Etude sur la préparation de la Coenzyme Q10 nanolipososomique

Résumé: la C Coenzyme Q10 et Q10(Q10), également connue sous le nom d’ubiquinone, peut inhiber la peroxydation des lipides dela peau pour retarder le vieillissement dela peau, et a été ajoutée aux cosmétiques comme ingrédient actif anti-âge important. Cependant, le coenzyme Q10 est facile à décomposer en présence de lumière, et la plupart des préparations topiques de coenzyme Q10 disponibles sur le marché sont des émulsions ou des gels ordinaires, qui sont pauvres en photostabilité et manquent de propriétés de libération lente et contrôlée, et ne peuvent pas exercer efficacement l’efficacité du coenzyme Q10 dans les soins de la peau. Dans cet article, nous avons préparé un porteur lipidique nanostructuré de la coenzyme Q10 (nanoliposomes Q10), optimisé le processus de prescription et de préparation, étudié la stabilité des nanoliposomes Q10 et des matières premières Q10, et réalisé des études de libération In vitro et transdermiques sur les nanoliposomes Q10.

1.1 aperçu de la Coenzyme Q10

1.1.1 propriétés physico-chimiques de la Coenzyme Q10

Le Coenzyme Q10 (Q10), également connu sous le nom d’ubiquinone, est chimiquement connu sous le nom de 2,3-diméthyl-5-méthyl-6-déca-isopentenylbenzoquinone. La formule moléculaire est C59H90O4 et le poids moléculaire est 863,36. La formule structurale est illustrée à la Figure 1-1. La formule structurale est illustrée à la Figure 1-1, où Q représente le groupe chimique quinone et 10, le nombre d’isoprénoïdes dans la queue. C’est jaune ou poudre cristalline orange-jaune légère à la température ambiante, inodore et insipide, point de fusion est 48.0-52.0℃. Il est instable à la lumière et se décompose facilement en substance rougeâtre lorsqu’il est exposé à la lumière, alors qu’il est plus stable à la température et à l’humidité. La Coenzyme Q10 est une substance de type vitaminique liposoluble, soluble dans le chloroforme, le tétrachlorure de carbone et le benzène, soluble dans l’acétone, l’éther de pétrole et l’éther éthylique, légèrement soluble dans l’éthanol, insoluble dans l’eau et le méthanol en raison de sa longue chaîne côté isoprénoïde [1].

Figure 1-1 formule structurale de la Coenzyme Q10

1.1.2 effets pharmacologiques et A Applications de la Coenzyme Q10

La Coenzyme Q10 a été découverte en 1957 quand elle a été isolée des lipides mitochondriaux du muscle cardiaque bovin [2]. La Coenzyme Q10 est largement présente dans la plupart des organismes eucaryotes. La Coenzyme Q10 est un important transporteur d’hydrogène dans la chaîne respiratoire, fait partie de la chaîne de transport des électrons, favorise la respiration cellulaire et est essentielle à la production d’atp. Dans le corps humain, 95% de l’énergie est produite par la chaîne respiratoire [3,4]. Par conséquent, les niveaux les plus élevés de coenzyme Q10 se trouvent dans les organes à forte demande d’énergie, tels que le cœur, le foie et les reins chez les animaux, et chez les plantes, il se trouve principalement dans les feuilles et les graines [5,6]. De plus, la coenzyme Q10 accélère le métabolisme cellulaire eta une activité antioxydante, inhibant la peroxydation [7].

La Coenzyme Q10 a des effets pharmacologiques tels que l’élimination des radicaux libres [8-10], la stabilisation des biofilms pour maintenir l’intégrité des canaux calciques [11], l’amélioration de l’immunité musculaire pour prolonger le temps de survie [12], la promotion de l’apprentissage et de la mémoire chez les animaux [13], et la promotion de la microcirculation [14], etc. Coenzyme Q10 a été cliniquement utilisé dans le traitement de maladies cardiovasculaires telles que l’insuffisance cardiaque congestive [15-17] et l’angine de poitrine [18], la prévention de la chirurgie cardiaque [19], la migraine [20], l’hépatite chronique [10], le Parkinson' S [21], et les maladies parodontales [22]. Il est actuellement utilisé dans le traitement des maladies cardiovasculaires telles que l’insuffisance cardiaque congestive [15-17], l’angine de poitrine [18], la chirurgie cardiaque [19], la migraine[20], l’hépatite chronique [10], le Parkinson' S [21], et les maladies parodontales [22].

La quantité de coenzyme Q10 dans le corps change avec l’âge, atteignant un maximum à l’âge de 20 ans, puis diminuant avec l’âge, tombant à environ 42% du niveau de 20 ans à l’âge de 77 ans [7], il doit donc être realimenté à partir de sources externes. En raison de ses effets anti-cancer[23,24] et anti-fatigue[25], la coenzyme Q10 a été utilisée dans les nutraceutiques et comme additif dans les aliments [26].

De plus, les effets antioxydants et pro-métaboliques de la coenzyme Q10 se sont révélés bénéfiques pour la peau [27]. La Coenzyme Q10 favorise le transport d’électron dans la chaîne respiratoire des cellules épithéliales et la production d’atp, élimine les radicaux libres et inhibe la peroxydation lipidique dans la peau, ralentissant ainsi le vieillissement de la peau. La Coenzyme Q10 est plus efficace que la vitamine E et la vitamine B B pour nourrir et revitaliser la peau [28]. Avec l’augmentation de l’âge, la diminution de la coenzyme Q10 dans le corps conduira à un vieillissement facile de la peau, à la formation de pigmentation et de rides, de plus en plus de produits cosmétiques ont commencé à ajouter la coenzyme Q10 [29].

