Niosomalarni ultratovush yordamida tayyorlash
Niosomalar nanooʻlchamli vezikulalar boʻlib, ulardan dorilar (masalan, saratonga qarshi dorilar) va boshqa biofaol moddalar uchun tashuvchi sifatida foydalanish mumkin. Ultratovushli emulsifikatsiya – dori yuklamasi yuqori boʻlgan kichik niosomalarni tayyorlashning oddiy va tezkor usuli.
Niosoma vezikulalari faol moddalar uchun nanotashuvchi sifatida
Niosoma noion sirt faol modda asosidagi vezikula boʻlib, asosan noion sirt faol modda va yordamchi modda sifatida xolesterin kiritilishi orqali hosil qilinadi. Niosomalar liposomalarga nisbatan kimyoviy parchalanish yoki oksidlanishga chidamliroq boʻlib, uzoqroq saqlanadi. Niosomalarni tayyorlashda ishlatiladigan sirt faol moddalar tufayli ular biologik parchalanadigan, biologik mos va immunogen boʻlmagan xususiyatlarga ega. Niosomalar osmotik jihatdan faol, kimyoviy jihatdan barqaror boʻlib, liposomalarga nisbatan uzoqroq saqlanadi. Oʻlchami va qatlamlar soniga qarab, ultratovush bilan ishlov berish, teskari fazali bugʻlatish, yupqa plyonkani gidratatsiyalash yoki transmembran pH gradiyenti orqali dorini singdirish jarayoni kabi turli tayyorlash usullari mavjud. Niosomalarni ultratovush yordamida tayyorlash kichik va bir xil oʻlchamli bir qatlamli vezikulalarni hosil qilish uchun afzal usuldir.
Niosomalarni ultratovush yordamida tayyorlash
Niosomalarni tayyorlash uchun sirt faol modda va xolesterinning organik eritmasi hamda biofaol birikma, yaʼni dori saqlovchi suvli eritmadan suvdagi moy (o/w) emulsiyasi tayyorlanishi kerak. Ultratovushli emulsifikatsiya moy va suv kabi oʻzaro aralashmaydigan suyuqliklarni aralashtirish uchun ustun usuldir. Har ikki faza tomchilariga siljish kuchlari bilan taʼsir qilish va ularni nanooʻlchamgacha parchalash orqali nanoemulsiya olinadi. Keyin organik erituvchi bugʻlatiladi va natijada terapevtik vositalar yuklangan, suvli fazada disperslangan niosomalar hosil boʻladi. Mexanik aralashtirish bilan solishtirganda, niosomalarni ultratovush yordamida tayyorlash usuli tezkor jarayonda oʻrtacha oʻlchami kichikroq va polidisperslik indeksi pastroq niosomalar hosil qilishi bilan ustun turadi. Kichikroq vezikulalardan foydalanish odatda afzal, chunki ular yirikroq zarrachalarga qaraganda organizmning chiqarib tashlash mexanizmlaridan yaxshiroq chetlab oʻtishga moyil boʻlib, qon oqimida uzoqroq qoladi. (qarang: Bragagni et al. 2014)
Niosoma formulatsiyalarini yaxshilash uchun ultratovush bilan ishlov berish haqida koʻproq oʻqing!
- bir qatlamli, kichik, bir xil oʻlchamli vezikulalar
- oddiy va tezkor jarayon
- takrorlanuvchan
- aniq boshqariladigan
- xavfsiz
- miqyosini oson oshirish mumkin
Niosomalarni ultratovush yordamida tayyorlash protokollari
Niosomalarni ultratovush bilan ishlov berish orqali tayyorlash keng tadqiq qilingan, shu sababli niosomalarni ultratovush yordamida ishlab chiqarish uchun ilmiy jihatdan tasdiqlangan koʻplab protokollar mavjud.
Quyida ultratovush bilan ishlov berish orqali niosomalarni tayyorlash va ularga moddalar yuklash boʻyicha bir nechta formulatsiya protokolining qisqacha sharhini topishingiz mumkin.
