Estudio sobre la preparación de la coenzima Q10 Nanoliposomal

Resumen: la coenzima Q10(Q10), también conocida como ubiquinona, puede inhibir la peroxidlipíde dela piel para retrasar el envejecimiento dela piel, y se ha añadido a los cosméticos como un importante ingrediente activo antienvejecimiento. Sin embargo, la coenzima Q10 es fácil de descomponer en presencia de luz, y la mayoría de las preparaciones tópicas de coenzima Q10 disponibles en el mercado son emulsiones Ordino geles, que son pobres en fotoestabilidad y la falta de propiedades de liberación lenta y controlada, y no puede ejercer eficazmente la eficacia de la coenzima Q10 en el cuidado de la piel. En este trabajo se preparó un transportador lipídico nanoestructurado de coenzima Q10 (q10-nanoliposomas), se optimiel proceso de prescripción y preparación, se investigla estabilidad de los q10-nanoliposomas y las materias primas Q10, y se realizaron estudios de liberación In vitro y estudios transdérmicos de q10-nanoliposomas.

1.1 Overview of Coenzyme Q10 (en inglés)

1.1.1 propiedades fisicoquímicas de la coenzima Q10

La coenzima Q10 (Q10), también conocida como ubiquinona, es químicamente conocida como 2,3-dimetil-5-metil-6-deca-isopentenilbenzoquinona. La fórmula molecular es C59H90O4 y el peso molecular es 863.36. La fórmula estructural se muestra en la figura 1-1. La fórmula estructural se muestra en la figura 1-1, donde Q representa el grupo químico quinona y 10 representa el número de isoprenoides en la cola. Es un polvo cristalde color amarillo o amarillo anaranclaro a temperatura ambiente, inodoro e insípido, el punto de fusión es 48,0 — 52,0 ℃. Es inestable a la luz y se descompone fácilmente en sustancia rojiza cuando se expone a la luz, mientras que es más estable a la temperatura y la humedad. La coenzima Q10 es una sustancia similar a una vitamina liposoluble, soluble en cloroform, tetraclorde de carbono y benceno, soluble en acetona, éter de petróleo y éter etílico, ligeramente soluble en etanol, insoluble en agua y metandebido a su larga cadena lateral isoprenoide [1].

Figura 1-1 fórmula estructural de la coenzima Q10

1.1.2 efectos farmacológicos y aplicaciones de la coenzima Q10

La coenzima Q10 fue descubierta en 1957 cuando fue aislada de lípidos mitocondriales del músculo cardíaco bovino [2]. La coenzima Q10 se encuentra ampliamente en la mayoría de los organismos eucariotas. La coenzima Q10 es un importante transportador de hidrógeno en la cadena respiratoria, es parte de la cadena de transporte de electrones, promueve la respiración celular, y es esencial para la producción de unTP. En el cuerpo humano, el 95% de la energía se produce a través de la cadena respiratoria [3,4]. Por lo tanto, los niveles más altos de coenzima Q10 se encuentran en órganos con una alta demanda de energía, como el corazón, el hígado y los riñones en los animales, y en las plantas, se encuentra principalmente en las hojas y las semillas [5,6]. Además, la coenzima Q10 acelera el metabolismo celular y tiene actividad antioxidante, inhibiendo la peroxid[7].

La coenzima Q10 tiene efectos farmacológicos tales como la eliminación de radicales libres [8-10], la estabilización de biofilms para mantener la integridad del canal de calcio [11], el aumento de la inmunidad muscular para prolongar el tiempo de supervivencia [12], la promoción del aprendizaje y la memoria en los animales [13], y la promoción de la microcirculación [14], etc. La coenzima Q10 se ha utilizado clínicamente en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares como insuficiencia cardíaca congestiva [15-17] y angina de pecho [18], la prevención de la cirugía cardíaca [19], migr[20], hepatitis crónica [10], Parkinson#Enfermedad 39;s [21], y enfermedades periodontales [22]. Actualmente se utiliza en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares como insuficiencia cardíaca congestiva [15-17], angina de pecho [18], cirugía cardíaca [19], migr[20], hepatitis crónica [10], Parkinson#Enfermedad 39;s [21], y enfermedades periodontales [22].

La cantidad de coenzima Q10 en el cuerpo cambia con la edad, alcanzando un máximo a la edad de 20 años, y luego disminuye con la edad, cayendo a cerca de 42% del nivel de 20 años a la edad de 77 años [7], por lo que necesita ser repuesta de fuentes externas. Debido a sus efectos contra el cáncer [23,24] y contra la fatiga [25], la coenzima Q10 se ha utilizado en nutracéuticos y como aditivo en los alimentos [26].

Además, los efectos antioxidantes y pro-metabólicos de la coenzima Q10 han demostrado ser beneficiosos para la piel [27]. La coenzima Q10 promueve el transporte de electrones en la cadena respiratoria de las células epiteliales y la producción de ATP, elimina los radicales libres e inhila la peroxidlipíen la piel, ralentizando el envejecimiento de la piel. La coenzima Q10 es más eficaz que la vitamina E y la vitamina B para nutrir y revitalizar la piel [28]. Con el aumento de la edad, la disminución de la coenzima Q10 en el cuerpo llevará a un fácil envejecimiento de la piel, la formación de pigmentación y arru, por lo que cada vez más productos cosméticos comenzaron a añadir coenzima Q10 [29].

1.2 avances en el desarrollo de formulaciones tópicas de coenzima Q10

La farmacopea China incluye preparaciones orales e inyectables de coenzima Q10 [1], y la FDA aún no ha aprobado el uso de la coenzima Q10 como fármaco para el tratamiento clínico en los EE.UU. en 2004, el gobierno japonés aprobó por primera vez el uso de la coenzima Q10 en productos para el cuidado de la piel. Hoy en día, la coenzima Q10 se ha convertido en un importante ingrediente activo antienvejecimiento utilizado en cosmética. Famosas empresas de cosméticos nacionales y extranjeros han lanzado una serie de productos para el cuidado de la piel que contienen coenzima Q10, tales como Beiersdorf lanzó Nivea Q10 crema facial y crema para los ojos, Shiseido lanzó Q10 crema hidrathidratpara el resurfacing de la piel, DHC enumerq10 belleza juvenil regeneragua y emulsión, además de Gossel, Mansurat, Avon, Korea Sokoban, etc han lanzado cosméticos que contienen Q10, para apoderarse de la cuota de mercado. Además, Kose, Mansurat, Avon y Korea Somang han lanzado cosméticos que contienen Q10 para hacerse con la cuota de mercado. La cuota de los productos para el cuidado de la piel de coenzima Q10 en el mercado internacional de cosméticos aumenta año tras año.