1.2 progrès dans le développement de Formulations topiques de Coenzyme Q10

La pharmacopée chinoise comprend des préparations orales et injectables de coenzyme Q10 [1], et la FDA n’a pas encore approuvé l’utilisation de coenzyme Q10 comme médicament pour le traitement clinique aux États-Unis. En 2004, le gouvernement japonais a d’abord approuvé l’utilisation de coenzyme Q10 dans les produits de soins de la peau. De nos jours, la Coenzyme Q10 est devenue un ingrédient actif anti-âge important utilisé dans les cosmétiques. Des sociétés de cosmétiques célèbres nationales et étrangères ont lancé une série de produits de soins de la peau contenant coenzyme Q10, tels que Beiersdorf a lancé la crème pour le visage Nivea Q10 et la crème pour les yeux, Shiseido a lancé la crème hydratante de surface de la peau Q10, DHC a édité l’eau de beauté régénérante de la jeunesse Q10 et l’émulsion, en plus de Gossel, Mansurat, Avon, la corée Sokoban, etc. ont lancé des cosmétiques contenant Q10, pour s’emparer de la part de marché. En outre, Kose, Mansurat, Avon et Korea Somang ont tous lancé des cosmétiques contenant du Q10 pour s’emparer de parts de marché. La part des produits de soins de la peau coenzyme Q10 sur le marché cosmétique international augmente d’année en année.

À l’heure actuelle, l’office national de la propriété intellectuelle de la Chine a enregistré 49 brevets d’invention sur la coenzyme Q10, parmi lesquels il y a 4 brevets liés aux cosmétiques: une sorte d’émulsion nano-microcapsule de coenzyme Q10 et sa méthode de préparation et d’application (200710304523.5); Une sorte d’émulsion contenant de la coenzyme Q10 et des extraits de plantes et son procédé de préparation (200710072068.0); Une composition auto-émulsionnante de la coenzyme Q10, son procédé de préparation et son application (200910090001.9); L’invention concerne une composition contenant du coenzyme Q10 pour le traitement de maladies dermatologiques et son procédé de préparation (200510079650.0). La composition auto-émulsionnante de Coenzyme Q10, sa méthode de préparation et son application (200910090001.9); La présente invention concerne une Composition contenant du Coenzyme Q10 pour le traitement de maladies de la peau et son procédé de préparation (200510079650.0). À l’heure actuelle, il existe 45 types de cosmétiques importés contenant du coenzyme Q10 approuvés par la SFDA et seulement 2 types de cosmétiques domestiques contenant du coenzyme Q10 sur le marché en Chine. On peut constater que la recherche et le développement de coenzyme Q10 cosmétiques en Chine est encore au stade initial.

Coenzyme Q10 est chimiquement instable et facile à décomposer en présence de lumière, ce qui affecte sérieusement son efficacité dans les soins de la peau et anti-âge. Actuellement, la plupart des formes posologiques du coenzyme Q10 sur le marché sont des émulsions ou des gels ordinaires, qui ont un faible effet stabilisateur sur le coenzyme Q10, et n’ont pas la performance de libération lente et de libération contrôlée. Par conséquent, comment améliorer la stabilité des ingrédients actifs de soins de la peau pour prolonger leur durée efficace d’action; Favoriser la pénétration efficace des ingrédients actifs de soins de la peau dans le tissu de la peau, de sorte qu’ils puissent entrer dans le site cible de soins de la peau par le stratum corneum de la peau; En plus d’obtenir une libération lente et contrôlée au site d’action, pour donner un jeu complet à l’efficacité des soins de la peau du composant actif, est le coenzyme Q10 produits de soins de la peau ainsi que d’autres produits cosmétiques similaires pour la peau dans l’application du problème à résoudre d’urgence.

1.3 aperçu de la recherche sur les porteurs de lipides nanostructurés

Au cours des dernières décennies, les nano drug delivery systems (NDDS) ont été de plus en plus étudiés et largement appliqués. Les nanoémulsions (NE), les liposomes, les nanoparticules de phase cubique (Cubosome), les nanoparticules de lipides solides (SLN), les porteurs de lipides nanostructurés (porteurs de lipides nanostructurés, nanoliposomes), et les porteurs de lipides nanostructurés (nanoliposomes) ont été largement utilisés dans les nd. Des nanoparticules lipidiques solides (NLS), des supports lipidiques nanostructurés (nanoliposomes) et d’autres systèmes porteurs de médicaments peuvent être utilisés pour l’administration transdermique de médicaments et des applications cosmétiques [30-34].

Les SLN sont des lipides solides utilisés comme vecteurs pour encapsuler des médicaments, qui sont solides à température ambiante, réduisant le phénomène de séparation avec la phase aqueuse externe et augmentant considérablement la stabilité des médicaments. Cependant, les NLS préparées à partir d’un ou plusieurs types de lipides solides sont en α ou β& haute énergie#39; Configuration au stade précoce de la préparation, et dans le processus de stockage à long terme, ils sont transformés en configuration β basse énergie et plus ordonnée, ce qui conduit à la réduction de la grille défectueuse et la transformation de l’état hautement ordonné, ce qui conduira à la fuite du médicament. De plus, la capacité de charge en médicament des NLS n’est pas élevée et la teneur en eau dans le système de dispersion aqueuse est élevée [35].

Les Nanoliposomes ont été développés sur la base de la NLS. Il ajoute des lipides liquides aux lipides solides, qui peuvent également rester solides à température ambiante [36,37]. L’ajout de lipides liquides perturbe la perfection du réseau, formant ainsi de nombreux réseaux défectueux, et les médicaments peuvent être contenus dans les chaînes inter-lipidiques ou les réseaux défectueux, de sorte que la capacité de charge du médicament des nanoliposomes est plus élevée que celle des SLN [38]. L’incorporation de lipides liquides évite les fuites de médicament dues au réarrangement du réseau, de sorte que la stabilité de la charge de médicament est grandement améliorée [39]. De plus, étant donné qu’ils sont encore à l’état solide, les nanoliposomes peuvent surmonter les inconvénients des NLS tout en bénéficiant des avantages des NLS, tels que la libération lente et la libération contrôlée. Les Nanoliposomes peuvent être appliqués aux voies d’administration orale, injectable, transdermique, oculaire, muqueuse et autres, et ont été largement étudiés et appliqués, et la méthode de préparation convient à la production à grande échelle, ce qui est très prometteur pour l’industrialisation [40].

