Công thức siêu âm của Niosome

Niosome là các túi có kích thước nano, có thể được sử dụng làm chất mang thuốc (ví dụ như thuốc ung thư) và các hoạt chất sinh học khác. Nhũ tương siêu âm là một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để xây dựng niosome nhỏ với tải lượng thuốc cao.

Niosome Vesicles như chất mang nano cho các thành phần hoạt tính

Niosome là một túi hoạt động bề mặt không ion, chủ yếu được hình thành bởi chất hoạt động bề mặt không ion và kết hợp cholesterol dưới dạng tá dược. Niosome ổn định hơn chống lại sự xuống cấp hóa học hoặc oxy hóa và có thời gian lưu trữ lâu so với liposome. Do các chất hoạt động bề mặt được sử dụng để điều chế niosome, chúng có thể phân hủy sinh học, tương thích sinh học và không sinh miễn dịch. Niosome có hoạt tính thẩm thấu, ổn định về mặt hóa học và cung cấp thời gian lưu trữ lâu hơn so với liposome. Tùy thuộc vào kích thước và độ lamellarity, các phương pháp chuẩn bị khác nhau có sẵn như sonication, bay hơi pha ngược, hydrat hóa màng mỏng hoặc quá trình hấp thu thuốc gradient pH xuyên màng. Chuẩn bị niosome siêu âm là kỹ thuật ưa thích để sản xuất túi unilamellar, có kích thước nhỏ và đồng đều.

Công thức Niosome siêu âm

Để xây dựng niosome, nhũ tương dầu trong nước (o / w) phải được điều chế từ dung dịch hữu cơ của chất hoạt động bề mặt, cholesterol và dung dịch nước có chứa hợp chất hoạt tính sinh học, tức là thuốc. Nhũ tương siêu âm là kỹ thuật vượt trội để trộn các chất lỏng không thể trộn lẫn như dầu và nước. Bằng cách cắt các giọt của cả hai pha và phá vỡ chúng thành kích thước nano, thu được nhũ tương nano. Sau đó, dung môi hữu cơ bị bay hơi, dẫn đến niosome chứa các tác nhân trị liệu, được phân tán trong pha nước. Khi so sánh với khuấy cơ học, kỹ thuật xây dựng niosome siêu âm vượt trội bằng cách hình thành niosome với kích thước trung bình nhỏ hơn và chỉ số đa phân tán thấp hơn trong một quá trình nhanh. Việc sử dụng các túi nhỏ hơn thường thích hợp hơn, vì chúng có xu hướng tránh các cơ chế thanh thải cơ thể tốt hơn các hạt lớn hơn và tồn tại lâu hơn trong máu. (xem Bragagni và cộng sự 2014)
Tìm hiểu thêm về công nghệ siêu âm để cải thiện công thức niosome!

Siêu âm Niosome chuẩn bị giao thức

Niosome xây dựng bằng cách sử dụng sonication đã được nghiên cứu rộng rãi để nhiều giao thức xác nhận khoa học cho sản xuất niosome siêu âm có sẵn.
Dưới đây, bạn có thể tìm thấy một cái nhìn tổng quan ngắn về một vài giao thức xây dựng chuẩn bị và tải niosome bằng cách sử dụng sonication.

Niosomes được nạp với chiết xuất Withania somnifera
Chinembiri et al. (2017) đã xây dựng chiết xuất thô Withania somnifera thành niosome dành cho ứng dụng tại chỗ. Các hợp chất hoạt tính sinh học được đóng gói thông qua tiêm dung môi. Do đó, các pha hữu cơ và nước liên tục được khuấy từ tính và nhiệt độ duy trì ở 60 ° C ± 2 ° C cho đến khi dung môi hữu cơ được đẩy ra. Công thức kết quả được làm mát và sonicated trên băng bằng cách sử dụng Hielscher UP200ST sonicator. Các niosome có kích thước trung bình khoảng 165,9 ± 9,4 và cho thấy hiệu quả bẫy (EE%) cao của withanolide A.

Niosome nạp Doxorubicin
N-palmitoyl glucosamine niosome (Glu) nạp với doxorubicin, một loại thuốc chống ung thư, được điều chế bằng cách lắc hỗn hợp NPG (16 mg), Span 60 (65 mg), cholesterol (58 mg) và Solulan C24 (54 mg) trong dung dịch doxorubicin (1,5 mg / ml, 2 ml, được điều chế trong PBS) ở 90 ° C trong 1 giờ, sau đó là sonication thăm dò trong 10 phút (75% tối đa).
Các túi Palmitoyl glycol chitosan (GCP) được điều chế như mô tả trước đây (11) bằng đầu dò sonicating glycol chitosan (10 mg) và cholesterol (4 mg) trong dung dịch doxorubicin (1,5 mg / ml). (Dufes và cộng sự 2004)

Phương pháp chuẩn bị Niosome thay thế

Các phương pháp xây dựng niosome thay thế như kỹ thuật bay hơi pha ngược hoặc quá trình hấp thu thuốc gradient pH xuyên màng liên quan đến việc áp dụng năng lượng siêu âm. Cả hai kỹ thuật chủ yếu được sử dụng để xây dựng các túi multilamellar (MLVs). Dưới đây bạn có thể tìm thấy một mô tả ngắn về cả hai kỹ thuật và bước sonication liên quan.