En la actualidad, la oficina estatal de propiedad intelectual de China ha registrado 49 patentes de invención sobre la coenzima Q10, entre las cuales hay 4 patentes relacionadas con cosméticos: un tipo de coenzima Q10 nanomicrocápsula emulsión y su método de preparación y aplicación (200710304523.5); Un tipo de emulsión que contiene coenzima Q10 y extractos de plantas y su método de preparación (200710072068.0); Una composición autoemulsificante de la coenzima Q10 y su método de preparación y aplicación (200910090001.9); Una composición que contiene coenzima Q10 para el tratamiento de enfermedades dermaty su método de preparación (200510079650.0). Composición autoemulsificante de la coenzima Q10 y su método de preparación y aplicación (200910090001.9); Composición que contiene coenzima Q10 para el tratamiento de enfermedades de la piel y su método de preparación (200510079650.0). En la actualidad, hay 45 tipos de cosméticos importados que contienen coenzima Q10 aprobados por la SFDA y sólo 2 tipos de cosméticos nacionales que contienen coenzima Q10 en el mercado en China. Se puede observar que la investigación y el desarrollo de cosméticos de coenzima Q10 en China se encuentra todavía en la fase inicial.

La coenzima Q10 es químicamente inestable y fácil de descomponer en presencia de luz, lo que afecta seriamente su eficacia en el cuidado de la piel y anti-envejecimiento. Actualmente, la mayoría de las formas farmacéuticas de coenzima Q10 en el mercado son emulsiones Ordino geles, que tienen un pobre efecto estabilizador sobre la coenzima Q10, y no tienen el rendimiento de liberación lenta y liberación controlada. Por lo tanto, ¿Cómo mejorar la estabilidad de los principios activos para el cuidado de la piel para ampliar su duración efectiva de la acción; Promover la penetración efectiva de los principios activos para el cuidado de la piel en el tejido cutáneo, de modo que puedan penetrar en el lugar de destino del cuidado de la piel a través de la capa córnea de la piel; Además de lograr una liberación lenta y controlada en el lugar de acción, para dar juego completo a la eficacia cuidado de la piel del componente activo, es la coenzima Q10 productos para el cuidado de la piel, así como otros productos cosméticos similares para el cuidado de la piel en la aplicación del problema a resolver con urgencia.

1.3 Overview of Nanostructured Lipid Carriers Research (en inglés)

En las últimas décadas, los nanodrug delivery systems (NDDS) han sido cada vez más profundamente estudiados y ampliamente aplicados. Nanoemulsiones (NE), liposomas, nanopartículas de fase cúb(cubosoma), nanopartículas de lípidos sólidos (NLS), portadores de lípidos nanoestructur(portadores de lípidos nanoestructur, nanoliposomas), y portadores de lípidos nanoestructur(nanoliposomas) han sido ampliamente utilizados en NDDS. Las nanopartículas lipídicas sólidas (GLC), los portadores de lípidos nanoestructur(nanoliposomas) y otros sistemas de transporte de fármacos se pueden usar para la administración transdérmica de fármacos y aplicaciones cosmé[30-34].

Las SLNs son lípidos sólidos utilizados como portadores para encapsular fármacos, que son sólidos a temperatura ambiente, reduciendo el fenómeno de partición con la fase acuosa externa y aumentando enormemente la estabilidad de los fármacos. Sin embargo, las GLC preparadas a partir de uno o varios tipos de lípidos sólidos están en − o − & de alta energía#39; Configuración en la etapa temprana de la preparación, y en el proceso de almacenamiento a largo plazo, se transforman en configuración de baja energía y más ordenada, lo que conduce a la reducción de la celosía defectuy la transformación de estado altamente ordenado, que dará lugar a la fuga de la droga. Además, la capacidad de carga de fármaco de SLN no es alta y el contenido de agua en el sistema de dispersión acuosa es alto [35].

Los nanoliposomas se desarrollaron sobre la base del GLC. Añade lípidos líquidos a lípidos sólidos, que también pueden permanecer sólidos a temperatura ambiente [36,37]. La adición de lípidos líquidos altera la perfección de la red, formando así muchas redes defectu, y los fármacos pueden ser contenidos en las cadenas interlipío redes defectu, por lo que la capacidad de carga de fármacos de los nanoliposomas es mayor que la de SLNs [38]. La incorporación de lípidos líquidos evita la fuga del fármaco debido a la reordenación de la red, por lo que la estabilidad de la carga del fármaco se mejora notablemente [39]. Además, debido a que todavía están en el estado sólido, los nanoliposomas pueden superar las desventajas del GLC mientras heredan las ventajas del GLC, como la liberación lenta y la liberación controlada. Los nanoliposomas pueden ser aplicados por vía oral, inyectable, transdérmica, ocular, mucosa y otras vías de administración de fármacos, y han sido ampliamente estudiados y aplicados, siendo el método de preparación adecuado para la producción a gran escala, muy prometedor para la industrialización [40].

1.3.1 materiales lipídicos para la preparación de nanoliposomas

Los lípidos sólidos para la preparación de los nanoliposomas son los mismos que el GLC, como monoestearato de glicer, triestearato de glicer, triestearato de glicer, ácidos grasos como ácido esteári, colesterol, cera de cetáceo, etc. La selección de lípidos líquidos puede mejorar la carga del fármaco y la estabilidad de los nanoliposomas. Una selección razonable de lípidos líquidos puede mejorar la capacidad de carga del fármaco y la estabilidad de los nanoliposomas. En la selección de lípidos líquidos hay que tener en cuenta la solubilidad del fármaco en ellos y la afinde lípidos líquidos con lípidos sólidos. Los lípidos líquidos comúnmente utilizados incluyen trigliccaprílicos, ácido oleico, palmitato de isopropilo, vitamina E, miriato de isopropilo, aceite de soja y así sucesivamente. Los materiales lípidos mixtos también pueden usarse para aumentar los defectos de la red y así mejorar la carga y estabilidad del fármaco [41].