1.3.1 matières lipidiques pour la préparation de Nanoliposomes

Les lipides solides pour la préparation des nanoliposomes sont les mêmes que les NLS, tels que le monostéarate de glycérol, le tristéarate de glycérol, le tristéarate de glycérol, les acides gras tels que l’acide stéarique, le cholestérol, la cire de cétacés, etc. La sélection de lipides liquides peut améliorer la charge de médicament et la stabilité des nanoliposomes. La sélection raisonnable des lipides liquides peut améliorer la capacité de chargement du médicament et la stabilité des nanoliposomes. Lors du choix des lipides liquides, il est nécessaire de tenir compte de la solubilité du médicament en eux et de l’affinité des lipides liquides avec les lipides solides. Les lipides liquides couramment utilisés incluent le triglycéride caprylique, l’acide oléique, le palmitate d’isopropyle, la vitamine E, le myristate d’isopropyle, l’huile de soja et ainsi de suite. Des matériaux lipidiques mélangés peuvent également être utilisés pour augmenter les défauts du réseau et ainsi améliorer la charge et la stabilité du médicament [41].

1.3.2 préparation de nanoparticules liposomales

Les Nanoliposomes sont développés sur la base des NLS, de sorte que les méthodes de préparation des Nanoliposomes sont les mêmes que celles des NLS, telles que l’émulsification à haute pression, l’échographie, la microémulsion, la dispersion de solvant et l’émulsification en fusion [42]. En outre, la méthode du microjet à grande vitesse est une méthode nouvellement mise au point. Le microjet a un "Y" Ou "Z" Rainure formée à l’intérieur et utilise les forces de cisaillement et d’impact élevées générées par la collision de fluides à l’intérieur de la chambre pour pulvériser les particules jusqu’à l’échelle nanométrique. La pression du microjet à grande vitesse est plus élevée que celle d’un homogénéisateur à haute pression, de sorte que les nanoparticules sont plus petites en taille, moins variables en taille, et plus stables et homogènes. De plus, l’utilisation de solvants organiques est évitée et le temps de préparation est court, ce qui convient à la production de masse industrialisée [43].

1.3.3 avantages des Nanoliposomes pour les Applications cosmétiques

L’utilisation de la technologie carrier pour améliorer la stabilité des actifs de soin de la peau et pour obtenir une libération longue et lente sur la surface de la peau est un sujet brûlant dans la recherche cosmétique. Les systèmes porteurs les plus recherchés comprennent des microémulsions, des microsphères /microcapsules polymères, des liposomes, des nanoparticules lipides solides et des supports lipides nanostructurés.

La microémulsion est un système d’O /W avec une apparence claire, une stabilité thermodynamique et cinétique, et convient à diverses formes posologiques, ce qui est un support idéal. Cependant, une grande quantité de tensioactif est nécessaire pour stabiliser le système, et le tensioactif a certains effets de toxicité et d’irritation, qui peuvent causer des réactions indésirables à la peau, de sorte qu’il ne convient pas à un usage cosmétique [44]. De plus, les microsphères /microcapsules de polymères présentent également des problèmes de biosécurité potentiels liés aux matériaux porteurs [45].

Le Liposome est une structure vésiculeuse composée de phospholipides, de cholestérol, etc. Chaque couche est une bilayer lipidique avec une taille de particules allant de 25 à 1000 nm, et le liposome peut avoir une structure multicouche. Puisque les phospholipides ont la tête et la queue hydrophobes hydrophobes, les liposomes sont amphiphiles, et les médicaments solubles dans l’eau peuvent être encapsulés dans leurs centres et entre les membranes, tandis que les membranes bilayer peuvent être chargées avec des substances liposolubles, ce qui a une bonne compatibilité physiologique et un ciblage passif. Les Liposomes étaient autrefois un sujet d’actualité dans la recherche cosmétique, et Dior a été le premier à introduire des cosmétiques contenant du liposome en 1986. Cependant, en raison dela fluidité dela membrane, les liposomes présentent les inconvénients d’un faible taux d’encapsulation, de fuites faciles, d’une mauvaise stabilité d’entreposage, d’une libération retardée et contrôlée insatisfaisante et d’une production industrialisée à grande échelle, ce qui en limite l’application [32].

Les Nanoliposomes offrent les avantages des systèmes d’administration de médicaments mentionnés ci-dessus et améliorent leurs lacunes. Ils sont bien adaptés aux applications cosmétiques, en particulier:

(1) amélioration de stabilité

Les Nanoliposomes sont solides à température ambiante et il n’y a pas de distribution de molécules actives entre les nanoparticules et la phase aqueuse externe, de sorte que la stabilité des ingrédients actifs instables peut être améliorée. En outre, l’encapsulation des lipides solides peut éviter la dégradation des substances actives par la lumière et l’oxygène, augmentant ainsi la stabilité [46].

(2) (2) Libération lente et contrôlée

Les porteurs de nanolipides ont une libération lente et contrôlée. En ce qui concerne les NLS préparées par homogénéisation thermique, on a constaté que les NLS préparées par homogénéisation thermique ont deux processus de rejet. Le médicament enrichi dans la coquille de la NCL est d’abord libéré brusquement, puis le médicament encapsulé dans la coquille est libéré lentement. Teeranachaideekul et al. [48] ont également constaté que les nanoliposomes ont les mêmes caractéristiques de rejet. La libération initiale d’éclatement peut augmenter la concentration d’ingrédients actifs sur la peau dans une courte période de temps et favoriser leur pénétration dans la peau, tandis que la libération lente subséquente peut libérer en continu les substances actives pour maintenir la concentration efficace pour nourrir la peau pendant une longue période de temps et mieux effectuer l’effet de soin de la peau, qui est un comportement de libération plus idéal pour les cosmétiques.

(3) ciblage de la peau

Les nanoliposomes liposomaux sont ciblés par la peau et peuvent faciliter le passage des principes actifs à travers le stratum corneum dans l’épiderme et leur rétention dans les cellules plus profondes de l’épiderme, exerçant ainsi des effets sur la peau [49]. Le stratum corneum est un obstacle majeur à l’entrée d’ingrédients actifs dans la peau, et Chen [50] et al. ont constaté que les NLS pouvaient pénétrer dans l’épiderme par l’espace interstitiel des canaux du stratum corneum et du follicule pileux. De plus, l’effet de libération lente des NLS /nanoliposomes empêche la concentration du médicament d’être trop élevée pour passer à travers la peau dans la circulation systémique, de sorte que les principes actifs peuvent rester longtemps dans l’épiderme [51].

