NLC dispersiyasi muzli suv vannasida xona haroratigacha (25±1°C) sovitildi. NLCs 4°C da saqlandi.
Zingiber zerumbet yuklangan NLCs nanometr hisobida 80,47±1,33 oʻlcham, 0,188±2,72 barqaror polidisperslik indeksi va -38,9±2,11 zeta potensial zaryadini namoyon etadi. Kapsulalash samaradorligi lipid tashuvchisining Zingiber zerumbet moyini 80% dan ortiq samaradorlik bilan kapsulalash qobiliyatini koʻrsatadi.
(qarang: Rosli et al. 2015)
Ultratovush bilan ishlov berish orqali Valsaratan yuklangan NLCs
Valsaratan antigipertenziv dorida qoʻllanadigan angiotenzin II retseptorlari blokatoridir. Valsartan suvda yomon erishi sababli taxminan atigi 23% lik past biooʻzlashtirilishga ega. Ultratovushli eritib emulsiyalash usulidan foydalanish biooʻzlashtirilishi sezilarli darajada yaxshilangan Valsaratan yuklangan NLCs ni tayyorlash imkonini berdi.
Oddiygina, Val ning moyli eritmasi eritilgan lipid materialining muayyan miqdori bilan lipidning erish nuqtasidan 10°C yuqori haroratda aralashtirildi. Tween 80 va natriy dezoksixolatning muayyan massalarini eritish orqali sirt faol moddaning suvli eritmasi tayyorlandi. Keyin sirt faol modda eritmasi xuddi shu haroratgacha isitildi va emulsiya hosil qilish uchun dori saqlovchi moyli lipid eritmasi bilan zond yordamida 3 min davomida ultratovush bilan ishlov berish orqali aralashtirildi. Soʻng hosil boʻlgan emulsiya magnit aralashtirish orqali 10 min davomida sovitilgan suvda dispersiyalandi. Hosil boʻlgan NLCs sentrifugalash orqali ajratildi. Sentrifugalashdan keyingi ustki suyuqlikdan namunalar olindi va Val konsentratsiyasi tasdiqlangan HPLC usuli yordamida tahlil qilindi.
Ultratovushli eritib emulsiyalash usuli bir qator afzalliklarga ega, jumladan, minimal zoʻriqtiruvchi sharoitlarda bajariladigan oddiyligi va zaharli organik erituvchilardan holiligi. Erishilgan maksimal tutib qolish samaradorligi 75,04% boʻldi.
(qarang: Albekery et al. 2017)
Paklitaksel, klotrimazol, domperidon, puerarin va meloksikam kabi boshqa faol birikmalar ham ultratovush usullari yordamida qattiq lipid nanozarrachalari va nanotuzilmali lipid tashuvchilariga muvaffaqiyatli kiritildi. (qarang: Bahari and Hamishehkar 2016)
Ultratovushli sovuq gomogenizatsiya
Nanotuzilmali lipid tashuvchilarini tayyorlash uchun sovuq gomogenizatsiya usuli qoʻllanganda, farmakologik faol molekulalar, yaʼni dori, lipid eritmasida eritiladi va keyin suyuq azot yoki quruq muz yordamida tez sovitiladi. Sovitish paytida lipidlar qotadi. Soʻng qattiq lipid massasi nanozarracha oʻlchamigacha maydalanadi. Lipid nanozarrachalari sirt faol moddaning sovuq eritmasida dispersiyalanib, sovuq dastlabki suspenziyani hosil qiladi. Nihoyat, bu suspenziyaga xona haroratida, koʻpincha ultratovushli oqim hujayrasi reaktori yordamida ultratovush bilan ishlov beriladi.
Moddalar faqat birinchi bosqichda bir marta isitilgani sababli, ultratovushli sovuq gomogenizatsiya asosan issiqlikka sezgir dorilarni formulatsiyalash uchun qoʻllanadi. Koʻplab biofaol molekulalar va farmatsevtik birikmalar issiqlik taʼsirida parchalanishga moyil boʻlgani uchun ultratovushli sovuq gomogenizatsiya keng qoʻllanadi. Sovuq gomogenizatsiya usulining yana bir afzalligi suvli fazadan foydalanmaslik boʻlib, bu gidrofil molekulalarni kapsulalashni osonlashtiradi; aks holda, ular issiq gomogenizatsiya paytida suyuq lipid fazasidan suv fazasiga oʻtishi mumkin.