1.3.2 preparación de nanopartículas de liposoma

Los nanoliposomas se desarrollan sobre la base del GLC, por lo que los métodos de preparación de los nanoliposomas son los mismos que los del GLC, como la emulsificación a alta presión, la ultrasicación, la microemulsión, la dispersión del solvente y la emulsificación fundida [42]. Además, el método de microchorro de alta velocidad es un nuevo método desarrollado. El microjet tiene una "Y" O "Z" Utiliza las altas fuerzas de corte y de impacto generadas por la colide los fluidos dentro de la cámara para pulveride partículas hasta la escala nanométrica. La presión del microchorro de alta velocidad es mayor que la de un homogeneide alta presión, por lo que las nanopartículas son más pequeñas en tamaño, menos variables en tamaño, y más estables y homogé. Además, se evita el uso de disolventes orgánicos y el tiempo de preparación es corto, lo que es adecuado para la producción industrializada en masa [43].

1.3.3 ventajas de los nanoliposomas para aplicaciones cosméticas

El uso de la tecnología de soporte para mejorar la estabilidad de los principios activos para el cuidado de la piel y lograr una liberación prolongada y lenta sobre la superficie de la piel es un tema candente en la investigación cosmética. Los sistemas de transporte más investigados incluyen microemulsiones, microesferas/microcápsulas de polímero, liposomas, nanopartículas de lípidos sólidos y portadores de lípidos nanoestructur.

La microemulsión es un sistema de O/ O con apariencia clara, estabilidad termodinámica y cinética, y es adecuado para diversas formas farmacéuticas, que es un portador ideal. Sin embargo, una gran cantidad de surfaces necesaria para estabilizar el sistema, y el surfactiene ciertos efectos de toxicidad e irritación, que pueden causar algunas reacciones adversas a la piel, por lo que no es adecuado para uso cosmé[44]. Además, las microesferas/microcápsulas poliméritambién tienen problemas potenciales de bioseguridad de los materiales portadores [45].

El liposoma es una estructura de vesícula hecha de fosfolípidos, colesterol, etc. Cada capa es una bicapa lipícon un tamaño de partícula que va de 25 a 1000 nm, y el liposoma puede tener una estructura multicapa. Dado que los fosfolípidos tienen cabezas hidrofílicas y colas hidrofóbic, los liposomas son anfifílicos, y los fármacos hidrosolupueden ser encapsulados en sus centros y entre las membranas, mientras que las membranas de bicapa pueden ser cargadas con sustancias liposolu, lo que tiene una buena compatibilidad fisiológica y una orientación pasiva. Los liposomas fueron una vez un tema caliente en la investigación cosmética, y Dior fue el primero en introducir cosméticos que contienen liposomas en 1986. Sin embargo, debido a la fluidez dela membrana, los liposomas tienen las desventajas de baja tasa de encapsulación, fácil fuga, mala estabilidad de almacenamiento, liberación retary controlada insatisfactoria, e inadecuada para la producción industrializada a gran escala, lo que limita su aplicación [32].

Los nanoliposomas ofrecen las ventajas de los sistemas de administración de fármacos mencionados anteriormente y mejoran sus deficiencias. Son adecuados para aplicaciones cosmé, en particular:

(1) mejora de estabilidad

Los nanoliposomas son sólidos a temperatura ambiente, y no hay distribución de moléculas activas entre las nanopartículas y la fase acuosa externa, por lo que se puede mejorar la estabilidad de los principios activos inestables. Además, la encapsulación lipísólida puede evitar la degradación de las sustancias activas por la luz y el oxígeno, mejorando así la estabilidad [46].

(2) Liberación lenta y controlada

Los portadores de nanolípidos tienen una liberación lenta y controlada. Muller et al [47] encontraron que el GLC preparado por homogeneitérmica tiene dos procesos de liberación. El fármaco enriquecido en la capa del GLC se libera primero de manera abrupty luego el fármaco encapsulado en la capa se libera lentamente. Teeranachaideekul et al [48] también encontraron que los nanoliposomas tienen las mismas características de liberación. La liberación de explosión inicial puede aumentar la concentración de principios activos en la piel en un corto período de tiempo y promover su penetración en la piel, mientras que la liberación lenta posterior puede liberar continuamente los principios activos para mantener la concentración efectiva para nutrila la piel durante un largo período de tiempo y realizar mejor el efecto de cuidado de la piel, que es un comportamiento de liberación más ideal para los cosméticos.

(3) Skin Targeting

Los nanolipolipolipoliposon dirigidos a la piel y pueden facilitar el paso de ingredientes activos a través del estrato córneo en la epidermis y su retención en las células más profundas de la epidermis, ejerciendo así efectos de cuidado de la piel [49]. El estrato córneo es un obstáculo importante para la entrada de principios activos en la piel, y Chen [50] et al. encontraron que el GLC podría entrar en la epidermis a través del espacio intersticial del estrato córneo y los canales foliculares pilosos. Además, el efecto de liberación lenta del GLC/nanoliposomas impide que la concentración del fármaco sea demasiado alta para pasar a través de la piel hacia la circulación sistémica, de modo que los principios activos puedan permanecer en la epiderdurante mucho tiempo [51].

(4) compatibilidad fisiológica

Los lípidos materiales utilizados en la preparación de los nanoliposomas son lípidos fisiológicamente compatibles con buena afinidad a la piel, lo que puede promover la penetración de principios activos en la piel y actuar eficazmente sobre las células más profundas de la piel, y los lípidos son biodegradables, seguros y no tóxicos [33].