(4) compatibilité physiologique

Les matériaux lipides utilisés dans la préparation des nanoliposomes sont des lipides physiologiquement compatibles avec une bonne affinité pour la peau, qui peuvent favoriser la pénétration des principes actifs dans la peau et agir efficacement sur les cellules plus profondes de la peau, et les lipides sont biodégradables, sûrs et non toxiques [33].

(5) effet de fermeture

Des études ont montré que les nanoparticules de moins de 400 nm ont un effet occlusif, qui peut former un film fermé à la surface de la peau, ralentir l’évaporation de l’eau de la peau, favoriser l’absorption des ingrédients actifs dans les soins de la peau, et ont de bonnes propriétés hydratantes. Plus la taille des nanoparticules est petite et plus la concentration est élevée, plus l’effet occlusif est fort [52].

(6) (1) Effet de diffusion de la lumière

Les nanoparticules à cristallinité élevée ont un effet de diffusion de la lumière, qui peut refléter les rayons UV, protéger la peau contre les dommages et ralentir le photovieillissement de la peau [47]. Actuellement, des cosmétiques nanosunscreen contenant des NLS et des nanoliposomes ont été commercialisés en Europe et aux États-Unis.

(7) capacité de chargement élevée de drogue et bonne stabilité de stockage

Les Nanoliposomes contenant des lipides liquides ont une capacité de charge de médicament plus élevée que les LNS et les liposomes, et sont stables et moins sujets aux fuites de médicament.

2 études sur le procédé de Prescription et de préparation des nanolipides Q10

2.1 Introduction Introduction

Les porteurs lipidiques nanostructurés sont une nouvelle génération de porteurs de nanomédicaments lipidiques développés sur la base de nanoparticules lipidiques solides. Les Nanoliposomes ont non seulement une capacité de chargement élevée de médicament, mais ont également de bonnes propriétés de libération lente et contrôlée, qui peuvent stabiliser la substance active, et ont également un effet de fermeture de la peau, ce qui est très approprié aux applications cosmétiques [33].

Coenzyme Q10 est une substance de type vitaminé liposoluble, poudre cristalline jaune à jaune orangé; Inodore et insipide; Facilement décomposé par la lumière. Il est soluble dans le trichlorométhane, le benzène, l’acétone, l’éther ou l’éther de pétrole, très légèrement soluble dans l’éthanol et insoluble dans l’eau. La Coenzyme Q10 est un important transporteur d’hydrogène dans la chaîne respiratoire cellulaire, activant la respiration cellulaire et accélérant la production d’atp. Le Q10 est présent dans la plupart des tissus humains, les concentrations les plus élevées se trouvant dans le foie, le cœur, les reins et le pancréas. Il a été démontré que le Coenzyme Q10 pénètre profondément dans la peau et peut être utilisé dans les cosmétiques pour favoriser le métabolisme de la peau et inhiber la peroxydation lipidique. Cependant, en raison de sa nature chimique instable, il est facile à décomposer en présence de lumière, ce qui affecte gravement ses performances efficaces dans les soins de la peau [7].

Dans cet article,Q10 nanolipidesOnt été préparés à l’aide de lipides physiologiquement compatibles pour améliorer la photostabilité de Q10, favoriser la pénétration efficace des ingrédients actifs de la peau dans les tissus de la peau, et donner tout le jeu à l’efficacité de la peau de Q10.

Dans ce chapitre, le processus de prescription et de préparation des nanolipides Q10 a été étudié. La conception de la surface de réponse a été utilisée pour choisir la prescription des nanolipides Q10 en utilisant la taille des particules comme indice d’évaluation, et le processus de préparation a été optimisé en étudiant les effets de la vitesse et du temps de cisaillement élevés, de la pression des micro-jets à haute pression et du nombre de cycles sur la taille des particules. Les nanolipides Q10 préparés ont été caractérisés par TEM, DSC et XRD.

2.2 matériaux et Instruments

2.2.1 matériaux

Médicament de matière première de Coenzyme Q10 (Q10, catégorie pharmaceutique, usine pharmaceutique de Xinchang, Zhejiang Pharmaceutical Co;)

Labrafac Lipophile WL1349 (MCT, Caprylic Capric triglycéride, Gattefosse, France); Tego Care 450 (Distearate de polyglycéryl-3 méthylglucose, Goldschmidt, allemagne);

Précirolato-5 (ATO-5, mélange de mono-, diglycérides et de triglycérides d’acide stéarique et d’acide palmitique, Gattefosse, France);

Éthanol anhydre (analytiquement pur, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.); Tous les autres sont des réactifs purs sur le plan analytique ou chromatographique.

2.2.2 Instruments

Sizer de particules laser Zetasizer (Nano-ZS90, Malvern, Royaume-Uni);

Pompe à vide de circulation (SHZ-D , Gongyi IYUHUA Instrument Co., Ltd.); M-100PCE micro-jet à haute pression (microfluidique, etats-unis);

Agitateur magnétique de chauffage à température constante de type collecteur (DF-101S, Zhengzhou Great Wall Science, Industry and Trade Co., Ltd.); Évaporateur rotatif (RE-52, Shanghai Yarong usine d’instruments biochimiques);

Microscope électronique à transmission Tecnai G2 20 (FEI, Pays-Bas); Balance électronique (Beijing Sartorius Instrument System Co., Ltd.);

Mélange de cisaillement élevé & Machine émulsionnante (BME100L, Shanghai Weiyu mécanique & Fabrication électrique (1)

Agilent 1100 système HPLC: pompe G1310A, détecteur UV G1314A, autosampler G1326-AA105, station de travail de chromatographie Agilent (Agilent, etats-unis);

Colonne chromatographique: colonne Elite ODS2 C18 250 mm Hypersil de 4,6 mm (taille des particules de 5 μm); Système de lyophilisation Labconco 6L (Labconco, USA);

Pulvérisateur ultrasonique de cellule (JY98-III, institut de biotechnologie de Shanghai Xinzhi, Chine); Tube d’ultrafiltration (30 KDa, Millipore, USA);

Analyseur thermique différentiel DSC-7 (Perkin-Elmer, etats-unis);

D/MAX III B diffractomètre à poudre (Rigaku Corporation, Japon);

0,45 μm membranes microporeuses et filtres à membrane (Shanghai Xingya usine de matériel de Purification), etc.

2.3 méthodes expérimentales et résultats

2.3.1 propriétés physico-chimiques du Coenzyme Q10 APIs

Coenzyme Q10 est jaune à jaune orange-poudre cristalline; Inodore et insipide; Facilement décomposé par la lumière. Il est soluble dans le trichlorométhane, le benzène, l’acétone, l’éther ou l’éther de pétrole, très légèrement soluble dans l’éthanol et insoluble dans l’eau. Le point de fusion est 48-52 ℃ [1].

2.3.2 conception et Optimisation des Prescriptions

2.3.2.1 sélection des lipides

La taille des particules, le taux d’encapsulation et la capacité de charge de médicaments des porteurs lipidiques nanostructurés dépendent fortement des lipides. Les Nanoliposomes ont été préparés en utilisant le Lipophile de Labrafac WL 1349 (MCT) comme lipide liquide, le Tego Care 450 comme tensioactif, et l’hexadécyle d’acide hexadécanique (hexadécananoate de Cadmium), qui est plus couramment utilisé dans l’industrie cosmétique, comme lipides solides, pour comparer les différences de taille des particules, de PDI (PDI) (PDI) et de sens d’utilisation.

Peser 6,00 g de lipides solides, 1,65 g de MCT, 2,00 g de Tego Care 450 et 2,80 g de Coenzyme Q10. Les lipides et les médicaments ont été dissous dans 10 mL d’éthanol anhydre et transférés dans une fiole en forme de poire. Le bêcher a été soigneusement lavé avec une quantité appropriée d’éthanol anhydre et transféré dans une fiole en forme de poire. Le bêcher a été soigneusement lavé avec une quantité appropriée d’éthanol anhydre et transféré dans une fiole en forme de poire. En outre, prenez la quantité prescrite de Tego Care 450 et ajoutez-le à l’eau distillée, et chauffez-le dans un bain-marie à 85 ℃ pour produire la phase aqueuse. La phase aqueuse a été versée dans la phase huileuse, et les deux phases ont été bien mélangées par agitation magnétique à 85℃ pendant une demi-heure, puis le produit a été fait circuler deux fois avec un émulsifiant à cisaillement rapide à 6000 tr/min pendant 4 minutes et un micro-jet haute pression à 1200 bar. Les résultats sont présentés au tableau 2-1:

Tableau 2-1 différences dans la taille des particules, la PDI et le sens d’utilisation des nanoliposomes préparés à partir de différents lipides solides.

La taille des particules des nanoparticules fabriquées à partir de lipides solides ATO-5 s’est avérée plus grande que celle fabriquée à partir de lipides solides d’acide hexadéanoïque dans les mêmes conditions, et la sensation des nanoparticules n’était pas bonne, de sorte que l’acide hexadéanoïque a été choisi comme matériau de base des nanoliposomes q10.

2.3.2.2 conception des prescriptions

Selon le principe de conception expérimentale Box-Benhnken, les trois facteurs qui ont une grande influence sur la préparation, à savoir l’ester hexadécanique de l’acide hexadécanique, MCT, et le dosage de Tego Care 450, ont été établis dans les fourchères de 3,00 à 6,00 pour l’ester hexadécanique de l’acide hexadécanique, 0,30-3,00 pour le MCT, et 1,00-3,00 pour le Tego Care 450, selon la référence [48]. 3,00, MCT 0,30-3,00, Tego care 450 1,00-3,00, et une expérience d’analyse de la surface de réponse à trois facteurs et à trois niveaux a été conçue. La prescription de conception est présentée au tableau 2-2.

Tableau 2-2 Prescriptions basées sur le principe Box-Benhnken

2.3.2.3 granulometrie et détermination du potentiel zêta

La dispersion aqueuse Q10-NCL a été diluée 300 fois avec de l’eau ultrapure, et la taille des particules et la PDI de la dispersion aqueuse Q10-nanoliposome ont été mesurées par l’instrument de dimensionnement des particules laser à un angle de 90o et une température de 25 ℃, et répétées 11 fois. Une quantité appropriée de dispersion aqueuse de Q10-nanoliposome a été ajoutée dans une cellule d’électrophorèse en forme de u, et la conductivité a été ajustée à plus de 50 μs/cm avec une solution saline de 0,9%, et le potentiel zêta a été mesuré à une température de 25 ℃. Le potentiel zêta a été mesuré à une température de 25°C. Les changements dans la taille des particules ont été mesurés le jour de la préparation, après 10 jours, et après 40 jours, et les résultats sont présentés dans le tableau 2-3.

Tableau 2-3 changements dans la taille des particules, la PDI, le potentiel zêta et la taille des particules pour différentes prescriptions

2.3.2.4 détermination de la capacité de chargement du médicament

La Coenzyme Q10 est légèrement soluble dans l’éthanol, tandis que les matériaux lipides pour la préparation de nanoparticules sont solubles dans l’éthanol, de sorte que l’éthanol a été choisi comme émulsifiant. 0,1 g de dispersion aqueuse de Q10-nanoliposome a été aspiré dans une fiole jauge de 50 mL et le volume a été fixé à l’éthanol. Après que le précipité floculant ait été complètement dissous par ultrasonication pendant 20 minutes, la capacité de charge du médicament a été déterminée par HPLC en utilisant comme remplisseur du gel de silice liant l’octadécylsilan, la phase mobile: methanol:ethanol=3:7, le débit était de 1 mL/min, la longueur d’onde de détection était de 275 nm et le volume d’injection était de 20 μL.

2.3.2.5 détermination du taux d’encapsulation

Le taux d’encapsulation de Q10-nanoliposomes A été déterminée par ultrafiltration. Un tube d’ultrafiltration de 30 kDa A été utilisé, 1 mL de dispersion aqueuse de Q10-nanoliposome A été ajouté et centrifugé à 5000 RPM pendant 30 minutes. La teneur en Q10 dans le surnageant A été déterminée par la méthode HPLC, et le taux d’encapsulation A été calculé selon la formule suivante, et les résultats du taux d’encapsulation et de la capacité de charge du médicament sont présentés au tableau 2-4.

Tableau 2-4 résultats de mesure du taux d’encapsulation et de la charge en médicament de différentes prescriptions

2.3.2.6 analyse de la Surface de réponse

Les tableaux 2-3 et 2-4 montrent qu’il n’y a pas beaucoup de différence dans le taux d’encapsulation, la capacité de charge du médicament et le changement de la taille des particules selon les prescriptions à différents moments. Par conséquent, nous avons choisi la taille des particules comme variable dépendante, et avons effectué l’analyse de la surface de réponse par l’intermédiaire de l’expert en conception, et les résultats sont présentés dans le tableau 2-5.