Ultratovushli issiq gomogenizatsiya
Ultratovush bilan ishlov berish issiq gomogenizatsiya usuli sifatida qoʻllanganda, dastlabki emulsiya olish uchun eritilgan lipidlar va faol birikma (yaʼni farmakologik faol tarkibiy modda) kuchli aralashtirish ostida issiq sirt faol moddada dispersiyalanadi. Issiq gomogenizatsiya jarayonida ikkala eritma, yaʼni lipid/dori suspenziyasi va sirt faol modda bir xil haroratgacha (qattiq lipidning erish nuqtasidan taxminan 5–10°C yuqori) isitilgan boʻlishi muhim. Ikkinchi bosqichda dastlabki emulsiyaga haroratni saqlagan holda yuqori unumli ultratovush bilan ishlov beriladi.
Nanotuzilmali lipid tashuvchilari uchun yuqori unumli ultratovush qurilmalari
Hielscher Ultrasonics kompaniyasining kuchli ultratovush tizimlari butun dunyoda farmatsevtik tadqiqotlar va ishlanmalar hamda ishlab chiqarishda qattiq lipid nanozarrachalari (SLNs), nanotuzilmali lipid tashuvchilari (NLCs), nanoemulsiyalar va nanokapsulalar kabi yuqori sifatli nano dori tashuvchilarini ishlab chiqarish uchun qoʻllanadi. Mijozlarining talablarini qondirish uchun Hielscher ixcham, ammo kuchli qoʻlda ushlab ishlatiladigan laboratoriya gomogenizatori va stol usti ultratovush qurilmalaridan tortib katta hajmdagi farmatsevtik formulatsiyalarni ishlab chiqarish uchun toʻliq sanoat ultratovush tizimlarigacha yetkazib beradi. Nanotuzilmali lipid tashuvchilari (NLCs) ishlab chiqarishingiz uchun optimal qurilma konfiguratsiyasini taʼminlash maqsadida ultratovushli sonotrodlar va reaktorlarning keng assortimenti mavjud. Hielscher ultratovush uskunalarining mustahkamligi katta yuklama ostida va murakkab muhitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Mijozlarimizga Yaxshi ishlab chiqarish amaliyoti (GMP) talablarini bajarish va standartlashtirilgan jarayonlarni yoʻlga qoʻyish imkonini berish uchun barcha raqamli ultratovush qurilmalari ultratovush bilan ishlov berish parametrini aniq sozlash, jarayonni uzluksiz nazorat qilish va jarayonning barcha muhim parametrlarini oʻrnatilgan SD-kartaga avtomatik yozib borish uchun aqlli dasturiy taʼminot bilan jihozlangan. Mahsulotning yuqori sifati jarayon nazorati va doimiy ravishda yuqori ishlov berish standartlariga bogʻliq. Hielscher ultratovush qurilmalari jarayoningizni kuzatish va standartlashtirishga yordam beradi!
Hielscher Ultrasonics kompaniyasining sanoat ultratovush protsessorlari juda yuqori amplitudalarni taʼminlay oladi. 200µm gacha boʻlgan amplitudalarda 24/7 rejimida uzluksiz ishlashni osonlik bilan amalga oshirish mumkin. Yanada yuqori amplitudalar uchun maxsus tayyorlangan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Hielscher ultratovush uskunalarining mustahkamligi katta yuklama ostida va murakkab muhitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | yuqoriroq | klaster shaklidagi UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlar laboratoriya miqyosidan tajriba-sanoat va sanoat miqyosigacha.
Adabiyotlar / Manbalar
- Eszter L. Kiss, Szilvia Berkó, Attila Gácsi, Anita Kovács, Gábor Katona, Judit Soós, Erzsébet Csányi, Ilona Gróf, András Harazin, Mária A. Deli, Mária Budai-Szűcs (2019): Design and Optimization of Nanostructured Lipid Carrier Containing Dexamethasone for Ophthalmic Use. Pharmaceutics. 2019 Dec; 11(12): 679.