Withania somnifera ekstraktlari yuklangan niosomalar
Chinembiri et al. (2017) Withania somnifera xom ekstraktini teriga qoʻllash uchun moʻljallangan niosomalarga joylashtirdilar. Biofaol birikmalar erituvchini inyeksiya qilish orqali kapsulalandi. Buning uchun organik va suvli fazalar magnitli aralashtirgich yordamida uzluksiz aralashtirildi va organik erituvchi chiqarib yuborilguncha harorat 60°C ± 2°C darajasida saqlandi. Olingan formulatsiya sovitildi va Hielscher UP200ST ultratovush qurilmasi yordamida muz ustida ultratovush bilan ishlov berildi. Niosomalarning oʻrtacha oʻlchamlari taxminan 165,9 ± 9,4 oraligʻida boʻlib, withanolide A ni qamrab olish samaradorligi (EE%) yuqori edi.
Doksorubitsin yuklangan niosomalar
Saratonga qarshi dori boʻlgan doksorubitsin yuklangan N-palmitoil glyukozamin niosomalari (Glu) NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), xolesterin (58 mg) va Solulan C24 (54 mg) aralashmasini doksorubitsin eritmasida (1,5 mg/ml, 2 ml, PBS da tayyorlangan) 90°C da 1 h davomida chayqatish, soʻng zond yordamida 10 min davomida ultratovush bilan ishlov berish (maksimal qiymatning 75%) orqali tayyorlandi.
Palmitoil glikol xitozan (GCP) vezikulalari avval tavsiflanganidek (11), glikol xitozan (10 mg) va xolesteringa (4 mg) doksorubitsin eritmasida (1,5 mg/ml) zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish orqali tayyorlandi. (Dufes et al. 2004)
UP400St – 400W ultratovush qurilmasi niosomalar kabi nanotashuvchilarni tayyorlash uchun
Niosomalarni tayyorlashning muqobil usullari
Teskari fazali bugʻlatish usuli yoki transmembran pH gradiyenti orqali dorini singdirish jarayoni kabi niosomalarni tayyorlashning muqobil usullari ultratovush energiyasini qoʻllashni oʻz ichiga oladi. Har ikki usul asosan koʻp qatlamli vezikulalarni (MLVs) tayyorlash uchun ishlatiladi. Quyida har ikki usul va ulardagi ultratovush bilan ishlov berish bosqichining qisqacha tavsifini topishingiz mumkin.
Teskari fazali bugʻlatish orqali niosomalarni tayyorlashda ultratovush bilan ishlov berish
Teskari fazali bugʻlatish (REV) usulida niosoma formulatsiyasining tarkibiy qismlari efir va xloroform aralashmasida eritiladi va dori saqlovchi suvli fazaga qoʻshiladi. Aralashmani mayda tomchili emulsiyaga aylantirish uchun ultratovushli emulsifikatsiya qoʻllanadi. Keyin organik faza bugʻlatiladi. Organik erituvchini bugʻlatish davomida olinadigan niosomalar katta oʻlchamli bir qatlamli vezikulalardir.
Transmembran pH gradiyenti orqali dorini singdirish jarayoni
Transmembran pH gradiyenti (ichki muhit kislotali) orqali dorini singdirish jarayoni (masofadan yuklash bilan) uchun sirt faol modda va xolesterin xloroformda eritiladi. Soʻng yumaloq tubli kolba devorida yupqa plyonka hosil qilish uchun erituvchi vakuum ostida bugʻlatiladi. Suspenziyani vorteks yordamida aralashtirib, plyonka 300 mM limon kislotasi (pH 4,0) bilan gidratatsiyalanadi. Koʻp qatlamli vezikulalar uch marta muzlatiladi va eritiladi, keyin esa zond turidagi ultratovush qurilmasi yordamida ultratovush bilan ishlov beriladi. Ushbu niosoma suspenziyasiga 10 mg/ml dori saqlovchi suvli eritma qoʻshiladi va vorteks yordamida aralashtiriladi. Soʻng namunaning pH qiymati 1M dinatriy fosfat bilan pH 7,0–7,2 gacha oshiriladi. Keyin aralashma 60°C gacha qizdirilib, shu haroratda 10 daqiqa ushlab turiladi. Bu usul koʻp qatlamli vezikulalar hosil qiladi. (qarang: Kazi et al. 2010)
Niosomalar oʻlchamini ultratovush yordamida kichraytirish
Niosomalarning oʻlchami odatda 10nm dan 1000nm gacha boʻladi. Tayyorlash usuliga qarab, niosomalar koʻpincha nisbatan katta oʻlchamli boʻlib, agregatlar hosil qilishga moyil boʻladi. Biroq muayyan niosoma oʻlchamlari koʻzda tutilgan yetkazib berish tizimi turi uchun muhim omildir. Masalan, nanometr oraligʻidagi juda kichik niosoma oʻlchami dorini tizimli yetkazib berish uchun eng mosdir; bunda dori hujayradagi nishon joyga yetib borishi uchun hujayra membranalari orqali oʻtishi kerak. Yirikroq niosomalar esa dorini mushak ichiga va tana boʻshliqlariga yetkazib berish yoki oftalmologik qoʻllash uchun tavsiya etiladi. Niosomalar oʻlchamini ultratovush yordamida kichraytirish yuqori taʼsir kuchiga ega niosomalarni tayyorlashdagi keng tarqalgan bosqichdir. Ultratovush hosil qiladigan siljish kuchlari niosoma aglomeratlarini ajratadi va ularni monodispers nanoniosomalar holiga disperslaydi.