Tableau 2-5 résultats de l’analyse de surface de réponse

Où A est la quantité d’hexadécaanoïque hexadécayle ester, B est la quantité de MCT, et C est la quantité de Tego Care 450.

Comme le montre le tableau 2-5, la valeur f du modèle est 6,96, la valeur p est 0,009, ce qui signifie que le modèle est construit avec une différence significative, et seulement 0,09% de cette signification peut provenir de l’interférence de conditions externes. La valeur p inférieure à 0,05 signifie que l’effet de ce point sur les résultats est significatif, et supérieure à 0,10 signifie qu’il n’est pas significatif, donc A, C, C2 sont les facteurs d’influence significatifs. La valeur f du terme d’inadaptation est 1,75 et la valeur p est 0,2952, ce qui signifie que le terme d’inadaptation n’est pas significatif et l’ajustement est élevé. La Figure 2-1 montre la surface de réponse de la taille des particules sous l’interaction de différents facteurs d’influence.

Équations dérivées de surface de réponse:

Granulométrie = 188.82401 + 9.08800 x A + 4.42116 x B - 57.33553 x C - 1.15834 x A x

B-4.89541lcpe alcpe c-6.01464lcpe b lcpe c + 0.58637lcpe a2 + 5.26515lcpe b2 + 19.02422lcpe c2

La prescription optimale hypothéquée était la suivante: hexadécaanoïque hexadécayle ester 3,00%, MCT 1,09 %, Tego Care 450 2,07 %, Q10 2,80 %, eau 91,04 %, et la taille des particules hypothéquée était de 147,5 nm.

2.3.3 optimisation du processus de préparation

2.3.3.1 sélection du processus de préparation

Il existe de nombreuses méthodes pour préparer les nanoliposomes, telles que l’émulsification à haute pression, la sonication, la microémulsification, la dispersion de solvant et l’émulsification par fusion [42]. Il a été proposé d’utiliser l’ultrasonication sur film mince pour la préparation de petites quantités de liposomes en raison de sa simplicité et de son adéquation à la production de petites doses. Cependant, on a constaté que la quantité de lipides utilisée était trop importante et que les lipides étaient précipités lors de la sonication, de sorte que la méthode a été changée en microjet à haute pression. Les nanoparticules préparées par la méthode du microjet à haute pression étaient de plus petite taille, et les différences de taille des particules n’étaient pas grandes et stables.

2.3.3.2 choix de la température de préparation

Le point de fusion de l’ester hexadécanique d’hexadécyle d’acide hexadécanique est entre 52-56 ℃, et le point de fusion de coenzyme Q10 est entre 48-52 ℃, afin de faire le médicament et le mélange des lipides, la température de préparation devrait être plus élevée que le point de fusion de 20-30 ℃, donc 85 ℃ a été choisi comme température de préparation.

2.3.3.3 choix des méthodes de préparation des phases huileuses

Deux méthodes ont été utilisées pour préparer la phase huileuse:

① peser les lipides solides, les lipides liquides et le coenzyme Q10, ajouter l’éthanol et remuer, verser dans une fiole en forme de poire à 75 ℃ pendant 20 minutes, attendre que l’éthanol se soit complètement évaporé et ensuite versé dans le mélange de phase aqueuse.

② peser les lipides solides, les lipides liquides et le bain d’eau de coenzyme Q10 85 ℃ pendant 30min, attendre que les lipides et le coenzyme Q10 complètement fondus dans le mélange de phase aqueuse.

En comparant les deux méthodes de préparation en phase huileuse, la pellicule d’huile formée après suspension et évaporation dans la première méthode n’était pas uniforme, certains solides adhéraient à la paroi de la fiole et certaines substances restaient dans le bêcher après dissolution avec de l’éthanol dans le bêcher puis transfert dans la fiole, ce qui rendait difficile d’assurer l’exactitude, en particulier pour la petite quantité de MCT. Puisque le point de fusion de la coenzyme Q10 est entre 48-52 ℃ et est stable à haute température, et le point de fusion de l’ester hexadécanique d’hexadécyle est entre 52-56 ℃, il peut être fondu après 30 minutes de bain d’eau à 85 ℃. La deuxième méthode est plus facile et plus précise, c’est pourquoi la deuxième méthode a été choisie pour préparer la phase huileuse.

2.3.3.4 choix d’une vitesse et d’un temps de cisaillement élevés

La vitesse de rotation et le temps de cisaillement élevé influeront sur la taille des particules et la PDI des nanoparticules produites. 4 vitesses de rotation de 5000 tr/min, 6000 tr/min, 7000 tr/min et 8000 tr/min ont été sélectionnées pour cibler les nanoparticules pendant 1min, 2min, 3min, 4min, 5min, 8min, 12min et 15min respectivement pour comparer les changements de la taille des particules. Les résultats sont présentés à la Figure 2-2.

Les résultats expérimentaux montrent que plus la vitesse de cisaillement est grande, plus la taille des particules est petite. Afin d’améliorer l’efficacité de la préparation, on a choisi la vitesse de cisaillement élevée de 8000 tr/min. Les données de la Figure 2-2 montrent que la durée à 8000 tr/min n’a pas beaucoup d’effet sur la taille des particules, de sorte que le temps de cisaillement élevé a été choisi pour être de 1 minute.

2.3.3.5 choix de la pression du Microjet à haute pression et nombre de Cycles

Dans la préparation de vecteurs lipides nanostructurés, la pression et le nombre de cycles du microjet à grande vitesse ont une grande influence sur la taille des particules et le PDI des nanoparticules produites. La pression du microjet à haute pression a été choisie de 1000 bar, 1200 bar et 1600 bar pour 1, 2, 3, 4 et 5 cycles, respectivement, afin d’étudier l’effet sur la taille des particules et de déterminer les conditions optimales du procédé. Les résultats sont présentés à la Figure 2-3.

