测量高浓度脂质体和胶束悬浮液,具有波形II动态光散射

本文介绍了胶束和脂蛋白,特别注意浓缩或稀释含水环境中脂质体的粒度测量。

水能分散和溶解许多化合物。氯化钠就是这样一种可溶于水的离子,由于水的介电特性,它可以很容易地分离成单独的带电原子。这些带电原子可以水合(溶剂化)。离子之间的距离与介电常数(D)成反比,而离子电荷与吸引力成正比。因此,氯化钠易溶于水(D=80),而不溶于苯(D=2.3)。在糖和醇的化学结构中,水分子与极性官能团的氢键也可以发生分散。盐或表面活性剂可以改变水的结构,而水可以用来“溶解”蛋白质,如胶原蛋白、抗体、血红蛋白、一些激素和肌凝蛋白。蛋白质的组成通常决定蛋白质的分布。成分决定了需要哪些化学物质来减少引力,防止溶解度。生物化学物质也可以用来扩散。 Depending upon their structure, lipids will dissolve in polar or non-polar organic solvents, but generally, not in in water. Due to their water insolubility, lipids can enter into special chemical bonding to produce structures such as liposomes, blood lipoproteins, cell membranes, and micelles.

细胞膜

生物组织包含细胞,其内容物进行生化反应,为生物体提供能量、呼吸、组织修复、免疫等。细胞由许多称为细胞器的不同功能单位组成。每个细胞器都为特定类型的生物反应提供了一个场所。所有的细胞器都位于细胞膜上,细胞膜保护细胞器,为化学反应提供受控环境,并提供所有物质进出细胞的“大门”。这种作用是由各种复杂的机制实现的。细胞膜的结构已被研究多年。然而,从简单到复杂的模型,生物膜的结构还没有完全确定,但仍然具有巨大的生物技术意义,当然包含蛋白质和脂类。细胞膜和细胞的其他结构成分是由这些化合物的相互作用形成的。所有化合物通过蛋白-脂复合物进入细胞,通过扩散或其他机制,包括机械手段,细胞优先“打开”并与其他膜相互作用,以允许成分进入(反胞饮作用)。

细胞膜

细胞膜

脂质体、胶束

早期关于蛋白质和脂质相互作用形成结构的研究是通过将水与特定的极性脂质(分子中含有亲水部分)混合进行的。这些极性脂类可能不溶于水或极性有机溶剂,例如醇。磷脂酰胆碱是一种极性脂质,常用于制备胶束或脂质体。然而,由于它们的两亲性(一个分子包含高极性部分和高非极性部分)的性质,许多极性脂类在两种溶剂中都显示出分散性。这种混合物形成了两相系统:油在上面,水在下面。如果使用超声波探头或均质器,将混合物猛烈搅动,脂质将与水形成混合物。在这种情况下,分子的方向是这样的:极性部分与水相互作用,而非极性部分远离水。当水与表面活性剂(表面活性剂)混合时,也会发生类似的取向。表面活性剂分子与磷脂分子的相似之处在于,表面活性剂分子中也包含拒水和亲水部分。

磷脂分子

磷脂分子

当在非常高浓度的水中混合时,分子可以形成称为胶束的谨慎单元。胶束的一般结构特征与脂质体和膜的一般结构特征类似,因为需要分子的特殊取向来形成。当磷脂用于制备胶束时,胶束不含结构内部的水。这些结构用于原型药物递送系统,以及复杂生物结构的初步建模。胶束直径可以从纳米到微米的范围,并且结构的厚度可以在50到埃(1Å= 0.1nm)之间变化。

脂质如磷脂酰胆碱,(示出了C-16),用于制备脂质体,其通常几乎是球形的。与胶束类似,分子的非极性尾部在热力学上被驱动,以在完成的脂质体结构内定位。完成的结构的尺寸通常从几微米(化妆品)到40nm(透皮药物递送系统)不同。

药物瞄准和交付

使用上述概念对药物靶向和药物递送的制药行业特别感兴趣。可以使用各种极性脂质,包括胆固醇和磷脂酰胆碱,用于产生胶束的脂质结构。在药物靶向期间,必须包封用于形成胶束的药物物种。这种结构称为脂质体,并于20世纪70年代初期由Sessa和Weiss描述。它们使用超声能量来处理不混溶的混合物,并且能量产生光学透明的“溶液”,含有封闭(通常球形)结构(脂质体或囊泡)。膜的化学性质使其几乎不可渗透到几乎所有其他水溶性组分。可以使脂质体的特性变化,因为极性脂质,尤其是磷脂,可以是负面的或带正电荷的。由脂质体组成,由几层脂质(多层膜),由药水溶液分离,以提供时间释放应用。

在特定的情况下,分子的极性磷脂酰部分指向脂质体的外部。这种结构类似于血细胞,注射后,极性磷脂酰部分可以通过血液、肾脏和肝脏,不受攻击地到达特定的生理部位,不会过早释放药物,也没有潜在的副作用。因此,较低的注射剂量可达到与较高的口服剂量相同的生物活性。此外,该配方是保护免受影响的胃肠道抑制剂,酶,和pH影响遇到。