Protokol – LipoNiosomes oʻlchamini ultratovush yordamida kichraytirish
Naderinezhad et al. (2017) tarkibida Tween 60: xolesterin: DPPC (55 : 30 : 15 : 3 nisbatda) hamda 3% DSPE-mPEG boʻlgan biologik mos LipoNiosomes (niosoma va liposoma birikmasi) tayyorladilar. Tayyorlangan LipoNiosomes oʻlchamini kichraytirish uchun gidratatsiyadan soʻng zarrachalar agregatsiyasini imkon qadar kamaytirish maqsadida suspenziyaga UP200St ultratovushli gomogenizatori (Hielscher Ultrasonics GmbH, Germaniya) yordamida 45 min davomida ultratovush bilan ishlov berdilar (15 soniya yoqilgan va 10 soniya oʻchirilgan, 100 vatt quvvatda amplituda 70%). pH gradiyenti usuli uchun CUR, sirt faol moddalar va lipidlarning quritilgan plyonkalari 1300 mL ammoniy sulfat (pH 1⁄4 4) bilan 63 C da 47 min davomida gidratatsiyalandi. Keyin kichik vezikulalar hosil qilish uchun nanozarrachalarga muzli vanna ustida ultratovush bilan ishlov berildi.
Niosomalarni tayyorlash uchun ultratovush qurilmalari
Hielscher Ultrasonic farmatsevtika, oziq-ovqat va kosmetika sanoati uchun yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlarni loyihalash, ishlab chiqarish, tarqatish va ularga xizmat koʻrsatish boʻyicha koʻp yillik tajribaga ega.
Yuqori sifatli niosomalar, liposomalar, qattiq lipid nanozarrachalari, polimer nanozarrachalari, siklodekstrin komplekslari va boshqa nanotuzilmali dori tashuvchilarni tayyorlash jarayonlarida Hielscher ultratovush qurilmalari yuqori ishonchliligi, barqaror chiqish quvvati va aniq boshqarilishi tufayli ustun turadi. Hielscher ultratovush qurilmalari amplituda, harorat, bosim va ultratovush bilan ishlov berish energiyasi kabi barcha jarayon parametrlarini aniq boshqarish imkonini beradi. Aqlli dasturiy taʼminot ultratovush bilan ishlov berishning barcha parametrlarini (vaqt, sana, amplituda, sof energiya, umumiy energiya, harorat, bosim) oʻrnatilgan SD-kartaga avtomatik ravishda qayd etadi.
Hielscher ultratovush qurilmalarining mustahkamligi yuqori yuklama ostida va ogʻir sharoitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida maʼlumot beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500mL gacha | 10 dan 200mL/min gacha | UP100H |
| 10 dan 2000mL gacha | 20 dan 400mL/min gacha | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 dan 20L gacha | 0,2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100L gacha | 2 dan 10L/min gacha | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 dan 100L/min gacha | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalar klasteri: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlar – laboratoriya miqyosidan tajriba va sanoat miqyosigacha.