Plus la pression du microjet à grande vitesse est élevée, plus la taille des particules est petite. Cependant, une pression excessive peut endommager l’instrument lui-même, et les nanoparticules préparées à 1600 bars étaient plus petites que celles préparées à 1200 bars pour le même nombre de cycles, mais la différence n’était pas significative. Afin de prolonger la durée de vie de l’instrument, 1200 bars pour 3 cycles ont été choisis.

Les conditions finales du procédé étaient l’agitation par bain d’eau des phases aqueuse et huileuse à 85°C pendant 20 minutes, une vitesse de cisaillement élevée de 8000 tr/min pendant 1 minute et un microjet haute pression à 1200 bar pendant 3 cycles. Les Q10-nanoliposomes Ont été préparés par ce procédé et la taille des particules, la PDI, le potentiel zêta, le taux d’encapsulation et la charge de médicament ont été mesurés et la taille des particules mesurées était (151,7 ± 2,31) nm (Figure 2-4), ce qui est proche de la taille prévue, ce qui indique que l’équation de la surface de réponse est précise et que l’optimisation a été couronnée de succès. Le potentiel zêta était de (-44,1 ± 1,68) mV (Figure 2-5). Plus le potentiel zêta est élevé, plus la répulsion de charge entre les particules est grande et plus la formulation est stable. Le taux d’encapsulation était de 100% et la charge de drogue était de 2,51%.

2.3.4 microscopie électronique à Transmission (TEM) des nanoliposomes q10

La morphologie microscopique de Q10-nanoliposomes A été observé par TEM. Le Q10-nanoliposomes fraîchement préparé Ont été diluées 300 fois avec de l’eau ultrapure, dispersées par ultrasons pendant 20 min, et 1 goutte a été prise sur une grille de cuivre, colorée avec une solution d’acide phosphotungstique à 1%, séchée à température ambiante, puis observée sous TEM. Les images sont montrées à la Figure 2-6.

2.3.4 microscopie électronique à Transmission (TEM) des nanoliposomes q10

La morphologie microscopique de Q10-nanoliposomes A été observé par TEM. Le Q10-nanoliposomes fraîchement préparé Ont été diluées 300 fois avec de l’eau ultrapure, dispersées par ultrasons pendant 20 min, et 1 goutte a été prise sur une grille de cuivre, colorée avec une solution d’acide phosphotungstique à 1%, séchée à température ambiante, puis observée sous TEM. Les images sont montrées à la Figure 2-6.

2.3.5 examen de l’état physique du Q10 dans les nanoliposomes Q10

2.3.5.1 analyse calorimétrique à balayage différentiel (DSC)

La poudre lyophilisée d’ester hexadécanique d’hexadécyle, de Q10, de mélange physique et de Q10 nanoliposome a été placée dans un récipient en aluminium de 40 μL et testée sous protection argon. Le débit de gaz était de 50 mL/min, le taux de balayage était de 5 ℃/min et la plage de température de balayage était de 0 ℃-90 ℃. La précision de la température et de l’énergie de l’instrument DSC a été étalonnée en utilisant l’indium comme matériau standard. Les résultats sont présentés à la Figure 2-7.

Les pics d’absorption thermique de l’hexadecanoïque acide hexadécyle ester (53.43 ℃) et coenzyme Q10 (55.33 ℃) sont apparus à 45.88 ℃ et 52.45 ℃ dans le mélange physique selon le rapport de la prescription, et la poudre lyophilisée de nanoliposomes Q10 a montré seulement un pic d’absorption (49.59 ℃). On suppose que l’interaction entre les lipides et les nanoparticules a entraîné le changement de la phase physique, et l’intensité des pics d’absorption thermique a diminué de manière significative, indiquant la formation d’une nouvelle phase physique.

2.3.5.2 analyse par Diffraction de poudre à rayons x (DRX)

Le rayonnement Cu-Kα a été utilisé avec une tension de 40 kV, un courant de tube de 50 mA, une plage de balayage de 30 à 65o(2θ) et un angle de balayage de 100 (2θ)/min. Les résultats sont présentés aux figures 2 à 8.

Comme le montre la Figure 2-8, les pics de diffraction du Q10 et de l’hexadécyle de l’acide hexadéanoïque sont significatifs dans le mélange physique, mais les formes de crête des nanoliposomes à blanc et des nanolipides Q10 sont presque les mêmes, et il n’y a pas de pics de diffraction Q10 évidents, et tous les pics de diffraction sont considérablement atténués, ce qui indique que le Q10 est encapsulé dans des nanoliposomes et existe dans un état amorphe, ce qui est en accord avec les résultats DSC.

Dans cette expérience, la morphologie microscopique des nanolipides Q10 a été observée par TEM, et les images obtenues au microscope électronique ont montré que les nanoparticules dans la dispersion aqueuse des nanolipides Q10 étaient rondes ou ellipsoïdales, et la taille des particules était de l’ordre de 100 nm, ce qui était plus petite que la valeur mesurée par le sizer de particules laser, et il a été supposée qu’elle était liée à la couche d’hydratation à la surface des nanoparticules. Les résultats des analyses DSC et DRX ont montré que le Q10 était encapsulé dans les nanolipides à l’état amorphe et existait à l’état amorphe. Les analyses DSC et DRX ont montré que le Q10 était encapsulé dans les nanoliposomes et qu’il existait à l’état amorphe.

Références:

[1] Commission de la pharmacopée chinoise.  Pharmacopée du peuple ' S république de Chine (édition 2010), Beijing: Chemical Industry Press, 2010.