(5) efecto de cierre

Los estudios han demostrado que las nanopartículas de menos de 400 nm tienen un efecto oclusivo, que puede formar una película cerrada en la superficie de la piel, retrasar la evapordel agua de la piel, promover la absorción de ingredientes activos en el cuidado de la piel, y tienen buenas propiedades hidratantes. Cuanto menor es el tamaño de la nanopartícula y mayor la concentración, más fuerte es el efecto oclusivo [52].

(6) Efecto de dispersión de la luz

Las nanopartículas de alta cristalinidad tienen un efecto de dispersión de la luz, que puede reflejar los rayos UV, proteger la piel del daño y retrasar el fotoenvejecimiento de la piel [47]. Actualmente, los cosméticos nanosunscreen que contienen GLC y nanoliposomas se han comercializado en Europa y los Estados Unidos.

(7) alta capacidad de carga del fármaco y buena estabilidad de almacenamiento

Los nanoliposomas que contienen lípidos líquidos tienen una mayor capacidad de carga de fármacos que los SLNs y los liposomas, y son estables y menos propensos a la fuga de fármacos.

2 estudios sobre el proceso de prescripción y preparación de los nanolípidos Q10

2.1 introducción

Los portadores lipídicos nanoestructurados son una nueva generación de portadores lipíde nanofármacos desarrollados sobre la base de nanopartículas lipísólidas. Los nanoliposomas no solo tienen una alta capacidad de carga del fármaco, sino que también tienen buenas propiedades de liberación lenta y controlada, que pueden estabilizar el principio activo, además de tener un efecto de cierre cutáneo, muy adecuado para aplicaciones cosméticas [33].

La coenzima Q10 es una substancia similar a una vitamina soluble en grasa, polvo cristalino amarillo a amarillo anaranjado; Inodoro e insípido; Fácilmente descompuesto por la luz. Es soluble en triclorometano, benceno, acetona, éter o éter de petróleo, muy poco soluble en etanol e insoluble en agua. La coenzima Q10 es un importante transportador de hidrógeno en la cadena respiratoria celular, activando la respiración celular y acelerando la producción de ATP. Q10 está presente en la mayoría de los tejidos humanos, con los niveles más altos en el hígado, el corazón, los riñones y el páncreas. Se ha demostrado que la coenzima Q10 penetra profundamente en la piel y puede usarse en cosméticos para promover el metabolismo de la piel e inhibir la peroxidlipí. Sin embargo, debido a su naturaleza química inestable, es fácil de descomponer en presencia de luz, lo que afecta seriamente su desempeño efectivo en el cuidado de la piel [7].

En este trabajo, los nanolípidos Q10 se preparutilizando lípidos fisiológicamente compatibles para mejorar la fotoestabilidad de Q10, promover la penetración efectiva de ingredientes activos de cuidado de la piel en los tejidos de la piel, y dar juego completo a la eficacia de cuidado de la piel de Q10.

En este capítulo, el proceso de prescripción y preparación deQ10 nanolípidosSe investigaron. El diseño de la superficie de respuesta se utilizó para seleccionar la prescripción de nanolípidos Q10 mediante el uso del tamaño de partícula como índice de evaluación, y el proceso de preparación se optimimediante la investigación de los efectos de la alta velocidad de corte y el tiempo, la presión de micro-chorro de alta presión y el número de ciclos en el tamaño de partícula. Los nanolípidos Q10 preparados se caracterizaron por TEM, DSC y XRD.

Materiales e instrumentos

Materiales 2.2.1 2.2.1

Coenzima Q10 fármaco de la materia prima (Q10, grado farmacéutico, fábrica farmacéutica de Xinchang, Zhejiang Pharmaceutical Co;)

Lipofíde Labrafac WL1349 (MCT, trigliccaprícaprícaprí, Gattefosse, Francia); Tego Care 450 (poliglicerato 3 metilglucosa diestearato, Goldschmidt, Alemania);

PreciroLATO-5 (ATO-5, una mezcla de mono, diglicéridos y triglicéride ácido esteáriy ácido palmítico, Gattefosse, Francia);

Etanol anhidro (analiticamente puro, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.); Todos los demás son reactivos analísticamente puros o cromatográficamente puros disponibles comercialmente.

2.2.2 instrumentos

Zetasizer laser particle sizer (Nano-ZS90, Malvern, Reino unido);

Bomba de vacío circulante (SHZ-D Ⅲ, Gongyi IYUHUA Instrument Co., Ltd.); Microjet de alta presión M-100PCE (Microfluidics, EE.UU.);

Agitador magnético para calentamiento de temperatura constante de tipo colector (DF-101S, Zhengzhou Great Wall Science, Industry and Trade Co., Ltd.); Evaporrot(RE-52, Shanghai Yarong Biographical Instrument Factory);

Microscopio electrónico de transmisión Tecnai G2 20 (FEI, países bajos); Balance electrónico (Beijing Sartorius Instrument System Co., Ltd.);

Mezcla de alta cizallalta y Emulsifying Machine (BME100L, Shanghai Weiyu Mechanical & Fabricación eléctrica

Sistema de HPLC Agilent 1100: bomba G1310A, detector UV G1314A, dispositivo G1326-AA105, estación de trabajo de cromatoagilent (Agilent, Estados Unidos);

Columna cromatográfica: columna élite ODS2 C18 250 mm× 4,6 mm Hypersil (5 × m de tamaño de partícula); Sistema de liofilización Labconco 6L (Labconco, EE.UU.);

Pulverizador de células ultrasónicas (JY98-III, Shanghai Xinzhi Institute of Biotechnology, China); Tubo de ultrafiltración (30 KDa, Millipore, EE.UU.);

Analiztérmico diferencial DSC-7 (Perkin-Elmer, Estados Unidos);

Difractómetro de polvo D/MAX III B (Rigaku Corporation, Japón);

Membranas microporosas y filtros de membrana de 0,45 μm (Shanghai Xingya purimaterial Factory), etc.

2.3 métodos experimentales y resultados

2.3.1 propiedades fisicoquímicas de la coenzima Q10 APIs

La coenzima Q10 es de color amarillo a amarillo anaranjado en polvo cristalino; Inodoro e insípido; Fácilmente descompuesto por la luz. Es soluble en triclorometano, benceno, acetona, éter o éter de petróleo, muy poco soluble en etanol e insoluble en agua. El punto de fusión es de 48-52 ℃ [1].

2.3.2 diseño y Optimización de las prescripciones

2.3.2.1 selección de lípidos

El tamaño de partícula, la velocidad de encapsuly la capacidad de carga del fármaco de los portadores de lípidos nanoestructurson altamente dependientes del lípido. Los nanoliposomas se prepararon utilizando el lipofílico Labrafac WL 1349 (MCT) como un lípido líquido, Tego Care 450 como un surfac, y ATO-5 y ácido hexadecanoico hexadecyl Ester (cadmio hexadecanoato), que se utiliza más comúnmente en la industria cosmética, como lípidos sólidos, para comparar las diferencias en el tamaño de partícula, PDI, y sentido de uso.

Pesan 6,00 g de lípidos sólidos, 1,65 g de MCT, 2,00 g de Tego Care 450 y 2,80 g de coenzima Q10. Los lípidos y fármacos fueron disueltos en 10 mL de etanol anhidro y transferidos a un matraz en forma de pera. El vaso de precipitse lavó a fondo con una cantidad adecuada de etanol anhidro y se transfirió a un matraz en forma de pera. El vaso de precipitse lavó a fondo con una cantidad adecuada de etanol anhidro y se transfirió a un matraz en forma de pera. Además, tome la cantidad prescrita de Tego Care 450 y añádalo al agua destilada, y caliéntelo en un baño de agua a 85 ℃ para producir la fase acuosa. La fase acuosa se vertió en la fase de aceite, y las dos fases se mezclarbien por agitación magnética a 85℃ durante media hora, y luego el producto se hizo circular dos veces con un emulsionador de cizallamiento de alta velocidad a 6000 RPM durante 4 minutos y un micro-chorro de alta presión a 1200 bar. Los resultados se muestran en la tabla 2-1:

Tabla 2-1 diferencias en el tamaño de partícula, PDI y sentido de uso de los nanoliposomas preparados a partir de diferentes lípidos sólidos.

Se encontró que el tamaño de partícula de las nanopartículas hechas de lípidos sólidos de ATO-5 era mayor que el hecho de lípidos sólidos de ácido hexadecanoico bajo las mismas condiciones, y la sensación de las nanopartículas no era buena, por lo que se eligió el ácido hexadecanoico para ser el material principal de los q10-nanoliposomas.

2.3.2.2 diseño de prescripción

De acuerdo con el principio de diseño experimental de Box-Benhnken, los tres factores que tienen una gran influencia en la preparación, a saber, el ácido hexadecanoico hexadecil Ester, MCT, y la dosis de Tego Care 450, se establecieron en los rangde 3.00-6 para el hexadecanoic acid hexadecyl Ester, 0,30-3.00 para MCT, y 1,00-3.00 para Tego Care 450, según la referencia [48]. 3.00, MCT 0,30-3.00, Tego care 450 1,00-3.00, y un experimento de análisis de superficie de respuesta de tres factores y tres niveles fue diseñado. La prescripción del diseño se muestra en el cuadro 2-2.

Tabla 2-2 recetas basadas en el principio de Box-Benhnken

2.3.2.3 tamaño de partícula y determinación del potencial Zeta

La dispersión acuosa de Q10-NCL se diluyó 300 veces con agua ultrapura, y el tamaño de partícula y PDI de la dispersión acuosa de q10-nanoliposoma se midieron por el instrumento láser de dimensionamiento de partículas en un ángulo de 90o y una temperatura de 25 ℃, y se repi11 veces. Se añadió una cantidad adecuada de dispersión acuacuq10-nanoliposoma en una celda de electroforesis en forma de u, y la conducconducse ajusta más de 50 μs/cm con solución salina al 0,9%, y el potencial Zeta se midió a una temperatura de 25 ℃. El potencial Zeta se midió a una temperatura de 25°C. Los cambios en el tamaño de partícula se midieron el día de la preparación, después de 10 días, y después de 40 días, y los resultados se muestran en el cuadro 2-3.

Tabla 2-3 cambios en el tamaño de partícula, PDI, potencial Zeta y tamaño de partícula para diferentes prescripciones

2.3.2.4 determinación de la capacidad de carga de drogas

La coenzima Q10 es ligeramente soluble en etanol, mientras que los materiales lipípara la preparación de nanopartículas son solubles en etanol, por lo que se eligió el etanol como emulsionante. Se aspiró 0,1 g de dispersión acuacuq10-nanoliposoma q10-nanoliposoma en un frasco volumétrico de 50 mL y se fijó el volumen con etanol. Después de que el precipitfloculente fue completamente disuelpor ultrasonización durante 20 min, la capacidad de carga del fármaco fue determinada por HPLC usando gel de sílice unido a octadecilsilano como relleno, la fase móvil: metan: etanol =3:7, la tasa de flujo fue de 1 mL/min, la longitud de onda de detección fue de 275 nm, y el volumen de inyección fue de 20 μL.

2.3.2.5 determinación de la tasa de encapsulación

La tasa de encapsuldeQ10-nanoliposomes Se determinó por ultrafiltración. Se utilizó un tubo de ultrafiltración de 30 kDa, se añadió 1 mL de dispersión acuosa de q10-nanoliposoma y se centrifua 5000 RPM durante 30 min. se determinó el contenido de Q10 en el sobrenadante por HPLC y se calculla tasa de encapsulsegún la siguiente fórmula, y los resultados de la tasa de encapsuly de la capacidad de carga del fármaco se muestran en la tabla 2-4.

Tabla 2-4 resultados de la medición de la tasa de encapsulación y carga de fármacos de diferentes recetas

2.3.2.6 análisis de la superficie de respuesta

De la tabla 2-3 y la tabla 2-4, se puede ver que no hay mucha diferencia en la tasa de encapsulación, la capacidad de carga del fármaco, y el cambio de tamaño de partícula en diferentes prescripciones en diferentes momentos. Por lo tanto, se eligió el tamaño de partícula como variable dependiente, y se llevó a cabo el análisis de la superficie de respuesta a través del diseñ-expert, y los resultados se muestran en la tabla 2-5.

Tabla 2-5 resultados del análisis de superficie de respuesta

Donde A es la cantidad de hexadecanoic acid hexadecyl Ester, B es la cantidad de MCT, y C es la cantidad de Tego Care 450.

Como se muestra en la tabla 2-5, el valor f del modelo es 6,96, el valor p es 0,009, lo que significa que el modelo se construye con una diferencia significativa, y sólo el 0,09% de esta significación puede provende la interferencia de condiciones externas. Un valor p menor que 0.05 significa que el efecto de este ítem sobre los resultados es significativo, y mayor que 0.10 significa que no es significativo, por lo que A, C, C2 son los factores influyentes significativos. El valor f del término desajuste es 1,75 y el valor p es 0,2952, lo que significa que el término desajuste no es significativo y el ajuste es alto. La figura 2-1 muestra la superficie de respuesta del tamaño de partícula bajo la interacción de diferentes factores de influencia.

Ecuaciones de superficie de respuesta derivadas:

Tamaño de grano = 188.82401 + 9.08800 x A + 4.42116 x B - 57.33553 x C - 1.15834 x A x

B-4.89541×A×C-6.01464×B ×C+0.58637×A2+5.26515×B2+19.02422×C2

La prescripción óptima hipotetizada fue: ácido hexadecanoico hexadecil éster 3,00%, MCT 1,09%, Tego Care 450 2,07%, Q10 2,80%, agua 91,04%, y el tamaño de partícula hipotetizera 147,5 nm.

2.3.3 optimización del proceso de preparación

2.3.3.1 selección del proceso de preparación

Hay muchos métodos para preparar nanoliposomas, tales como la emulsificación de alta presión, sonicación, microemulsificación, dispersión de disolvente y emulsificación fundida [42]. Se propuso el ultrasonido de película fina para ser utilizado para la preparación de pequeñas cantidades de liposomas debido a su simplicidad e idoneipara la producción de pequeñas dosis. Sin embargo, se encontró que la cantidad de lípidos utilizados era demasiado grande, y los lípidos se precipitdurante la sonicación, por lo que el método se cambió a microchorro de alta presión. Las nanopartículas preparadas por el método de microchorro de alta presión eran más pequeñas en tamaño, y las diferencias en tamaño de partícula no eran grandes ni estables.

2.3.3.2 selección de la temperatura de preparación

El punto de fusión del ácido hexadecanoico hexadecil éster está entre 52-56 ℃, y el punto de fusión de la coenzima Q10 está entre 48-52 ℃, con el fin de hacer que la mezcla del fármaco y lípidos la temperatura de preparación debe ser mayor que el punto de fusión de 20-30 ℃, por lo que se eligió 85 ℃ como temperatura de preparación.

2.3.3.3 selección de métodos de preparación de la fase oleosa

Se utilizaron dos métodos para preparar la fase oleosa:

Pese el lípido sólido, lípido líquido y coenzima Q10, agregue etanol y agite, vierta en un matraz en forma de pera a 75 ① durante 20 min, espere hasta que el etanol se evapora completamente y luego vierta en la mezcla de fase acuosa.

Pesar lípidos sólidos, lípidos líquidos y coenzima Q10 85 ② baño de agua durante 30 minutos, esperar hasta que los lípidos y la coenzima Q10 se funden completamente en la mezcla de fase acuosa.

Comparando los dos métodos de preparación en fase de aceite, la película de aceite formada después de la suspensión y la evaporen el primer método no era uniforme, algunos sólidos se adhieran a la pared del frasco, y algunas sustancias permanecieron en el vaso de precipitados después de disolver con etanol en el vaso de precipitados y luego transferir al frasco, lo que hizo difícil garantizar la precisión, especialmente para la pequeña cantidad de MCT. Dado que el punto de fusión de la coenzima Q10 está entre 48-52 ℃ y es estable a altas temperaturas, y el punto de fusión del ácido hexadecanoico hexadecil éster está entre 52-56 ℃, puede fundirse después de 30 min de baño de agua a 85 ℃. El segundo método es más fácil y más preciso, por lo que se eligió el segundo método para preparar la fase de aceite.

2.3.3.4 selección de alta velocidad y tiempo de corte

La velocidad de rotación y el tiempo de alta cizallafectará el tamaño de partícula y PDI de las nanopartículas producidas. Se seleccion4 velocidades de rotación de 5000 RPM, 6000 RPM, 7000 RPM y 8000 RPM para cortar las nanopartículas durante 1min, 2min, 3min, 4min, 5min, 8min, 12min y 15min respectivamente para comparar los cambios del tamaño de partícula. Los resultados se muestran en la figura 2-2.

De los resultados experimentales, se puede ver que cuanto mayor es la alta velocidad de corte, menor es el tamaño de partícula. Con el fin de mejorar la eficiencia de la preparación, se eligió la alta velocidad de corte de 8000 RPM. A partir de los datos de la figura 2-2, se puede ver que la longitud de tiempo a 8000 RPM no tiene mucho efecto sobre el tamaño de partícula, por lo que el alto tiempo de corte se eligió para ser de 1 min.

2.3.3.5 selección de la presión del microchorro de alta presión y número de ciclos

En la preparación de portadores lipídicos nanoestructurados, la presión y el número de ciclos del microchorro de alta velocidad tienen una gran influencia en el tamaño de partícula y PDI de las nanopartículas producidas. La presión del microchorro de alta presión fue elegida para ser de 1000 bar, 1200 bar y 1600 bar durante 1, 2, 3, 4 y 5 ciclos, respectivamente, para investigar el efecto sobre el tamaño de partícula y para determinar las condiciones óptimas del proceso. Los resultados se muestran en la figura 2-3.

Cuanto mayor es la presión del microchorro de alta velocidad, menor es el tamaño de partícula. Sin embargo, la presión excesiva puede causar daño al propio instrumento, y las nanopartículas preparadas a 1600 bar eran más pequeñas que las preparadas a 1200 bar para el mismo número de ciclos, pero la diferencia no fue significativa. Con el fin de prolongar la vida útil del instrumento, se eligió 1200 bar por 3 ciclos.

Las condiciones del proceso finalizado fueron agitación en baño de agua de las fases acuosa y aceita 85°C durante 20 min, alta velocidad de corte de 8000 RPM durante 1 min, y microchorro de alta presión a 1200 bar durante 3 ciclos. The Q10-nanoliposomes (en inglés) Se prepararon por este proceso y se midieron el tamaño de partícula, PDI, potencial Zeta, velocidad de encapsuly carga del fármaco y el tamaño de partícula medido fue (151.7±2.31) nm (figura 2-4), que es cercano al tamaño predicho, lo que indica que la ecuación de superficie de respuesta es precisa y la optimización fue exitosa. El potencial Zeta fue de (-44,1 ± 1,68) mV (figura 2-5). Cuanto mayor sea el potencial Zeta, mayor será la repulde carga entre las partículas y más estable será la formulación. La tasa de encapsulfue del 100% y la carga del fármaco fue del 2,51%.

2.3.4 microscopía electrónica de transmisión (TEM) de q10-nanoliposomas

The microscope morphology of Q10-nanoliposomes (en inglés) Fue observado por TEM. Los q10-nanoliposomas recién preparados Se diluyeron 300 veces con agua ultrapura, disperpor ultrasonidos durante 20 min, y se tomó 1 gota en una rejde cobre, se tiñó con una solución de ácido fosfotúngsal 1%, se secó a temperatura ambiente, y luego se observó bajo TEM. Las imágenes se muestran en la figura 2-6.

2.3.4 microscopía electrónica de transmisión (TEM) de q10-nanoliposomas

The microscope morphology of Q10-nanoliposomes (en inglés) Fue observado por TEM. Los q10-nanoliposomas recién preparados Se diluyeron 300 veces con agua ultrapura, disperpor ultrasonidos durante 20 min, y se tomó 1 gota en una rejde cobre, se tiñó con una solución de ácido fosfotúngsal 1%, se secó a temperatura ambiente, y luego se observó bajo TEM. Las imágenes se muestran en la figura 2-6.

2.3.5 examen del estado físico de Q10 en q10-nanoliposomas

2.3.5.1 análisis calorimétrico de barrido diferencial (DSC)

El polvo liofilizado de hexadecanoic acid hexadecyl Ester, Q10, mezcla física y q10-nanoliposoma fue colocado en un plato de aluminio de 40 μL y probado bajo protección de arg. La velocidad de flujo de gas fue de 50 mL/min, la velocidad de exploración fue de 5 ℃/min, y el rango de temperatura de exploración fue de 0 ℃-90 ℃. La precisión de temperatura y energía del instrumento DSC se calibrutilizando indio como material estándar. Los resultados se muestran en la figura 2-7.

Los picos de absorción térmica del ácido hexadecanoico hexadecil éster (53,43 ℃) y la coenzima Q10 (55,33 ℃) aparecieron a 45,88 ℃ y 52,45 ℃ en la mezcla física de acuerdo con la relación de prescripción, y el polvo liofilizado de los nanoliposomas Q10 mostró sólo un pico de absorción (49,59 ℃). Se supone que la interacción entre los lípidos y las nanopartículas resultó en el cambio de la fase física, y la intensidad de los picos de absorción térmica disminuyó significativamente, indicando la formación de una nueva fase física.

2.3.5.2 análisis de difracción de polvo de rayos x (DRX)

Se utilizó radiación Cu-Kα con un voltade 40 kV, una corriente de tubo de 50 mA, un rango de exploración de 3o - 65o(2θ), y un ángulo de exploración de 10o(2θ)/min, y los resultados se muestran en las Figs. 2-8.

Como se muestra en la figura 2-8, los picos de difracción de Q10 y ácido hexadecanoico hexadecil Ester son significativos en la mezcla física, pero las formas pico de los nanoliposomas en blanco y los nanolípidos Q10 son casi los mismos, y no hay picos de difracción Q10 obvi, y todos los picos de difracción están muy debilitados, lo que indica que el Q10 está encapsulado en nanoliposomas y existe en un estado amorfo, que está de acuerdo con los resultados de la DSC.

En este experimento se observó la morfomicroscópica de los nanolípidos Q10 mediante TEM, y las imágenes obtenidas en el microscopio electrónico mostraron que las nanopartículas en la dispersión acuosa de los nanolípidos Q10 eran redondas o elipsoidy el tamaño de las partículas estaba en el rango de 100 nm, menor que el valor medido por laser particle sizer, y se presume que estaba relacionado con la capa de hidraten la superficie de las nanopartículas. Los resultados de los análisis DSC y XRD mostraron que el Q10 estaba encapsulado en los nanolípidos en el estado amorfo y existía en el estado amorfo. Los análisis de DSC y XRD mostraron que Q10 estaba encapsulado en nanoliposomas y existía en estado amorfo.

Referencias:

[1] Chinese Pharmacopoeia Commission.  Pharmacopoeia of the People& (en inglés)#39;s República de China (edición 2010), Beijing: Chemical Industry Press, 2010.

[2] Crane F, Hatefi Y, Lester R, et al. Aislamiento de una quinona de mitocondrias de corazón de vaca [J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1957, 25 (1): 220-221

[3] Ernster L, Dallner G. aspectos bioquímicos, fisiológicos y médicos de la función de ubiquinona [J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1995, 1271 (1): 195-204

[4] SANG Yanshuang, WEI Minji. Mecanismo bioquímico y aplicación clínica de la coenzima Q10[J].  China Medical Journal, 2006, 7: 371-373

[5] Aberg F, Appelkvist EL, Dallner G, et al. Distribución y estado redox de las ubiquinonas en ratas y tejidos humanos [J]. Archives of biochemistry and biophysics, 1992, 295 (2): 230- 234

[6] Shindo Y, Witt E, Han D, et al. Antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos en la epidermis y la dermis de la piel humana [J]. The Journal of Investigative Dermatology, 1994, 102 (1): 122-124

[7] Crane FL. Funciones bioquímicas de la coenzima Q10 [J]. Journal of the American College of Nutrition, 2001, 20: 591-598

[8] YANG Xueyi, SU Yangang, CHEN Haozhu. Farmacología y aplicación clínica de la coenzima Q10[J]. Chinese Journal of Pharmacology, 1994, 10(2): 88-91

[9] SUN Xiaofang, HAN Yanmei, DU Jinduo et al. Efectos de la peroxidantilipíde la coenzima Q10 en ratones envejecidos [J].  Chinese Journal of Practical Chinese and Western Medicine, 2004, 4(17): 3112-3113

[10] QIAN Xue, WANG Zuqiao, KORAN Ping et al. Farmacología y aplicación de la coenzima Q10[J]. Food and Drugs, 2006, 8:16-19 (en inglés)

[11] Wang Chunlin. Aplicación de la coenzima Q10 en el tratamiento de cardiopatía [J]. New Medicine, 1991, 22 (7): 377-379

[12] XU Caiju, MENG Jia, FU Jianyun et al. Papel de la coenzima Q10 en la inmunomodulación [J].  China Health Inspection Journal, 2007,17: 222-224

[13] YAO Wen-Bing, WANG Hua, SHI Jun et al. Estudio sobre el efecto de la coenzima Q10 en la memoria de aprendizaje en animales [J].  Journal of China Pharmaceutical University, 2004, 35(1): 73-76

[14] ZHANG Guoping, KIM Huiming, MORI Masao et al. Estudio Experimental sobre la mejora de los trastornos microcirculatorios mediante la coenzima Q10 en ratas [J].  China Circulation, 2005, 9(1): 33-35

[15] YAO Shuyuan, REN Jianghua, CAO Maoyin. Efecto protector de la coenzima Q10 sobre la isquemia y reperfusión del miocardio [J]. Journal of Wuhan University, 2004, 25(1): 34-37

[16] Tran M, Mitchell TM, Kennedy VT, et A1. Papel de la coenzima Ql0 en la insuficiencia cardíaca crónica, angina e hipertensión [J]. Pharmacotherapy, 2001, 21(7): 797-806

[17] XU Bao-Feng, JI Wei-Hua. Tratamiento de la insuficiencia cardíaca refracen la cardiopatía pulmonar con la coenzima vasodilatadora Q10[J]. Huaxia Medical Science, 2000, 13(4): 423-425

[18] MA Jianfang, LIU Xiaopeng, LI Dangsheng, et al. Efecto de la coenzima Q10 sobre los radicales libres en pacientes ancianos con cardiopatía coron[J]. Journal of Cardiovascular Rehabilitation Medicine, 2000, 9(5): 52-53

[19] Jeejeebhoy F, Keith M, Freeman M, et A1. Suplementnutricional con Myo Vive repleto de nutrientes esenciales de miocitos cardíacos y reduce el tamaño del ventrículo izquierdo en pacientes con disfunción ventricular izquierda [J]. American Heart Journal, 2002, 143(6): 1092-1100

[20] Sandor PS, Di Clemente L, Coppola G, et al. Eficacia de la coenzima Q10 en la profilaxis de la migr: un ensayo controlado aleatori[J]. Neurology, 2005, 64 (4): 713-5

[21] ZHAO Chunyu, ZHAO Baodong, WANG Yajun et al. The role of coenzyme Q10 in Parkinson& (en inglés)#39;s enfermedad [J].  Chinese Journal of Neurology, 2003, 36 (4): 314

[22] McRee JT, Hanioka T, Shizukuishi S, et al. Tratamiento con coenzima Q10 para pacientes con enfermedad periodontal [J]. Journal of Public Health dentistry, 1993, 43 (5): 659-666

[23] Portakal O, Ozkaya O, Boza B, et A1. La coenzima Ql0 y el estado antioxidante en los tejidos de pacientes con cáncer de mama [J]. Clinical Biochemistry, 2000, 33(4): 279-284

[24] Lockwood K, Mesegarard S, Wu Zu. Cáncer de remisión parcial aparente en riesgo de hJ sh [J]. Aspectos moleculares de la medicina, 1994, 15: 231-240

[25] Wang Qirong, Gou Bo, Yang Zeyi et al. Efectos de la suplementación con antioxidantes sobre la función física de corredores de media distancia [J]. Chinese Journal of Sports Medicine, 2005, 24(1): 125

[26] ZHU Qingzhe, XIA Shuqin, XU Shiyin. Efectos antifatiga de las bebidas deportivas forticon nanoliposomas de la coenzima Q10 en ratones [J]. Food and Machinery, 2007, 23: 44-48

[27] U. Hoppe, J. Bergemann, W. Diembeck, et al. Coenzima Q10, un antioxidante cutáneo y energizante [J]. Biofactors, 1999: 371-378

[28] ZHOU Quan, TIAN Guoxiang. Aplicación de la coenzima Q10 en dermatología y cosmética [J]. Medicine Herald, 1997,16:32-33

[29] YE Qing, ZHANG Binhong. Propiedades de la coenzima Q10 y su aplicación en cosmética [J]. Flavor and Fragrance Cosmetics, 1999: 32-34

[30] Mason TG, Wilking J, Meleson K, et al. Nanoemulsiones: formación, estructura y propiedades físicas [J]. Journal of Physics: Condensed Matter, 2006, 18: 635

[31] Cevc G. vesículas lipídicas y otros coloides como portadores del fármaco en la piel [J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2004, 56: 675-711

[32] Torchilin VP. Recientes avances con los liposomas como portadores farmacéuticos [J]. Nature Reviews Drug Discovery, 2005, 4: 145-160

[33] Pardeike J, Hommoss A, Muller RH. Nanopartículas lipídicas (GLC, NLC) en productos dérmicos cosméticos y farmacéuticos [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2009, 366: 170-184

[34] Shah JC, Sadhale Y, Chilukuri DM. Geles de fase cúbcomo sistemas de administración de fármacos [J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2001, 47: 229-250