- Iti Chauhan , Mohd Yasir, Madhu Verma, Alok Pratap Singh (2020): Nanostructured Lipid Carriers: A Groundbreaking Approach for Transdermal Drug Delivery. Adv Pharm Bull, 2020, 10(2), 150-165.
- Pamudji J. S., Mauludin R, Indriani N. (2015): Development of Nanostructure Lipid Carrier Formulation Containing of Retinyl Palmitate. Int J Pharm Pharm Sci, Vol 8, Issue 2, 256-26.
- Akanksha Garud, Deepti Singh, Navneet Garud (2012): Solid Lipid Nanoparticles (SLN): Method, Characterization and Applications. International Current Pharmaceutical Journal 2012, 1(11): 384-393.
- Rosli N. A., Hasham R., Abdul Azizc A., Aziz R. (2015): Formulation and characterization of nanostructured lipid carrier encapsulated Zingiber zerumbet oil using ultrasonication. Journal of Advanced Research in Applied Mechanics Vol. 11, No. 1, 2015. 16-23.
- Albekery M. A., Alharbi K. T. , Alarifi S., Ahmad D., Omer M. E, Massadeh S., Yassin A. E. (2017): Optimization of a nanostructured Lipid Carrier System for Enhancing the Biopharmaceutical Properties of Valsaratan. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures Vol. 12, No. 2, April – June 2017. 381-389.
- Leila Azhar Shekoufeh Bahari; Hamed Hamishehkar (2016): The Impact of Variables on Particle Size of Solid Lipid Nanoparticles and Nanostructured Lipid Carriers; A Comparative Literature Review. Advanced Pharmaceutical Bulletin 6(2), 2016. 143-151.
Bilishga arziydigan maʼlumotlar
Ilgʻor nanooʻlchamli dori tashuvchilari
Nanoemulsiyalar, liposomalar, niosomalar, polimer nanozarrachalar, qattiq lipid nanozarrachalari va nanotuzilmali lipid nanozarrachalari biooʻzlashtirilishni yaxshilash, sitotoksiklikni kamaytirish va dorining uzoq vaqt davomida ajralib chiqishiga erishish uchun ilgʻor dori yetkazib berish tizimlari sifatida qoʻllanadi.
a) qattiq lipid nanozarrachasi b) nanotuzilmali lipid tashuvchisining sxematik tuzilishi
Manba: Bahari and Hamishehkar 2016
Qattiq lipid asosidagi nanozarrachalar (SLBNs) atamasi nanooʻlchamli dori tashuvchilarining ikki turini, yaʼni qattiq lipid nanozarrachalari (SLNs) va nanotuzilmali lipid tashuvchilarini (NLCs) qamrab oladi. SLNs va NLCs qattiq zarracha matritsasining tarkibiga koʻra farqlanadi:
Qattiq lipid nanozarrachalari (SLNs), shuningdek liposferalar yoki qattiq lipid nanosferalari deb ataladi va oʻrtacha oʻlchami 50–100nm oraligʻida boʻlgan submikron zarrachalardir. SLNs xona va tana haroratida qattiq holatda qoladigan lipidlardan tayyorlanadi. Qattiq lipid dorilar kapsulalanadigan matritsa materiali sifatida ishlatiladi. SLNs ni tayyorlash uchun lipidlar turli lipidlardan, jumladan mono-, di- yoki triglitseridlar; glitserid aralashmalari; va lipid kislotalaridan tanlanishi mumkin. Keyin lipid matritsasi biologik mos sirt faol moddalar bilan barqarorlashtiriladi.
Nanotuzilmali lipid tashuvchilari (NLCs) suyuq lipidlar yoki moy bilan birlashtirilgan qattiq lipid matritsasidan tayyorlangan lipid asosidagi nanozarrachalardir. Qattiq lipid biofaol molekulalarni, yaʼni dorini harakatsiz holatda tutib turadigan va zarrachalarning agregatsiyalanishiga yoʻl qoʻymaydigan barqaror matritsani taʼminlaydi. Qattiq lipid matritsasi ichidagi suyuq lipid yoki moy tomchilari zarrachalarning dori yuklash sigʻimini oshiradi.