[2] Crane F, Hatefi Y, Lester R, et al. Isolement d’une quinone dans les mitochondries du cœur de boeuf [J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1957, 25 (1): 220-221

[3] Ernster L, Dallner G. aspects biochimiques, physiologiques et médicaux de la fonction de l’ubiquinone [J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1995, 1271 (1): 195-204

[4] chantait Yanshuang, WEI Minji. Mécanisme biochimique et application clinique de la coenzyme Q10[J].  Journal médical de Chine, 2006, 7: 371-373

[5] Aberg F, Appelkvist EL, Dallner G, et al. Distribution et état redox des ubiquinones chez le rat et les tissus humains [J]. Archives of biochemistry and biophysics, 1992, 295 (2): 230- 234

[6] Shindo Y, Witt E, Han D, et al. Antioxydants enzymiques et non enzymiques dans l’épiderme et le derme de la peau humaine [J]. The Journal of investigation dermatology, 1994, 102 (1): 122-124

[7] Crane FL. Fonctions biochimiques de la Coenzyme Q10 [J]. Journal de l’american College of Nutrition, 2001, 20: 591-598

[8] YANG Xueyi, SU Yangang, CHEN Haozhu. Pharmacologie et application clinique de la coenzyme Q10[J]. Chinese Journal of Pharmacology, 1994, 10(2): 88-91

[9] SUN Xiaofang, HAN Yanmei, DU Jinduo et al. Effets de peroxydation anti-lipidique de la coenzyme Q10 chez les souris vieillissantes [J].  Chinese Journal of Practical Chinese and Western Medicine, 2004, 4(17): 3112-3113

[10] QIAN Xue, WANG Zuqiao, KORAN Ping et al. Pharmacologie et application de la coenzyme Q10[J]. Food and Drugs, 2006, 8:16-19

[11] Wang Chunlin. Application de coenzyme Q10 dans le traitement de maladies cardiaques [J]. New Medicine, 1991, 22 (7): 377-379

[12] XU Caiju, MENG Jia, FU Jianyun et al. Rôle de la coenzyme Q10 dans l’immunomodulation [J].  Journal d’inspection sanitaire de la Chine, 2007,17: 222-224

[13] YAO Wen-Bing, WANG Hua, SHI Jun et al. Étude de l’effet de la coenzyme Q10 sur la mémoire d’apprentissage chez les animaux [J].  Journal de l’université pharmaceutique de Chine, 2004, 35(1): 73-76

[14] ZHANG Guoping, KIM Huiming, MORI Masao et al. Étude expérimentale sur l’amélioration des troubles microcirculatoires par la coenzyme Q10 chez le rat [J].  Chine Circulation, 2005, 9(1): 33-35

[15] YAO Shuyuan, REN Jianghua, CAO Maoyin. Effet protecteur de la coenzyme Q10 sur l’ischémie-reperfusion myocarde [J]. Journal de l’université de Wuhan, 2004, 25(1): 34-37

[16] Tran M, Mitchell TM, Kennedy VT, et a1. Rôle de la coenzyme Ql0 dans l’insuffisance cardiaque chronique, l’angine et l’hypertension [J]. Pharmacotherapy, 2001, 21(7): 797-806

[17] XU Bao-Feng, JI Wei-Hua. Traitement de l’insuffisance cardiaque réfractaire dans une cardiopathie pulmonaire avec la coenzyme vasodilatatrice Q10[J]. Huaxia Medical Science, 2000, 13(4): 423-425

[18] MA Jianfang, LIU Xiaopeng, LI Dangsheng, et al. Effet de la coenzyme Q10 sur les radicaux libres chez les patients âgés atteints de coronaropathie [J]. Journal of Cardiovascular Rehabilitation Medicine, 2000, 9(5): 52-53

[19] Jeejeebhoy F, Keith M, Freeman M, et a1. La supplémentation nutritionnelle avec Myo Vive complète les nutriments essentiels du myocyte cardiaque et réduit la taille du ventricule gauche chez les patients présentant un dysfonctionnement du ventricule gauche [J]. American Heart Journal, 2002, 143(6): 1092-1100

[20] [unused_word0006] dor PS, Di Clemente L, Coppola G, et al. Efficacité de la coenzyme Q10 dans la prophylaxie de la migraine: un essai contrôlé randomisé [J]. Neurology, 2005, 64 (4): 713-5

[21] ZHAO Chunyu, ZHAO Baodong, WANG Yajun et al. Le rôle de la coenzyme Q10 dans Parkinson' S maladie [J].  Chinese Journal of Neurology, 2003, 36 (4): 314

[22] McRee JT, Hanioka T, Shizukuishi S, et al. Traitement par coenzyme Q10 pour les patients atteints de maladie parodontale [J]. Journal of public health dentistry, 1993, 43 (5): 659-666

[23] Portakal O, Ozkaya O, Boza B, et a1. Coenzyme Ql0 et statut antioxydant dans les tissus des patientes atteintes de cancer du sein [J]. Clinical Biochemistry, 2000, 33(4): 279-284

[24] Lockwood K, Mesegarard S, Wu Zu. Cancer à rémission partielle apparente dans hJ sh risque [J]. Aspects moléculaires de la médecine, 1994, 15: 231-240

[25] Wang Qirong, Gou Bo, Yang Zeyi et al. Effets de la supplémentation antioxydante sur la fonction physique des coureurs de moyenne distance [J]. Chinese Journal of Sports Medicine, 2005, 24(1): 125

[26] ZHU Qingzhe, XIA Shuqin, XU Shiyin. Effets Anti-fatigue des boissons sportives enrichies en coenzyme Q10 nanoliposome chez la souris [J]. Alimentation et machines, 2007, 23: 44-48

[27] U. Hoppe, J. Bergemann, W. Diembeck et al. Coenzyme Q10, antioxydant cutané et énergisant [J]. Biofactors, 1999: 371-378

[28] ZHOU Quan, TIAN Guoxiang. Application de la coenzyme Q10 en dermatologie et cosmétique [J]. Medicine Herald, 1997,16:32-33

[29] YE Qing, ZHANG Binhong. Propriétés de la coenzyme Q10 et son application dans les cosmétiques [J]. Cosmétiques de saveur et de parfum, 1999: 32-34

[30] Mason TG, Wilking J, Meleson K et coll. Nanoémulsions: formation, structure et propriétés physiques [J]. Journal of Physics: Condensed Matter, 2006, 18: 635

[31] Cevc G. vésicules lipidiques et autres colloïdes comme vecteurs de médicaments sur la peau [J]. Examens avancés de l’administration des médicaments, 2004, 56: 675-711

[32] Torchilin VP. Progrès récents avec les liposomes comme transporteurs pharmaceutiques [J]. Revue Nature Drug Discovery, 2005, 4: 145-160

[33] Pardeike J., Hommoss A., RH. Nanoparticules lipidiques (SLN, NLC) dans les produits cosmétiques et pharmaceutiques cutanés [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2009, 366: 170-184

[34] Shah JC, Sadhale Y, Chilukuri DM. Gels en phase cubique comme systèmes d’administration de médicaments [J]. Examens avancés de l’administration des médicaments, 2001, 47: 229-250