输送的速度,或者通过细胞膜溶解或通过皮肤扩散的细胞吸收的速度,也取决于对脂质类型的选择。因此,如上所述,通过与脂质体壳的反应或选择性相互作用,组织器官的靶向细胞膜作为药物的一扇大门。此外,脂质体可以通过化学方式提供定时药物释放以维持其疗效。为了解释这一概念,Nema等描述了磷脂酰胆碱包封乳酸脱氢酶(一种酶/蛋白)对蛋白酶消化的保护作用。这种方法是有利的,因为囊泡是非免疫原性,无毒,可生物降解。这些优势不一定由其他蛋白质保护方法提供,如聚合物涂层,络合,和给药蛋白酶抑制剂。另一种将脂质体特异性靶向到生理部位的方法是将特定的受体/抗原或单克隆抗体附着在细胞膜上,从而限制其他组织膜的识别。脂质体提供的其他好处是溶解顽固性药物,在单次剂量中携带油溶性和水溶性药物,控制水合作用和蛋白质稳定。

脂质体稳定性

几个因素需要考虑到维持货架期和脂质体的稳定性。稳定或不稳定效应(表现为不可接受的保质期)是由压力、温度、药物稳定性、脂质体组成、粘度和离子强度等参数引起的。粒度也是测量不稳定性的一个重要方法。通常脂质体的大小应小于200nm才能通过血液系统,没有任何阻塞。此外,由于这种大小的脂质体比霉菌孢子、细菌和真菌要小,一个200nm的过滤器可以很容易地将它们与微生物分离。在未来,可以制备最大尺寸为100 nm的脂质体,用于从大多数病毒颗粒分离。欧洲杯猜球平台

尺寸测量

测量脂质体尺寸作为参数至关重要,以便控制,修饰和稳定脂质体。因此,粒度测量可以使脂质体附聚,多层层状结构,微生物污染和膜中断的生长研究,这也是极度重要性的。然而,这种测量患有主要缺点,包括:测量持续时间,稀释要求和仪表能力不足。稀释可以是由溶解的制剂或颗粒颗粒相互作用的损失引起的,并且可以导致误解数据。测量的色谱方法是耗时的,并且可以抑制对特性的快速评估,而结构尺寸可能会误导性,并受测量中使用的化学物质的不利影响。脂质体受到光子相关光谱(PCS)稀释要求和上述问题,但是PC可用于减少测量时间(5至30分钟)并测量超细颗粒(3至6000nm)。欧洲杯猜球平台

通过使用“受控参考方法”,Nanotrac克服了这些测量问题。当与电泳,色谱程序或其他DLS仪器相比,测量只需要30到100秒;缩短了30到360分钟。0.8 ~ 6500 nm的测量范围涵盖了非常小的胶束和蛋白质的大小到更大的脂质体。该测量不依赖于浓度,因此可以进行全强度测量(通常为0.01 - 40%),避免使用其他化学品或稀释,防止脂质体-乳化液成分的改变,从而对测试结果产生怀疑。

当波II可以承受生产区域环境时,生产人员可以在执行测量时保持接近该过程。实验时间是释放,以执行需要特殊技能和培训的测量。学习期间很短,同时获得精度数据,因为不需要特殊的训练或技术。

还启用了从生产区域的数据易于访问。这些数据也可以通过各种技术背景的人员容易地解释,包括质量控制和工程。第二波软件可供所有现代电子场馆出厂,也有助于轻松保存和回顾数据记录。Wave II使得数据能够将数据保存到CD,作为硬拷贝报告,粘贴到PowerPoint和Word,导出到Excel,由HTML和ASCII传输,或者定制以满足任何特定报告或演示需求。

通过在胶束上使用波浪II进行的稳定性实验如下所示。胶束尺寸随葡萄糖和盐水稀释而增加。

II波有内细胞

II波有内细胞

波浪II能力

  • 获得“控制参考法”专利,通过频率分析获得真实粒度分布和高信号
  • 真正的本底测量防止了过滤操作或高纯稀释剂的需要
  • 测量没有“拟合”或假设的多模态分布
  • 完整的数据库管理功能,可使用ASCII、HTML、pdf格式导出,并可用于所有流行的数据库管理器和电子表格
  • 承受植物环境
  • 高浓度测量高达40%的固体
  • 简单的操作
  • 紧凑,便携,方便
  • 没有选择特殊的分销模式,其中操作员决定累积物,持续,NNL或其他复杂选择
  • 不需要大量的样品制备
  • 与许多常见的水溶液和有机溶剂相容
  • 许多型号可供选择:
    • 比维特电池(Wave Q)使用可重复使用的玻璃电池和一次性塑料电池
    • 内细胞(700µl)可用不锈钢或特氟龙
    • 外部探测非常好的选择:
      • DIP'N'运行方法(如制作pH测量)
      • OEM应用程序

外部探头模型直接测量到所有类型的容器或容器

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Wave II Q带有多种聚苯乙烯和玻璃试管

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引用

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  • 美国心理学协会

    Microtrac MRB。(2020年2月06日)。用波II动态光散射测量高浓度脂质体和胶束悬浮液。Azom。从6月28日,2021年6月28日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=18962中检索。

  • MLA.

    Microtrac MRB。“测量高浓度脂质体和带波II动态光散射的胶束悬浮液”。氮杂.2021年6月28日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18962 >。

  • 芝加哥

    Microtrac MRB。“测量高浓度脂质体和带波II动态光散射的胶束悬浮液”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18962。(访问2021年6月28日)。

  • 哈佛大学

    Microtrac MRB。2020.测量高浓度脂质体和胶束悬浮液,具有波形II动态光散射.Azom,浏览2021年6月28日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=18962。

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