Adabiyotlar/Havolalar
- Chinembiri T.N., Gerber M., du Plessis L.H., du Preez J.L., Hamman J.H., du Plessis J. (2017): Topical Delivery of Withania somnifera Crude Extracts in Niosomes and Solid Lipid Nanoparticles. Pharmacognosy Magazine 2017 Oct;13 (Suppl 3):S663-S671.
- Nowroozi F., Almasi A., Javidi J., Haeri A., Dadashzadeh S. (2018): Effect of Surfactant Type, Cholesterol Content and Various Downsizing Methods on the Particle Size of Niosomes. Iranian Journal of Pharmaceutical Research 2018;17 (Suppl.2): 1-11.
- Ashraf Alemi, Javad Zavar Reza, Fateme Haghiralsadat, Hossein Zarei Jaliani, Mojtaba Haghi Karamallah, Seyed Ahmad Hosseini, Somayeh Haghi Karamallah (2018): Paclitaxel and curcumin coadministration in novel cationic PEGylated niosomal formulations exhibit enhanced synergistic antitumor efficacy. J Nanobiotechnol (2018) 16:28.
- Samira Naderinezhad, Ghasem Amoabediny, Fateme Haghiralsadat (2017): Co-delivery of hydrophilic and hydrophobic anticancer drugs using biocompatible pH-sensitive lipid-based nano-carriers for multidrug-resistant cancers. RSC Adv., 2017, 7, 30008–30019.
Bilishga arziydigan faktlar
Niosomalar va liposomalar taqqoslanishi
Liposomalar va niosomalar mikroskopik vezikulalar boʻlib, dorilarni yetkazib berish uchun ularga biofaol birikmalar yuklash mumkin. Niosomalar liposomalarga oʻxshaydi, ammo ularning ikki qavatli qatlam tarkibi farq qiladi. Liposomalar fosfolipidli ikki qavatli qatlamga ega boʻlsa, niosomalarning ikki qavatli qatlami noion sirt faol moddalardan tashkil topgan boʻlib, bu tuzilish birliklarida kimyoviy farqni yuzaga keltiradi. Ushbu tuzilish farqi niosomalarga yuqoriroq kimyoviy barqarorlik, teriga yaxshiroq singish qobiliyati va kamroq aralashmalar miqdorini beradi.
Niosomalar oʻlchamiga koʻra uchta asosiy guruhga ajratiladi: kichik bir qatlamli vezikulalarning (SUV) oʻrtacha diametri 10–100 nm, katta bir qatlamli vezikulalarning (LUV) oʻrtacha oʻlchami 100–3000nm boʻladi, koʻp qatlamli vezikulalar (MLV) esa bittadan ortiq ikki qavatli qatlam bilan tavsiflanadi.
«Niosomalar in vivo sharoitida liposomalar kabi harakat qilib, qamrab olingan dorining qon aylanish tizimida qolish vaqtini uzaytiradi va uning aʼzolar boʻylab taqsimlanishi hamda metabolik barqarorligini oʻzgartiradi. Liposomalardagi kabi, niosomalarning xususiyatlari ikki qavatli qatlam tarkibiga hamda ularni ishlab chiqarish usuliga bogʻliq. Xolesterinning ikki qavatli qatlamlarga kirib joylashishi formulatsiyani tayyorlash davomida qamrab olish hajmini va shu bilan qamrab olish samaradorligini kamaytirishi xabar qilingan.» (Kazi et al. 2010)
Niosomalarni yupqa plyonkani gidratatsiyalash, ultratovush bilan ishlov berish, teskari fazali bugʻlatish, muzlatish va eritish, mikrofluidizatsiya yoki suvsizlantirish va qayta gidratatsiyalash kabi turli usullar orqali tayyorlash mumkin. Tegishli tayyorlash usuli, sirt faol modda, xolesterin miqdori, sirt zaryadini belgilovchi qoʻshimchalar va suspenziya konsentratsiyasini tanlash orqali niosomalarning tarkibi, qatlamlar soni, barqarorligi va sirt zaryadini dori tashuvchiga qoʻyiladigan muayyan talablarga moslashtirish mumkin.
Juda past sitotoksiklikka ega, biologik mosligi yuqori niosomalarni ishlab chiqarish uchun ularni tayyorlashda ishlatiladigan sirt faol moddalar biologik parchalanadigan, biologik mos va immunogen boʻlmagan boʻlishi kerak.