Sonication trong chuẩn bị Niosome thông qua bay hơi pha ngược

Trong phương pháp bay hơi pha ngược (REV), các thành phần của công thức niosome được hòa tan trong hỗn hợp ether và chloroform và thêm vào pha nước, có chứa thuốc. Nhũ tương siêu âm được sử dụng để biến hỗn hợp thành nhũ tương kích thước mịn. Sau đó, pha hữu cơ bị bay hơi. Niosome thu được trong quá trình bay hơi của dung môi hữu cơ là các túi unilamellar có kích thước lớn.

Quá trình hấp thu thuốc gradient pH xuyên màng

Đối với quá trình hấp thu thuốc gradient pH xuyên màng (bên trong có tính axit) (với tải từ xa), chất hoạt động bề mặt và cholesterol được hòa tan trong chloroform. Dung môi sau đó được bay hơi trong chân không để thu được một màng mỏng trên thành của bình đáy tròn. Màng được ngậm nước bằng axit citric 300 mM (pH 4.0) bằng cách xoáy huyền phù. Các túi multilamellar được đông lạnh và tan băng ba lần và sau đó sonicated bằng cách sử dụng một ultrasonicator loại đầu dò. Đối với huyền phù niosome này, dung dịch nước chứa 10 mg / ml thuốc được thêm vào và xoáy. Độ pH của mẫu sau đó được nâng lên pH 7,0-7,2 với 1M disodium phosphate. Sau đó, hỗn hợp được làm nóng đến 60 ° C trong 10 phút. Kỹ thuật này mang lại trong các túi multilamellar. (xem Kazi et al. 2010)

Giảm kích thước siêu âm của Niosome

Niosome thường nằm trong phạm vi kích thước từ 10nm đến 1000nm. Tùy thuộc vào kỹ thuật chuẩn bị, niosome thường có kích thước tương đối lớn và có xu hướng tạo thành cốt liệu. Tuy nhiên, kích thước niosome cụ thể là một yếu tố quan trọng khi nói đến loại hệ thống phân phối được nhắm mục tiêu. Ví dụ, kích thước niosome rất nhỏ trong phạm vi nanomet là phù hợp nhất để phân phối thuốc toàn thân, trong đó thuốc phải được phân phối qua màng tế bào để đến vị trí đích của tế bào, trong khi niosome lớn hơn được khuyến nghị cho việc phân phối thuốc tiêm bắp và trong khoang hoặc các ứng dụng nhãn khoa. Giảm kích thước siêu âm của niosome là một bước phổ biến trong quá trình chuẩn bị niosome rất mạnh. Lực cắt siêu âm deagglomerate và phân tán niosome thành nano-niosome phân tán đơn.

Protocol – Giảm kích thước siêu âm của LipoNiosome

Naderinezhad et al. (2017) bào chế LipoNiosome tương thích sinh học (sự kết hợp của niosome và liposome) có chứa Tween 60: cholesterol: DPPC (ở 55: 30: 15: 3) với 3% DSPE-mPEG. Để giảm kích thước của LipoNiosome đã chuẩn bị, sau khi hydrat hóa, họ sonicated huyền phù trong 45 phút (15 giây bật và 10 giây tắt, biên độ 70% ở 100 watt) để giảm thiểu kết tập hạt bằng cách sử dụng siêu âm homogenizer UP200St (Hielscher Ultrasonics GmbH, Đức). Đối với phương pháp pH-gradient, màng khô của CUR, chất hoạt động bề mặt và lipid được ngậm nước với 1300 mL amoni sunfat (pH 1⁄4 4) ở 63 C trong 47 phút. Sau đó, các hạt nano được sonicated trên một bồn nước đá để tạo ra các túi nhỏ.

Ultrasonicators để chuẩn bị Niosome

Hielscher Ultrasonic là kinh nghiệm lâu năm trong việc thiết kế, sản xuất, phân phối và dịch vụ của homogenisers siêu âm hiệu suất cao cho ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm và mỹ phẩm.
Việc chuẩn bị các hạt nano dược phẩm chất lượng cao như niosomes, liposomes, hạt nano lipid rắn, hạt nano polymer, phức hợp cyclodextrin và các loại hạt nano dược phẩm khác là các quy trình mà máy siêu âm Hielscher nổi trội nhờ độ tin cậy cao, công suất ổn định và khả năng điều khiển chính xác. Máy siêu âm Hielscher cho phép điều khiển chính xác tất cả các thông số quy trình như biên độ, nhiệt độ, áp suất và năng lượng siêu âm. Phần mềm thông minh tự động ghi lại tất cả các thông số siêu âm (thời gian, ngày tháng, biên độ, năng lượng ròng, năng lượng tổng, nhiệt độ, áp suất) trên thẻ SD tích hợp.
Độ bền của máy siêu âm Hielscher cho phép hoạt động liên tục 24/7 trong điều kiện làm việc nặng nhọc và môi trường khắc nghiệt.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: