ES2321551T3 - Procedimiento y dispositivo para el encapsulado de sustancias en liposomas con una estructura de la membrana libremente ajustable. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para el encapsulado de sustancias en liposomas con una estructura de la membrana libremente ajustable. Download PDFInfo
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Abstract
Encapsulado de sustancias en liposomas (1), en especial para el encapsulado de principios activos en liposomas (1) de una bicapa (11) formada por capas (3, 4) monomoleculares, caracterizado porque dos monocapas (3, 4) distintas son aplicadas sobre la superficie de una membrana (2) soporte porosa, formando las dos monocapas (3, 4), debido a las interacciones físicas entre las sustancias de las monocapas (3, 4), una bicapa (11) con composición libremente ajustable del lado interior y del exterior, porque sobre los correspondientes lados exteriores de las monocapas (3, 4), que forman la bicapa (11) se aplican diferentes volúmenes (5, 7, 10) de fluidos con forma preferente de películas (33) delgadas, que, después de la fabricación de los liposomas (1) rodean el lado exterior de los liposomas (1) fabricados y/o se alojan en el interior de los liposomas (1), porque una membrana (6) compresible se une con la disposición de capas formada por la bicapa (11), los volúmenes (5,7, 10) de fluidos y la membrana (2) soporte porosa de tal modo, que los poros o canales (24) dispuestos en la membrana (6) compresible, llenos con un medio (7) tampón, se sitúen adyacentes al volumen (5, 9) de fluidos a alojar en el interior de los liposomas (1), porque la bicapa (11) es deformada localmente por medio de una sobrepresión (8), que puede ser ajustada en el medio (7) tampón, de tal modo, que la bicapa (11) sea presionada hacia el interior de los poros (23) de la membrana (2) soporte porosa y arrastrando al menos en parte el volumen (5, 9) de fluidos a alojar en el interior de los liposomas, lo estrangule y arranque de la bicapa (11), porque la zona (12) arrancada de la bicapa (11) se contrae, debido a la minimización de la energía te4nsoactiva hasta formar un liposoma (1) envolviendo al mismo tiempo el volumen (5, 9) de fluidos arrastrado de la sustancia (9) a alojar en el interior de los liposomas (1) y porque el liposoma (1) pasa a través de la membrana (2) soporte porosa.
Description
Procedimiento y dispositivo para el encapsulado
de sustancias en liposomas con una estructura de la membrana
libremente ajustable.
El invento se refiere a un procedimiento y a
dispositivos según el preámbulo de la reivindicación 1,
respectivamente el preámbulo de la reivindicación 21,
respectivamente 31 para el encapsulado de sustancias en liposomas
con una estructura de la membrana libremente configurable.
Los liposomas son burbujas con membrana, que
rodea un espacio interior líquido y que están suspendidas
coloidalmente en un medio acuoso. Las membranas están formadas por
lípidos anfifilos, tales como fosfolípidos y glicolípidos, que
forman una capa doble de lípidos (bicapa). Con frecuencia se
incorporan a la bicapa colesterol u otros esteroles para reducir la
fluidez en la bicapa. Los liposomas se pueden hallar en forma
unilamelar, pero también en forma oligolamelar o multilamelar; su
tamaño se pueden hallar, según el procedimiento de fabricación
entre aproximadamente 20 nm y más de 1 \mum.
Como complemente de la utilización científica
usual del nombre "liposoma" (sinónimo del concepto
"vesícula") se entienden también siempre con este concepto en
lo que sigue los siguientes agregados de la química coloidal, que
se pueden fabricar, transformar o utilizar como liposomas, de
acuerdo con el procedimiento según el invento: gotas de emulsión
con tamaño de micrómetro o nanometro, liposomas polímeros, micelas
o mezclas de estas formaciones de agregados con liposomas puros.
Estos agregados de la química de coloides también son abarcados,
incluso cuando sólo se utiliza el concepto liposoma.
Los liposomas desempeñan en la farmacología, la
cosmética y la tecnología de productos alimenticios modernas un
papel importante como medios de transporte para principios activos
farmacéuticas, para mejorar la hidratación de la piel o para alojar
principios activos, respectivamente para aditivos de alta calidad
de los productos alimenticios. En lo que sigue se tratará siempre
que se mencionen los diferentes campos de aplicación mencionados
más arriba a título de ejemplo, pero no limitativo de la importancia
de los liposomas para la tecnología farmacéutica. Otros campos
relevantes, sólo citados aquí a título de ejemplo y sin limitaciones
así como relevantes para el campo de aplicación del invento puede
ser el aporte de medicamentos (drug delivery), la química sintética
en eneral, las cámaras de reacción a escala de nanometros en los
sectores de la energía, óptica, electrónica, técnica de
microfluidos, química de coloides, biosensores y sectores
emparentados en los que pueden hallar aplicaciones los liposomas y
los agregados de la química de coloides o en los que puedan hallar
aplicación procedimientos de fabricación correspon-
dientes.
dientes.
Los liposomas pueden estar recubiertos con una
capa de polietilenglicol (se hable de PEGlado), que los protege de
manera estérica y forma una capa de hidrato adicional (véase para
ello Papisoy, M.I. (1998) Theoretical considerations of
RES-avoiding liposomes: Molecular mechanics and
chimestry of liposome interactions, Advanced Drug Delivery Reviews,
32, 119-138). Los principios activos hidrófilos
pueden ser encapsulados en liposomas, mientras que las sustancias
lipofilas son incorporadas al recubrimiento. La cinética de los
fármacos es modificada entonces por la naturaleza de los liposomas
y apenas por la naturaleza del principio activo. Con la construcción
de los liposomas (composición de la membrana, PEGlación, reducción
del tamaño) se puede optimizar el "drug targeting", lo que en
la terapia de tumores significa un enriquecimiento máximo en
principios activos en el tejido del tumor. Por esta razón,
numerosos quimoterapuéticos conocidos se aplican como formulaciones
liposomales (por ejemplo DaunoXome®, Caelix®), ya que con ello se
incrementa el efecto terapéutico, pero se reducen los efectos
secundarios.
Las técnicas de fabricación actuales de
liposomas se basan esencialmente en dos procedimientos
alternativos:
- -
- los métodos de homogeneización en los que los liposomas brutos son creados en primer lugar con el método de película (Bangham, A. D., Standish, M. M. & Watkins, J. C. (1965) Difusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids, J. Mol. Biol.. 13, 238-252) y son llevados después mecánicamente a un tamaño uniforme y
- -
- la diálisis de detergente.
Todas las técnicas de fabricación desarrolladas
hasta ahora tienen en común, que el espacio interior acuoso es, en
el encapsulado, idéntico con el espacio exterior. Con una capacidad
de encapsulado usual de aproximadamente el 2% significa esto, que
el 98% del principio activo tiene que ser eliminado después del
espacio exterior. El tratamiento ulterior de los liposomas con
métodos térmicos o con gradientes del pH sólo es posible para
determinados principios activos y conlleva otros inconvenientes
(como por ejemplo una menor estabilidad de almacenamiento, pasos de
tratamiento adicionales).
Un segundo defecto de las técnicas de
fabricación desarrolladas hasta ahora es la uniformidad de la
membrana, es decir, que el lado interior y el exterior de la bicapa
son idénticos. Sin embargo, en todas las membranas biógenas son
siempre distintos el lado interior y el exterior de la membrana,
tanto desde el punto de vista de la composición del lípido, como
también desde el punto de vista de la composición de proteínas. La
asimetría de las membranas biológicas posee una función fisiológica
importante para determinados mecanismos de identificación y de
transporte celulares. Correspondientemente sería deseable la
capacidad de manipulación ilimitada de la composición del lado
interior y del exterior, por ejemplo para la fijación de principios
activo en el lado interior o de capas de protección estéricas o
receptores en el lado exterior, lo que sólo es posible en la
actualidad de manera limitada con pasos de tratamiento
adicionales.
La posibilidad de sintetizar monocapas para
formar bicapas y de incorporar liposomas por medio de
fuerzascentrífugas ya se describe en la literatura científica en
otros lugares (Träuble, H. & Greil, E. (1971): The formation of
a-symetrical spherical lecithin vesicles,
Neuroscience Research Program Bulletin, 9,
373-380).
Bajo el concepto monocapa se entienden
usualmente capas monomoleculares de sustancias con actividad
tensocativa. Además de esta definición, se entienden también
siempre en lo que sigue bajo el concepto de monocapa todas aquellas
sustancias y clases de sustancias capaces de formar capas delgadas y
de protección capaces, como por ejemplo polímeros y proteínas y en
especial también, cuando estas clases de sustancias y sustancias
comprendan o puedan comprender eventualmente más de una capa de
moléculas. De manera análoga, en el contexto siguiente se debe
entender también siempre en el sentido expuesto más arriba la unión
de dos monocapas.
Los correspondientes procedimientos para la
fabricación de liposomas para aplicaciones farmacéuticas en el
marco de la terapia de mistelas son conocidos a través del documento
EP 0 310 984 B1 y del documento EP 0 288 603 B1. Con el
procedimiento según el documento EP 0 603 984 B1 se fabrican con
procedimientos de prensado extractos de plantas, es especial
extractos de mistela, en los que el tejido celular de la planta pasa
con una presión elevada por una ranura de 10 \mum y se
homogeiniza al mismo tiempo. Las membranas de las paredes de las
células y los órganos de la membrana son rotos con ello y sus
fracciones se transforman en pequeñas burbujas huecas con contenido
acuoso en un entorno acuoso (Koehler, R. Laue, H. B. v. &
Leneweit, G. (2001): Veränderungen von Mistelextrakten durch ein
pharmazeutisches Strömungsverfahren, en: R. Scheer, R. Bauer, H.
Becker, P. A. Berg & V. Fintelmann (Eds.): Die Mistel in der
Tumortherapie. Grundlagenforschung und Klinik,
55-64, KVC Verlag, Essen). Estas burbujas huecas
pueden ser denominadas liposomas genuinos. El rendimiento en estos
liposomas es muy pequeño.
Por ello, de acuerdo con el documento EP 0 310
984 B1 se intentó fabricar los liposomas sintéticamente de una
manera definida. Para ello se crea en un dispositivo de discos
rotativo una estructura con varias capas de monocapas dispuestas
una encima de otra, que forman conjuntamente una bicapa, formándose
las capas por la fuerza centrífuga debida a la rotación. La
aplicación definida de liposomas genuinos o de células naturales
sobre la bicapa así creada y la acción simultanea de la fuerza
centrífuga dan lugar a que la membrana formada a partir de la
bicapa se deforme y abombe localmente, pudiendo obtener con una
deformación adicional debida a la fuerza centrífuga un
estrangulamiento y un encapsulado del liposoma genuino,
respectivamente de las células naturales y con ello también de el
principio activo a encapsular. El principio farmacéutico activa
puede ser fabricado así con la forma de un encapsulado liposomal.
La problemática de este procedimiento es la garantía uniforme de
las complicadas condiciones de flujo así como el rendimiento
relativamente pequeño en sustancias encapsuladas de manera
liposomal.
El estrangulamiento de liposomas también puede
tener lugar con presión siguiendo el modelo de la extrusión de
liposomas brutos a través de membranas adecuadas (Véase por ejemplo
Lasch, J. Weissig. V & Brandl. M (2003): Preparation of
liposomes, en: V. P. Torchillin & V. Meissig (Eds.) Liposomes,
Parctical Approach, vol. 264, 3-30, Oxford
University Press, Oxford). El coste de la realización allí
mencionados es considerable, mientras que las cantidades de
liposomas obtenidas son relativamente pequeñas. Las presiones
necesarias también son elevadas, por lo que se pueden producir
incluso daños en los liposomas fabricados.
El objeto del presente invento es por ello unir
dos capas monomoleculares con distinta composición para formar una
bicapa y lograr por medio de una manipulación definida de esta
bicapa el encapsulado de las sustancias contenidas en forma de
liposomas a fabricar.
La solución del problema según el invento
resulta de las características de la reivindicación 1 en combinación
con las características del preámbulo. Otras configuraciones
ventajosas del invento se desprenden de las reivindicaciones
subordinadas.
El invento parte de un procedimiento para el
encapsulado de sustancias en liposomas, en especial para el
encapsulado de principios activos de una bicapa formada por las
capas monomoleculares. Un procedimiento de esta clase es
perfeccionado por el hecho de que en un primer paso se aplican dos
monocapas distintas sobre la superficie de una membrana soporte
porosa, formando las monocapas, debido a las interacciones físicas
entre las sustancias de las monocapas, una bicapa con composición
libremente configurables del lado interior y del lado exterior.
Después se aplican sobre los correspondientes lados exteriores de
las monocapas, que forman la bicapa, distintos volúmenes de fluidos
con la forma preferente de películas delgadas, que, después de la
fabricación de los liposomas, rodean el lado exterior de los
liposomas obtenidos y/o se alojan en el interior de los liposomas.
A continuación se une una membrana compresible con la disposición de
capas formada por la bicapa, el volumen fluido y la membrana
soporte porosa, de tal modo, que los poros o canales dispuestos en
la membrana compresible se sitúen, cargados con un medio tampón,
adyacentes al volumen de fluido a alojar en el interior de los
liposomas. La bicapa es deformada localmente a continuación en la
zona de los poros de la membrana soporte porosa por medio de una
presión ajustable en el medio tampón, de tal modo, que la bicapa
sea introducida en los poros de la membrana soporte porosa y,
arrastrando al menos en parte el volumen de fluido a alojar en el
interior del los liposomas, lo estrangule y arranque de la bicapa,
después de lo que la zona arrancada de la bicapa se estrangula,
debido a la minimización de la energía tensoactiva para fdormar un
liposoma y envuelva el volumen de fluido arrastrado de la
sustancia a alojar en el interior de los liposomas, de manera, que
el liposoma pase, en especial también debido a la sobrepresión en
el medio tampón, a través de la membrana soporte porosa,
respectivamente sea arrastrado a través de ella.
Un procedimiento de fabricación de esta clase
brinda una nueva posibilidad para fabricar de una manera
técnicamente relativamente sencilla y barata liposomas, que se
presten en especial para aplicaciones terapéuticas, pero, además,
igualmente para todas las aplicaciones conocidas de liposomas, por
ejemplo en el sector de la técnica de productos alimenticios o
también en la cosmética. La aplicación de las diferentes monocapas
sobre la superficie de la membrana soporte porosa permite unir
estas dos monocapas por medio de interacciones físicas, como por
ejemplo las fuerzas de Van der Waals, entre, por ejemplo cadenas de
ácidos grasos para formar un bicapa estable con diferentes
propiedades de los ulteriores lados interior, respectivamente
exterior de un liposoma, siendo posible configurar libremente la
composición en sustancia de la capa monomolecular interior y
exterior de la bicapa, lo que abre nuevas posibilidades a la
funcionalidad de los preparados de liposomas. El proceso de
fabricación hace, además posible, una elevada eficiencia de
encapsulado, ya que la aplicación de distintos volúmenes de fluido,
de manera ideal en forma de películas delgadas en ambos lados de la
bicapa, permite un control más exacto de las cantidades de
sustancia previstas para el encapsulado en el interior del liposoma,
respectivamente, que rodean este después de la fabricación de un
liposoma, de manera, que, en especial en el encapsulado de
principios activos en un liposoma sólo se producen pérdidas pequeñas
de principio activo en el entorno del liposoma después de su
fabricación y, por lo tanto, se puede obtener una tasa de
rendimiento alta de los principios activos normalmente caros. La
utilización de la membrana compresible en la que se aloja el medio
tampón en los poros, respectivamente los canales y que se liberan al
comprimir la membrana como en el caso de una esponja, permite
manipular la asignación de las membranas compresibles a los
volúmenes de líquido y a la bicapa la bicapa con una exactitud muy
grande en la zona de los poros, respectivamente de los canales de
la membrana soporte porosa, al mismo tiempo, que, en especial con
una aplicación brusca de una presión sobre la membrana compresible
el medio soporte no compresible o mucho menos compresible también
sale bruscamente de los poros, respectivamente los canales de la
membrana compresible y deforma la bicapa dispuesta adyacente en la
zona de los poros, respectivamente los canales de la membrana
soporte porosa hasta que se rompa esta y, arrastrando una parte del
volumen de líquido, por ejemplo de un principio activo, penetre en
los poros, respectivamente los canales de la membrana soporte
porosa y se estrangule después y se desprenda de la bicapa. Esta
zona arrancada de la bicapa se contraerá después forzosamente,
debido a la tendencia de adoptar un estado de mínima energía
tensoactiva con relación al entorno, hasta un liposoma usualmente
con forma esférica y alojando con ello, rodeando totalmente el
volumen de fluido arrastrado, por ejemplo de un principio activo,
en el interior de la envolvente del liposoma formada por los
componentes arrastrados de la bicapa. Un liposoma así creado puede
ser evacuado y filtrado igualmente o separado de otra manera
cualquiera del líquido circundante por medio de una sobrepresión en
el medio tampón favorecida eventualmente por una aspiración
correspondiente de los canales, respectivamente poros de la
membrana soporte porosa. En este procedimiento se pueden obtener
esfuerzos mecánicos relativamente pequeños de los principios
activos, respectivamente los liposomas, que son inevitables por
ejemplo en la extrusión con alta presión de otro procedimiento de
fabricación conocido. Además, con la elección definida de la
membrana soporte porosa y de su porosidad se puede lograr, que los
liposomas se formen con un tamaño definido y también, que, con una
superficie elevada de la porosidad en la superficie de la membrana
soporte porosa, se formen en una cantidad relativamente
grande.
grande.
Aquí tiene especial importancia la aplicación de
películas de líquido y de monocapas delgadas sobre las superficies
cilíndricas de rodillos para dar lugar a una síntesis definida de
dos monocapas en una bicapa así como la fijación de principios
activos, respectivamente de capas de protección y de receptores en
el lado interior, respectivamente exterior de la bicapa. Se puede
obtener una variación sencilla de los parámetros del procedimiento
influyendo en la rotura controlada con la presión de las bicapas y
por medio del transporte de los liposomas, que se forman, a través
de poros uniformes, contribuyendo también a la efectividad del
procedimiento la aspiración de la suspensión de liposomas detrás de
la membrana soporte porosa en un sistema de drenaje con un volumen
muerto lo más pequeño posible.
Para la uniformidad de la formación de los
liposomas es ventajoso, que la membrana soporte porosa posea poros
con un tamaño exacto de los poros, para lo que se puede utilizar
también por ejemplo una membrana de filtro con una porosidad mayor
que la de la membrana soporte porosa. Estas membranas soporte
porosas, que se pueden fabricar por ejemplo con la ayuda de
procedimientos nanotecnológicos, con preferencia con la ayuda de la
técnica "track-etch", poseen poros muy
uniformes y, referido a la superficie de la membrana soporte, muchos
poros, respectivamente canales a través de los que puede tener
lugar la formación de liposomas descrita en lo que antecede.
Es especialmente ventajoso, que la membrana
soporte porosa esté formada por una membrana de policarbonato
(membrana de PC) en la que la porosidad esté formada por poros o
canales pasantes. Los liposomas formados en el lado superior de la
membrana soporte en la zona de la entrada en los poros,
respectivamente los canales son transportados con ello después de
la rotura de la bicapa por la presión, que sigue actuando, para la
rotura de la bicapa, a través de todos los poros, respectivamente
todos los canales de la membrana soporte porosa y salen nuevamente
en el otro lado de la membrana soporte porosa. Obviamente, también
cabe imaginar, que la membrana soporte porosa esté formada por otro
material con poros pasantes y con una elevada porosidad.
Se puede obtener un rendimiento especialmente
grande en liposomas, cuando la membrana soporte porosa posee una
porosidad con una densidad de poros grande, con preferencia hasta
el 25% de la superficie de la membrana soporte. En otra
configuración se puede prever, que los poros o canales pasantes
posean un diámetro de 10 nm a 20 \mum, con lo que el tamaño de
los liposomas obtenidos se puede hallar en el mismo margen de
tamaños.
A la efectividad del procedimiento contribuye,
además, el hecho de que la bicapa sea transformada, debido a la
elevada densidad de poros de la membrana soporte porosa, casi
totalmente en liposomas esféricos. Con ello sólo una cantidad
pequeña de la sustancia de la bicapa no es transformada en
superficies de los liposomas y sólo se pierde una cantidad pequeña
de la bicapa aplicada.
Desde el punto de vista de la utilización
ulterior de los liposomas es especialmente ventajoso, que la capa
de superficie de la bicapa, que se halle en el interior de los
liposomas, se configure de tal modo, que las sustancias a
encapsular en los liposomas se adsorban a esta capa interior o se
encapsulen en ella. Con ello se puede lograr, que el volumen de
fluido fijado a este lado de la bicapa posea una afinidad especial
con este lado de la bicapa y que al arrancar la bicapa se arrastre
una gran cantidad de este volumen de fluido. Igualmente, en otra
configuración cabe imaginar, que la monocapa de la bicapa situada en
el lado exterior de los liposomas se configura de tal modo, que las
sustancias, que rodean los liposomas, se adsorban a esta capa
exterior, pudiendo ser aplicadas, en un perfeccionamiento, las
sustancias, que rodean los liposomas a esta capa exterior como
capas de protección estéricas o receptores. Con ello es en especial
posible adaptar también el lado exterior de los liposomas de manera
definida a las propiedades exigidas, por ejemplo de una aplicación
terapéutica, por el hecho de que las sustancias correspondientes,
que rodena la capa exterior de los liposomas, pueden ser fijadas
especialmente bien a esta superficie de la bicapa, respectivamente
se adhieren fuertemente a ella.
Se puede lograr el control exacto de los gruesos
de las capas, respectivamente también de los volúmenes a
encapsular, cuando los volúmenes de fluido se aplican en forma de
películas de fluido muy delgadas sobre la bicapa, respectivamente
se te fijan al bicapa, en especial cuando los volúmenes de fluido
poseen un espesor de la capa hasta de 1 \mum. La utilización de
estos volúmenes de fluido es con ello muy efectiva y se pierde poca
cantidad de estos volúmenes de fluido, ya que estos volúmenes de
fluido con consumidos ampliamente en la formación de los
liposomas.
Una primera configuración imaginable del
procedimiento prevé, que el procedimiento se realice de una manera
continua por medio de una disposición de cilindros, que ruedan unos
encima de otros, sobre los que están aplicadas las diferentes
membranas y volúmenes de líquido, que se pueden llevar al contacto
mutuo por la rodadura de los diferentes cilindros. Con un
procedimiento continuo de esta clase se pueden fabricar cantidades
grandes de liposomas con una calidad muy constante, pudiendo
alcanzar con el funcionamiento continuo del correspondiente
dispositivo un control muy bueno del procedimiento.
Para cantidades menores de liposomas a producir
o también para el procedimiento puede ser ventajoso, que el
procedimiento se realice de manera discontinua por medio de una
disposición de cilindros y de un soporte plano sobre el que se
depositan las diferentes membranas y volúmenes de líquido y/o se
puedan llevar al contacto mutuo con la rodadura de los cilindros.
En este caso es posible variar con facilidad los parámetros del
procedimiento, respectivamente realizar de manera sencilla la
aplicación de las diferentes capas, respectivamente películas sobre
un soporte plano.
El invento se refiere, además, a un dispositivo
con funcionamiento discontinuo para el encapsulado de sustancias en
liposomas, en especial para la realización de un procedimiento
según la reivindicación 1. En un dispositivo de esta clase posee el
dispositivo un soporte plano sobre el que se halla una membrana
soporte porosa, aplicando al menos un cilindro sucesivamente las
diferentes membranas y volúmenes de fluido, que pueden ser aplicados
previamente sobre el al menos un cilindro, por medio de un
movimiento relativo sobre la membrana soporte porosa, por rodadura
con la membrana soporte porosa. Con ello se puede influir, igual que
en la antigua alta presión obtenida con una prensa manual, por
medio del cilindro de manera definida en la superficie de la
membrana soporte porosa, respectivamente en los volúmenes de fluido
o en las capas aplicadas sobre el cilindro, de manera, que el
desarrollo del proceso de un procedimiento según la reivindicación 1
es muy claro y puede ser modificado con facilidad desde el punto de
vista de los parámetros del procedimiento.
Para la recuperación de los liposomas de los
fluidos transformados en el dispositivo es ventajoso, que el
soporte plano posea una placa con estrías de drenaje. Con estas
estrías de drenaje se puede evacuar con facilidad el volumen de
fluido, que sale unilateralmente de la membrana soporte porosa y
puede ser procesado para la separación de los liposomas obtenidos.
El soporte plano puede poseer, en este caso, de acuerdo con otra
configuración, una delgada placa sinterizada, con preferencia de
polietileno o de acero afinado, que sirve para la estabilización de
la membrana soporte porosa usualmente muy delgada y que puede ser
dispuesta junto con la placa sinterizada sobre la placa con las
estrías de drenaje.
Otra configuración del dispositivo prevé, que
la membrana compresible sea aplicada sobre al menos un cilindro y
que se pueda desplazar con presión ajustable con relación al
soporte plano y ruede así sobre el soporte plano. Este
procedimiento equivale esencialmente a la antigua alta presión
conocida por medio de una prensa manual y da lugar a esfuerzos muy
uniformes en el soporte plano durante la rodadura del cilindro, con
lo que se pueden modificar de manera muy definida las condiciones
de formación de los liposomas.
Obviamente también cabe imaginar, que, en lugar
de un solo cilindro para cada uno de los procesos de recubrimiento
y de transformación, se prevea un cilindro de transferencia,
separado, que se pueda introducir sucesivamente en el dispositivo y
se lleve al contacto con la membrana soporte porosa o con el
cilindro. Con ello se puede proceder a una preparación por separado
de los diferentes pasos de los procesos de recubrimiento y de
transformación en forma de diferentes cilindros de transferencia,
de manera, que el proceso propiamente dicho de formación de los
liposomas puede ser realizado con relativa rapidez y también con una
elevada frecuencia de los ciclos.
En este caso es importante, que el movimiento
relativo entre el soporte plano y el al menos un cilindro se
produzca sin deslizamiento, de manera, que siempre tenga lugar una
aplicación uniforme de las diferentes capas sobre la membrana
soporte porosa.
Es ventajoso, que las sustancias, que forman las
monocapas se puedan transferir al cilindro de transferencia como
solución en un disolvente, en especial etanol. Esta aplicación de
disolventes para la fabricación de monocapas es bien conocida y por
ello perfectamente controlable, de modo, que de manera sencilla y
reproducible se pueden obtener espesores definidos de las capas y
propiedades definidas de las capas. En este caso cabe imaginar
también, que las sustancias, que forman las monocapas, se sequen
después de la transferencia al cilindro de transferencia sobre el
cilindro de transferencia y se puedan transferir como películas
secas a los volúmenes de fluido aplicados a la membrana. Para el
desprendimiento de las películas aplicadas es en este caso
ventajoso, que los volúmenes de fluido aplicados sobre la membrana
disuelvan nuevamente las películas secas y las depositen como
monocapas sobre los volúmenes de fluido.
Se puede influir de manera sencilla en los
procesos durante la formación de los liposomas variando la
elasticidad del recubrimiento del cilindro por medio de la capa
elastómera situada debajo de la membrana compresible y de la
presión de apoyo entre este cilindro y el soporte plano. Con ello se
puede ajustar en la manera deseada la distribución de la presión en
los poros del material soporte poroso durante la fabricación de los
liposomas. Para la extrusión de la bicapa a través de la membrana
soporte porosa y para la formación de los liposomas es necesaria
una determinada presión mínima, que depende de varios factores
(fluidez de la bicapa, tamaño de los poros, etc.).
Se pueden evitar volúmenes muertos innecesarios
durante la recuperación de los liposomas del volumen de fluido, que
se sale por el otro lado de la membrana soporte porosa, cuando el
drenaje de los liposomas obtenidos tiene lugar por medio de una
aspiración sólo de la zona del soporte plano en la que se presionan
uno contra otro el cilindro y el material soporte poroso durante la
rodadura del cilindro. Esto se puede obtener por ejemplo por el
hecho de que para el drenaje sólo se lleven al contacto activo con
la aspiración aquellas partes del soporte plano en las que se
presionan uno contra otro el cilindro y el material soporte poroso
durante la rodadura. Con ello sólo se aspira una cantidad muy
pequeña del correspondiente volumen de fluido, de manera, que la
recuperación de los liposomas obtenidos también es posible de un
modo especialmente sencillo.
El invento se refiere, además, a un
procedimiento con funcionamiento continuo para el encapsulado de
sustancias en liposomas, en especial para la realización de un
procedimiento según la reivindicación 1, en el que el dispositivo
posee un soporte con forma de cilindro sobre el que está dispuesta
una membrana soporte porosa y en el que una disposición de
cilindros, que ruedan unos sobre otros, llevan las distintas
membranas y volúmenes de fluidos por medio de movimientos
rotatorios relativos al contacto con la membrana soporte porosa
rodando sobre la membrana soporte porosa. La obtención continua de
esta clase de los liposomas por medio de movimientos rotativos
relativos, que se repiten permanentemente, permite también la
fabricación de cantidades grandes de liposomas, al mismo tiempo,
que las condiciones de transformación de los volúmenes de fluidos,
respectivamente de las bicapas son muy uniformes y se pueden
controlar fácilmente.
En este caso es ventajoso, que el soporte con
forma de cilindro con la membrana soporte porosa dispuesta sobre un
soporte igualmente con forma cilíndrica ruede con una membrana
compresible, siendo ventajoso, que el recubrimiento de los
cilindros, que ruedan unos sobre otros con los distintos volúmenes
de fluidos tenga lugar al mismo tiempo debido a la asignación en
el espacio de los cilindros entre sí y que la compaginación en el
tiempo de los procesos de aplicación sobre los cilindros así como
de los necesarios procesos de secado de las capas sobre los
cilindros pueda ser realizada por medio de la variación de los
diámetros de los cilindros con una velocidad lineal uniforme.
El recubrimiento del cilindro con los diferentes
volúmenes de fluidos se puede realizar tanto en el dispositivo
continuo, como también en el discontinuo de manera fundamentalmente
conocida por medio de una disposición formada por cilindros
cangilones, rasquetas y cilindros de transferencia con la que se
ajustan de manera definida los gruesos de las capas de los
volúmenes de fluidos aplicados. Las rasquetas se pueden disponer en
todos los cilindros en posiciones cualesquiera y poseer distintas
formas geométricas, como por ejemplo varillas redondas cilíndricas,
cuchillas, labios de goma, etc.. Se pueden disponer de manera
estática o girando en el mismo sentido o en el contrario. También
cabe imaginar, que los gruesos de las capas de los volúmenes de
fluidos aplicados se modifiquen por evaporación.
El dibujo muestra una forma de ejecución
especialmente preferida del procedimiento según el invento así como
del dispositivo según el invento. En él muestran:
La figura 1, en forma de plano de estados
esquemático, un esquema del desarrollo del procedimiento según el
invento para el encapsulado eficiente de principios activos en
liposomas con composición libremente ajustable del lado interior y
del exterior de la bicapa.
La figura 2, una representación muy esquemática
de un dispositivo con funcionamiento continuo para la realización
del procedimiento según la figura 1.
La figura 3, una representación de la
construcción de un dispositivo con funcionamiento discontinuo para
la realización del procedimiento según la figura 1 en una vista
general así como de algunas piezas individuales.
La figura 4, otras vistas del dispositivo según
la figura 3.
La figura 5, una vista lateral del dispositivo
según la figura 3.
La figura 6, una vista en planta del dispositivo
según la figura 3.
El desarrollo de un procedimiento según la
reivindicación 1 se representa muy simplificado, pero unívoco, en
sus fundamentos en la figura 1 en la que se puede ver un detalle muy
ampliado de la disposición por capas de las diferentes capas y
membranas durante la fabricación de liposomas de acuerdo con el
procedimiento según el invento.
En la parte izquierda de la figura 1 se aplican
en un primer paso dos monocapas 3, 4 distintas sobre la superficie
de dos membranas 2, 6 soporte porosas, formando las dos monocapas 3,
4, debido a interacciones físicas como por ejemplo las fuerzas de
Van der Waals entre las sustancias de las monocapas 3, 4 una bicapa
11 con composición libremente elegible de los lados interior y
exterior. En la figura 1 se aplican de una manera no representada
con detalle en un paso precedente del procedimiento sobre los
correspondientes lados exteriores de las monocapas 3, 4, que forman
la bicapa 11, diferentes volúmenes 5, 10 de fluidos, preferentemente
en forma de películas delgadas, que, después de la fabricación de
los liposomas 1, rodean el lado exterior de los liposomas 1
fabricados y/o se alojan en el interior del liposoma 1. En el
volumen 5 de fluido está disuelta el principio 9 activo, que deba
ser alojada en el interior del liposoma 1. La solución 10 se halla,
después de la formación de los liposomas 1,en el espacio exterior a
los liposomas.
La membrana 2 soporte porosa posee en este caso
poros, respectivamente canales 48 pasantes con un diámetro
definido, que se prevén en una gran parte de la totalidad de la
superficie de la membrana 2 porosa. Estos poros, respectivamente
canales 48 se fabrican por ejemplo con la ayuda de la nanotecnología
y las membranas 2 correspondientes se hallan en el mercado. La
bicapa 11 formada por las dos monocapas 3, 4 cubre en este caso los
poros, respectivamente los canales 48, siendo rodeada la bicapa 11
por el volumen 10 de fluidos de la solución para el espacio
exterior de los liposomas así como por la solución 7 tampón alojada
en los poros, respectivamente los canales 47 de una membrana 6
compresible. Esta membrana 6 compresible se lleva, por ejemplo por
medio de la rotación de un cilindro soporte o análogo no
representado con detalle, en el transcurso del procedimiento al
contacto con la disposición de capas formada por la bicapa 11, los
volúmenes 5, 10 de fluidos y la membrana 2 soporte porosa, de tal
modo, que el volumen 5 de fluido se introduzca en el liposoma 1 con
el prinmcipio 9 activo. Los poros o canales 47 de la membrana 6
compresible y los poros o canales 48 de la membrana 2 porosa se
solapan al menos en parte, con lo que, debido a la gran cantidad de
poros de las membranas comerciales, una parte significativa de los
poros o canales 47 puede ser llevada a la unión fluida con poros o
canales 48 correspondientes, aun sin una asignación exacta de las
membranas 2, 6.
En la parte central de la figura se deforma la
bicapa 11 en la zona de los poros, respectivamente canales 48 de la
membrana 2 porosa por medio de una sobrepresión ajustable en el
medio 7 tampón localmente de tal modo, que la bicapa 11 sea
introducida a presión por zonas en los poros, respectivamente
canales 23 de la membrana 2 soporte porosa y, arrastrando al menos
en parte el volumen 9 de fluido a alojar en el interior de los
liposomas 1, lo estrangule y separe de la bicapa 11, con lo que la
zona 12 arrancada de la bicapa 11 se estrangula, debido de la
minimización de la energía tensoactiva para formar un liposoma y
encapsula con ello el volumen 5 de fluido arrastrado del principio
9 activo a alojar en el interior del liposoma, de manera, que el
liposoma pueda ser pasado, debido a la sobrepresión 8 en el medio 7
tampón, a través de la membrana 2 soporte porosa.
La creación de la presión 8 en el interior de
la solución 7 tampón puede ser realizada por ejemplo con una
presión mecánica ejercida sobre la membrana 6 compresible haciendo
rodar un rodillo de presión no representado con detalle por encima
de la membrana 6 compresible, creando con ello una compresión de la
membrana 6 compresible. Dado que la solución 7 tampón no es
compresible, la solución tampón escapará en la dirección hacia los
poros 48 de la membrana 2 soporte porosa arrastrando la bicapa 11.
En función de la magnitud de la deformación de la membrana 6
compresible, respectivamente de la velocidad de deformación se
acelera también el volumen 5 de fluido del principio 9 activo, que
posiblemente está adherido de una manera especialmente buena a la
bicapa 11 debido a los procesos de adherencia, en la dirección
hacia los poros 48 de la membrana 2 soporte porosa formando el
abombamiento 12 con el volumen 9 de principio activo encerrado
parcialmente en él. Si se mantiene la presión 8 o si se incrementa
adicionalmente, la parte 12 ya abombada de la bicapa 11 se desprende
definitivamente de la bicapa 11 y, para la minimización de la
tensión tensoactiva se deformará, como se puede ver en a parte
derecha de la figura 1, para formar un liposoma esencialmente
esférico, que rodea totalmente el principio 9 activo arrastrado por
el volumen 5 de fluido.
Los límites de las fases entre el volumen 5 de
fluido del principio 9 activo y la solución 7 tampón así como la
solución 10 se representan aquí esquemáticamente. Dado que los tres
líquidos son acuosos y, por ello, miscibles, se producirá tanto una
mezcla por convección, como también por difusión. El encapsulado
eficiente del principio 9 activo del volumen 5 de fluido del
principio activo en el espacio interior de los liposomas 1 es
posible a pesar de ello, cuando el lado interior de la bicapa 11
(monocapa 4) se estructura de tal modo, que los principios activos
se adsorban a él. La composición ajustable de manera definida de las
dos monocapas 3, 4 resulta así ser una premisa tanto para una gran
eficiencia del encapuslado, como también para la estructuración
ordenada de la envolvente del liposoma.
Este procedimiento representado de una manera
muy esquemática en la figura 1 puede ser realizado de distintas
maneras desde el punto de vista de los dispositivos.
Las figuras 3 a 6 se refieren a un dispositivo
23 con funcionamiento discontinuo para un procedimiento por lotes,
que sólo se describirá en sus aspectos fundamentales y no desde el
punto de vista de todos los detalles de construcción, siempre que
estos detalles no posean una importancia esencial para la
comprensión del procedimiento, respectivamente el funcionamiento
del dispositivo 23.
La pieza central del dispositivo 23 para el
procedimiento por lotes es una placa 31 con ranuras con estrías 32
de drenaje finas. Sobre esta placa 31 con ranuras se coloca una
delgada placa sinterizada (de polietileno con un espesor de 0,6 mm
o acero afinado con una espesor de 1,5 mm) no representada con
detalle y sobre ella se coloca la membrana 2 porosa con un espesor
de aproximadamente 20 \mum con poros, respectivamente canales 23
pasantes. Las dos películas, es decir la membrana 2 porosa y la
placa sinterizada situada debajo de ella, se aprisionan en los
bordes de placa 31 con ranuras con regletas 43 de presión
corridas.
La membrana 6 compresible es fijada sobre el
cilindro 27. Esta membrana 6 debe ser compresible, de manera, que,
sometida a una presión ceda el líquido a modo de una esponja. El
cilindro 27 recubierto con la membrana se fija fuertemente en un
bastidor 26 soporte. Debido la suspensión variable en el bastidor 26
soporte se presiona este cilindro 27 con una presión variable
contra la placa 31 con ranuras. La placa 31 con ranuras está
montada en un carro 25 desplazable por medio de un accionamiento 42
y se puede desplazar en los dos sentidos 30 por debajo del cilindro
27. Con ello, las dos membranas, es decir la membrana 6 compresible
y la membrana 2 soporte porosa, ruedan una sobre otra y dan lugar a
la formación, descrita más arriba, de los liposomas.
El recubrimiento de las membranas 2, 6 con las
delgadas películas 5, 7, 10 de líquido, respectivamente las
monocapas 3, 4 dispuestas sobre el cilindro 27, respectivamente la
placa 31 con ranuras se realiza como sigue:
En estaciones 44 de impregnado con un soporte
36 separadas se preparan los líquidos 5, 7, 10, 3, 4
correspondientes en bandejas 39 planas en las que se sumerge un
cilindro 40 de impregnado accionable en este caso con una manivela
37 manual, que durante la rotación arrastra una delgada película 33
de uno de los líquidos 5, 7, 10, 3, 4. El espesor de la película
33 se reduce al mínimo por medio de una rasqueta 38, que es
presionada contra el cilindro 40 de impregnado. El cilindro 40 de
impregnado rueda sobre el cilindro 28 recubierto con goma con el
que se puede proceder después al recubrimiento de la membrana 6
compresible y de la membrana 2 soporte porosa con la
correspondiente película 33 de líquido. El grueso de la película 33
de líquido puede ser reducido eventualmente de manera adicional por
evaporación (manteniendo el tiempo de secado necesario para ello).
Cuando la película 33 de líquido alcance sobre el cilindro 28 el
grueso deseado, se suspende el cilindro 28 de una segunda
suspensión 34 para cilindros del dispositivo 23. Esta suspensión 34
para cilindros puede ser ajustada de tal modo, que el cilindro 28
pueda ser presionado contra el cilindro 27 con la membrana 6
compresible o contra la membrana 2 soporte porosa sobre la placa 31
con ranuras. Para la aplicación de las tres películas 5, 7, 10 de
líquido y de las dos monocapas 3, 4 se necesitan por lo tanto cinco
cilindros 28, que se alojan uno detrás de otro en la suspensión 34
para cilindros y se hacen rodar una vez sobre su superficie
envolvente, de manera, que la película 33 sea transferida de la
manera descrita.
Para la preparación de la aplicación de las
monocapas 3, 4 se utiliza el mismo principio con estaciones 44 de
impregnado que para las películas 5, 7, 10 de líquido. Las
sustancias (lípidos), que forman las monocapas 3, 4 se disuelven en
etanol y se transfieren como película de etanol por medio del
cilindro 40 de impregnado al cilindro 28. Después de una sola
vuelta sobre el cilindro 28 engomado se somete, sin embargo, la
película de etanol a un secado total. Los lípidos secos son
disueltos durante la rodadura del cilindro 28 sobre la membrana 6
compresibles, respectivamente la membrana 2 soporte porosa con las
películas 5, 7,10 de líquido aplicadas previamente sobre estas
membranas 2, 6 y forman monocapas, 3, 4 sobre estas películas 5 y 10
de líquido.
Un ciclo del procedimiento discontinuo se
desarrolla en el siguiente orden
- a)
- Aplicación de las películas 5, 7, 10 líquidas a los cilindros 28 por medio de los cilindros 40 de impregnado.
- b)
- Transferencia de las películas 5, 6, 10 líquidas de los cilindros 28 al cilindro 27 recubierto con la membrana 6 compresible, respectivamente a la placa 31 con ranuras cubierta con la membrana 2 soporte porosa.
- c)
- Transferencia de las capas 3, 4 de lípidos secas de los cilindros 28 a las superficies de las películas 5, 7, 10 de líquido delgadas mencionadas bajo b).
- d)
- Rodadura del cilindro 27 recubierto con la membrana 6 compresible por encima de la placa 31 con ranuras cubierta con la membrana 2 soporte porosa. La goma del cilindro 27 es sustituible, de manera, que con la variación de la presión de apoyo y de la dureza elastómera de la goma del cilindro 27 se puede ajustar la distribución de la presión necesaria en los poros, respectivamente en los canales 23 con la que se pueden producir los liposomas 1.
- e)
- Los liposomas 1 formados son aspirados a través de la placa 31 con ranuras. Cada uno de los canales 32 de drenaje fresados transversalmente termina en un taladro 41 de aspiración, que atraviesa la placa 31 con ranuras. En el dorso de la placa 31 con ranuras se prevé una ranura 35 de aspiración fresada longitudinalmente. Esta ranura 35 de aspiración se rellena con una regleta 29 de aspiración pasante con una hermetización de Teflón no representada con detalle en una superficie. La regleta 29 de aspiración está unida rígidamente con el bastidor 24 del dispositivo 23 y con ello inamovible con relación al cilindro 27, es decir, que la placa 31 con ranuras es desplazada con relación al cilindro 27 y a la regleta 29 de aspiración, mientras que las dos membranas 2, 6 ruedan una sobre otra (paso d). En la regleta 29 de aspiración se halla un taladro 46 de paso directamente debajo del cilindro 27, de manera, que la solución de liposomas pueda ser aspirada del canal 32 de drenaje, que se halla debajo de la superficie de presión del cilindro 27 y la placa 31 con ranuras.
Con el proceso de aspiración descrito bajo e) se
reduce al mínimo el volumen muerto.
El dispositivo 23 se diseña de tal modo, que con
él se puedan fabricar cantidades pequeñas (aproximadamente
1 ml) de liposomas suficientes para una caracterización y un análisis fisicoquímico.
1 ml) de liposomas suficientes para una caracterización y un análisis fisicoquímico.
Para cantidades mayores (100 ml y más) es
necesario un dispositivo 45 continuo, que se representa en principio
en la figura 2.
El dispositivo 45 posee dos diferencias
esenciales frente al dispositivo 23:
- 1)
- La membrana 2 soporte porosa ya no se fija en este caso sobre una placa soporte plana (placa 31 con ranuras), sino sobre un cilindro 22 con ranuras.
- 2)
- El recubrimiento con películas 5, 7, 10 de líquido y con monocapas 3, 4 ya no tiene lugar en pasos sucesivos separados en el tiempo, sino al mismo tiempo en una construcción dispuesta una detrás de otra, con lo que es posible la realización continua del procedimiento.
El funcionamiento del dispositivo 45 para la
realización continua del procedimiento se desprende de la figura 2
en la que tienen lugar de manera simultánea todos los procesos ya
descritos en el procedimiento continuo. Con relación a los
diferentes procesos se remite por ello de manera expresa a la
descripción del dispositivo 23, exponiendo aquí únicamente las
diferencias. Dado que todos los cilindros 14, 15, 16, 17, 18, 21,
22, que entran en contacto ruedan uno sobre otro con sentidos 19 de
rotación contrarios sin deslizamiento y, en el caso de los
cilindros 21 y 22, bajo un pretensado 20 con un resorte, la
velocidad lineal de todos los cilindros 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22
es la misma. Dado, sin embargo, que determinados pasos a) a e) de
proceso según la descripción precedente del dispositivo 23 pueden
requerir tiempos de secado, etc. distintos, es preciso, que las
relaciones de los contornos de los correspondientes cilindros 14,
15, 16, 17, 18, 21, 22 se adapten a las condiciones deseadas de las
velocidades angulares.
La determinación de las relaciones de velocidad
necesarias y de las condiciones de contorno resultantes de ellas
también se puede obtener a partir de los valores del funcionamiento
del dispositivo 23 del procedimiento discontinuo.
El proceso esbozado en la figura 2 se puede
configura como procedimiento continuo por el hecho de que las dos
membranas 2, 6 se fijan sobre cilindros 22, 21 cilíndricos, que
ruedan uno sobre otro con sentidos de giro contrarios. La
aplicación de las monocapas 3, 4 y de las delgadas películas 5, 7,
10 de líquido puede tener lugar por medio de cilindros 14, 15, 16,
17, 18 adicionales en estaciones 13 de impregnado ya descritas
fundamentalmente en lo que antecede, que ruedan en el orden del
recubrimiento de las membranas 2, 6 fijadas a los cilindros 21, 22.
Para la aplicación de las monocapas 3, 4 se aplican en primer lugar
las mezclas de lípidos utilizadas, disueltas por ejemplo para ello
en una solución etanólica en al estación 13 de impregnado, sobre
un cilindro 17, 18. Después de la evaporación de la película
etanólica se transfiere la capa seca de lípidos por rodadura con un
contacto ligero a los cilindros 21, 22 con las membranas 2, 6
recubiertos con las películas 5, 7, 10 de líquido, transfiriendo
así las monocapas 3, 4.
- 1
- Liposomas
- 2
- Membrana soporte porosa
- 3
- Monocapa para el lado exterior del liposoma
- 4
- Monocapa para el lado interior del liposoma
- 5
- Solución de principio activo a encapsular
- 6
- Membrana compresible
- 7
- Solución tampón
- 8
- Generación de presión
- 9
- Volumen de principio activo encapsulado
- 10
- Solución para el espacio exterior del liposoma
- 11
- Recubrimiento
- 12
- Deformación de la bicapa
- 13
- Estación de impregnado
- 14
- Cilindro de la solución de principio activo
- 15
- Cilindro de la solución tampón
- 16
- Cilindro de la solución para el espacio exterior del liposoma
- 17
- Cilindro para monocapa
- 18
- Cilindro para monocapa
- 19
- Sentido de giro
- 20
- Pretensado con resorte
- 21
- Cilindro
- 22
- Cilindro
- 23
- Dispositivo discontinuo
- 24
- Bastidor
- 25
- Carro
- 26
- Dispositivo de presión
- 27
- Cilindro
- 28
- Cilindro
- 29
- Regleta de aspiración
- 30
- Sentido de desplazamiento
- 31
- Placa con ranuras
- 32
- Canales de drenaje
- 33
- Película aplicada
- 34
- Suspensión de cilindros
- 35
- Ranura de aspiración
- 36
- Soporte
- 37
- Manivela manual
- 38
- Rasqueta
- 39
- Cubeta
- 40
- Cilindro de impregnado
- 41
- Taladro de aspiración
- 42
- Accionamiento de la placa con ranuras
- 43
- Regleta de presión
- 44
- Estación de impregnado
- 45
- Dispositivo continuo
- 46
- Taladro pasante en la regleta de aspiración
- 47
- Poros/canales en la membrana compresible
- 48
- Poros/canales en la membrana soporte porosa
Claims (41)
1. Encapsulado de sustancias en liposomas (1),
en especial para el encapsulado de principios activos en liposomas
(1) de una bicapa (11) formada por capas (3, 4) monomoleculares,
caracterizado porque dos monocapas (3, 4) distintas son
aplicadas sobre la superficie de una membrana (2) soporte porosa,
formando las dos monocapas (3, 4), debido a las interacciones
físicas entre las sustancias de las monocapas (3, 4), una bicapa
(11) con composición libremente ajustable del lado interior y del
exterior, porque sobre los correspondientes lados exteriores de las
monocapas (3, 4), que forman la bicapa (11) se aplican diferentes
volúmenes (5, 7, 10) de fluidos con forma preferente de películas
(33) delgadas, que, después de la fabricación de los liposomas (1)
rodean el lado exterior de los liposomas (1) fabricados y/o se
alojan en el interior de los liposomas (1), porque una membrana (6)
compresible se une con la disposición de capas formada por la bicapa
(11), los volúmenes (5,7, 10) de fluidos y la membrana (2) soporte
porosa de tal modo, que los poros o canales (24) dispuestos en la
membrana (6) compresible, llenos con un medio (7) tampón, se sitúen
adyacentes al volumen (5, 9) de fluidos a alojar en el interior de
los liposomas (1), porque la bicapa (11) es deformada localmente
por medio de una sobrepresión (8), que puede ser ajustada en el
medio (7) tampón, de tal modo, que la bicapa (11) sea presionada
hacia el interior de los poros (23) de la membrana (2) soporte
porosa y arrastrando al menos en parte el volumen (5, 9) de fluidos
a alojar en el interior de los liposomas, lo estrangule y arranque
de la bicapa (11), porque la zona (12) arrancada de la bicapa (11)
se contrae, debido a la minimización de la energía te4nsoactiva
hasta formar un liposoma (1) envolviendo al mismo tiempo el volumen
(5, 9) de fluidos arrastrado de la sustancia (9) a alojar en el
interior de los liposomas (1) y porque el liposoma (1) pasa a través
dela membrana (2) soporte
porosa.
porosa.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la membrana (2) porosa posee poros,
respectivamente canales (48) con un tamaño exacto de los poros.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como membrana (2) soporte se utiliza una
membrana de filtro con una porosidad elevada.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la bicapa
(11) se forma debido a las fuerzas de interacción, en especial de
las fuerzas de Van der Waals, entre las monocapas (3, 4).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
sobrepresión (8) en el medio (7) tampón se genera por compresión de
la membrana (6) compresible.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
membrana (2) soporte porosa está formada por una membrana de
policarbonato (membrana de PC).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
membrana (2) soporte porosa posee poros o canales (48)
pasantes.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la membrana (2) soporte porosa posee una
porosidad con una densidad grande de poros, con preferencia hasta
del 25% de la superficie de la membrana (2) soporte porosa.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la membrana (2)
soporte porosa se fabrica con la ayuda de procedimientos
nanotecnológicos, con preferencia con la ayuda de la técnica
"Track-etch".
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 9, los poros o canales (48) pasantes poseen un
diámetro de 10 nm a 20 \mum.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tamaño
de los liposomas (1) fabricados se halle en el margen entre 10 nm y
20 \mum.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la bicapa
(11) es transformada, debido a la elevada densidad de poros de la
membrana (2) soporte porosa casi totalmente en liposomas (1)
esféricos.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
monocapa (4) de la bicapa (11), que se halla en el interior de los
liposomas (1) se configura de tal modo, que las sustancias a
encapsular en estos liposomas (1) se adsorban a esta capa (4)
interior.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa
(3) superficial situada exteriormente en los liposomas (1) se
configura de tal modo, que las sustancias, que encapsulan los
liposomas (1) se adsorben a esta capa (3) exterior o se encapsulan
en ella.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque las sustancias, que rodean los liposomas
(1) se aplican sobre esta capa (3) exterior como capas de
protección estéricas o como receptores.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
liposomas (1) fabricados se aspiran por medio de un sistema (32,
41, 46) de drenaje de la suspensión, que pasa a través de los poros,
respectivamente los canales (48) de la membrana (2) soporte
porosa.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
volúmenes (5, 7, 10) de fluidos se depositan sobre la bicapa (11),
respectivamente se almacenan en la bicapa (11) en forma de
películas de fluido muy delgadas.
18. Procedimiento según la reivindicación 17,
caracterizado porque los volúmenes (5, 7, 10) de fluidos
poseen espesores de capa hasta de 1 \mum.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
procedimiento es realizado de manera continua por medio de una
disposición de cilindros (21, 22), que ruedan unos sobre otros,
sobre los que se depositan, respectivamente se apilan las diferentes
membranas (2, 6) y los distintos volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de
líquidos y se llevan al contacto mutuo sobre los cilindros (21),
respectivamente (22) por rodadura de los diferentes cilindros (14,
15, 16, 17, 18).
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el
procedimiento es realizado de manera discontinua por medio de una
disposición de cilindros (27, 28) y de un soporte (31) plano sobre
el que se depositan las diferentes membranas (2, 6) y los distintos
volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de líquidos y/o se llevan al contacto
mutuo por rodadura de los cilindros (27, 28).
21. Dispositivo (23) con funcionamiento continuo
para el encapsulado de sustancias en liposomas (1), en especial
para la realización de un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo (23) posee un soporte
(31) plano sobre el que está dispuesta una membrana (2) soporte
porosa y porque el al menos un cilindro (27, 28) lleva, rodando
sobre la membrana (2) soporte porosa, sucesivamente las diferentes
membranas (2, 6) y los distintos volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de
fluidos, que pueden ser aplicados previamente sobre al menos un
cilindro (27, 28), por medio de un movimiento (30) relativo sobre
la membrana (2) soporte porosa al contacto con la membrana (2)
soporte porosa.
22. Dispositivo (23) según la reivindicación 21,
caracterizado porque el soporte (31) plano posee una placa
(31) con ranuras con canales (32) de drenaje.
23. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 o 22, caracterizado porque el soporte
(31) plano posee una placa sinterizada delgada, con preferencia de
polietileno o de acero afinado.
24. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque la membrana
(2) soporte porosa es aplicada sobre el apilamiento formado por la
placa (31) con ranuras con canales (32) de drenaje y la capa
sinterizada delgada.
25. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque sobre el al
menos un cilindro (27, 28) se aplica una membrana (6) compresible,
que se puede hacer rodar con una presión (26) ajustable de manera
desplazable con relación al soporte (31) plano y con ello sobre el
soporte (31) plano.
26. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque para cada uno
de los procesos de recubrimiento y de transformación se puede
prever un cilindro (28) de transferencia separado, que se pueden
montar sucesivamente en el dispositivo (23) y que pueden ser
llevados al contacto con la membrana (2) soporte porosa o con el
cilindro (28).
27. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 26, caracterizado porque el movimiento
(30) relativo entre el soporte (31) plano y el al menos un cilindro
(27, 28) tiene lugar sin deslizamiento.
28. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 27, caracterizado porque los cilindros
(27, 28) ceden las capas (5, 7, 10, 3, 4) aplicadas sobre ellos al
cilindro (27, 28) o al soporte (31) plano.
29. Dispositivo (23) según una de las
reivindicaciones 21 a 28, caracterizado porque el drenaje de
los liposomas (1) fabricados tiene lugar por medio de una
aspiración local de sólo la zona del soporte (31) plano en la que
el cilindro (27, 28) y la membrana (2) soporte porosa son
presionados uno contra otro durante la rodadura del cilindro (27,
28).
30. Dispositivo (23) según la reivindicación 29,
caracterizado porque para el drenaje de sólo se lleva al
contacto activo con una aspiración (29, 46) fija la zona del soporte
(31) plano en la que el cilindro (27) y la membrana (2) soporte
porosa son presionados uno contra otro durante la rodadura del
cilindro (27, 28).
31. Dispositivo (45) con funcionamiento continuo
para el encapsulado de sustancias en liposomas (1), en especial
para la realización de un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo (45) posee un soporte
(22) con forma de cilindro sobre el que se fija una membrana (2)
soporte porosa y porque una disposición de cilindros (14, 15, 16,
17, 18, 21), que ruedan unos sobre otros, lleva las distintas
membranas (6) y los diferentes volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de
fluidos al contacto con la membrana (2) soporte porosa por medio
de movimientos (19) rotativos relativos.
32. Dispositivo (45) según la reivindicación 31,
caracterizado porque el soporte (22) con forma de cilindro
con la membrana (2) soporte porosa rueda sobre un soporte (21)
igualmente con forma de cilindro con una membrana (6)
compresible.
33. Dispositivo (45) según la reivindicación 31
o 32, caracterizado porque el recubrimiento de los cilindros
(14, 15, 16, 17,18, 21, 22), que ruedan unos sobre otros con los
diferentes volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de fluidos tiene lugar
simultáneamente debido a la asignación mutua en el espacio de los
cilindros (14, 15, 16, 17, 18, 21, 22).
34. Dispositivo (45) según la reivindicación 31
a 33, caracterizado porque el movimiento relativo entre los
cilindros (14, 15, 16, 17, 18, 21, 22) tiene lugar sin deslizamiento
y con la misma velocidad lineal.
35. Dispositivo (45) según la reivindicación 31
a 34, caracterizado porque la compaginación en el tiempo de
los procesos de aplicación sobre los cilindros (14, 15, 16, 17, 18,
21, 22) así como de los necesarios procesos para el secado de las
capas (5, 7, 10, 3, 4), respectivamente para la reducción del
espesor sobre los cilindros (14, 15, 16, 17, 18, 21, 22) se puede
realizar variando los diámetros de los cilindros manteniendo
constante la velocidad lineal.
36. Dispositivo (23, 45) según una de las
reivindicaciones 21 a 35, caracterizado porque el
recubrimiento del cilindro (14, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 27, 28) con
los diferentes volúmenes (5, 7, 10, 3,4) de fluidos puede ser
realizado con una disposición formada por cilindros (13, 40) de
impregnado, rasquetas (38) y cilindros (14, 15, 16, 17, 18) con la
que se puede ajustar de manera definida el espesor de las capas de
los volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de fluidos aplicadas.
37. Dispositivo (23, 45) según una de las
reivindicaciones 21 a 36, caracterizado porque las
sustancias, que forman las monocapas (3, 4) se pueden transferir al
cilindro (17, 18, 28) como solución en un disolvente, en especial
etanol.
38. Dispositivo (23, 45) según la reivindicación
37, caracterizado porque las sustancias, que forman las
monocapas (3, 4) se secan, después de la transferencia al cilindro
(17, 18, 28) sobre el cilindro (17, 18, 28) y porque las películas
(33) secas pueden ser transferidas a los volúmenes (5, 7, 10) de
fluidos aplicados sobre las membranas (2, 6).
39. Dispositivo (23, 45) según la reivindicación
38, caracterizado porque los volúmenes (5, 7, 10) de fluidos
aplicados sobre las membranas (2, 6) disuelven nuevamente las
películas (33) secas y se depositan en forma de monocapas (3, 4)
sobre los volúmenes (5, 10) de fluidos.
40. Dispositivo (23, 45) según una de las
reivindicaciones 21 a 39, caracterizado porque el espesor de
las capas de los volúmenes (5, 7, 10, 3, 4) de fluidos aplicadas
pueden ser variadas por evaporación.
41. Dispositivo (23, 45) según una de las
reivindicaciones 21 a 40, caracterizado porque variando la
elasticidad del recubrimiento del cilindro (27, 21) con la membrana
(6) compresible y la presión de apoyo entre este cilindro (27, 21)
y la membrana (2) soporte porosa se puede influir en la distribución
de la presión en los poros (23) de la membrana (2) soporte porosa
durante la fabricación de los liposomas (1).
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