إنتاج بالموجات فوق الصوتية من الأحماض الدهنية أوميغا 3 الشحمية
Nanoliposomes هي ناقلات أدوية فعالة للغاية تستخدم لتعزيز التوافر البيولوجي للمركبات النشطة بيولوجيا مثل أحماض أوميغا 2 الدهنية والفيتامينات وغيرها من المواد. التغليف بالموجات فوق الصوتية للمركبات النشطة بيولوجيا هو تقنية سريعة وبسيطة لإعداد الجسيمات الشحمية النانوية مع أحمال الدواء العالية. التغليف بالموجات فوق الصوتية في الجسيمات الشحمية يعزز استقرار المركبات والتوافر البيولوجي.
أحماض أوميغا 3 الدهنية الشحمية
تلعب أحماض أوميغا 3 الدهنية مثل حمض إيكوسابنتاينويك (EPA) وحمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) دورا حيويا في الأداء السليم للعديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية الحيوية في جسم الإنسان. توجد EPA و DHA في الغالب في أسماك المياه الباردة وكبد سمك القد والأسماك الصدفية. نظرا لأن الجميع لا يستهلك الوجبتين الموصى بهما من الأسماك أسبوعيا ، فغالبا ما يستخدم زيت السمك في شكل مكملات غذائية. علاوة على ذلك ، تستخدم أحماض أوميغا 3 الدهنية مثل EPA و DHA كعلاجات لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية والدماغ وكذلك في علاج السرطان. من أجل تحسين التوافر البيولوجي ومعدل الامتصاص ، يعد التغليف بالموجات فوق الصوتية في الجسيمات الشحمية تقنية مستخدمة على نطاق واسع وبنجاح.
التغليف بالموجات فوق الصوتية لأحماض أوميغا 3 الدهنية في الجسيمات الشحمية
التغليف بالموجات فوق الصوتية هو تقنية تحضير موثوقة لتشكيل الجسيمات الشحمية مع حمولة عالية من المواد الفعالة. الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية يعطل طبقات الفوسفوليبيد الثنائية ويقدم الطاقة لتعزيز تجميع الحويصلات البرمائية ذات الشكل الكروي ، والمعروفة باسم الجسيمات الشحمية.
الموجات فوق الصوتية يسمح للسيطرة على حجم الجسيمات الشحمية عملية التحضير بالموجات فوق الصوتية: حجم الجسيمات الشحمية يتناقص مع زيادة طاقة الموجات فوق الصوتية. توفر الجسيمات الشحمية الأصغر إمكانية وصول بيولوجية أعلى ويمكنها نقل جزيئات الأحماض الدهنية بمعدل نجاح أعلى إلى المواقع المستهدفة لأن الحجم الأصغر يسهل النفاذية عبر أغشية الخلايا.
تعرف الجسيمات الشحمية بأنها حاملات قوية للعقاقير ، والتي يمكن تحميلها بمواد محبة للدهون وكذلك محبة للماء بسبب البنية البرمائية لطبقاتها الثنائية. ميزة أخرى للجسيمات الشحمية هي القدرة على تعديل الجسيمات الشحمية كيميائيا عن طريق تضمين البوليمرات المرتبطة بالدهون في التركيبة ، بحيث يتم تحسين امتصاص الجزيئات المحبوسة في الأنسجة المستهدفة وإطالة إطلاق الدواء وبالتالي نصف عمره. يحمي التغليف الشحمي المركبات النشطة بيولوجيا أيضا من التدهور التأكسدي ، وهو عامل مهم للأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة مثل EPA و DHA ، المعرضة للأكسدة.
Hadia et al. (2014) وجدت أن التغليف بالموجات فوق الصوتية ل DHA و EPA باستخدام الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UP200S أعطت كفاءة تغليف فائقة (٪ EE) مع 56.9 ± 5.2٪ ل DHA و 38.6 ± 1.8٪ ل EPA. زادت النسبة المئوية EE ل DHA و EPA للجسيمات الشحمية بشكل ملحوظ باستخدام الموجات فوق الصوتية (p قيمة أصغر من 0.05 ؛ قيم ذات دلالة إحصائية).
الجسيمات الشحمية المحضرة بالموجات فوق الصوتية المحملة بالأحماض الدهنية DHA و EPA.
دراسة وصورة: Hadian et al. 2014
مقارنة الكفاءة: التغليف بالموجات فوق الصوتية مقابل قذف الجسيمات الشحمية
مقارنة التغليف من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية مع تقنية صوتنة الحمام والبثق ، يتم تحقيق تكوين الجسيمات الشحمية المتفوقة عن طريق صوتنة المسبار.
Hadia et al. (2014) مقارنة صوتنة المسبار (UP200S) ، صوتنة الحمام ، والبثق هي تقنيات من أجل إعداد ليبوزومات زيت السمك أوميغا 3. كانت الجسيمات الشحمية التي أعدتها صوتنة من نوع المسبار كروية الشكل وحافظت على سلامة هيكلية عالية. وخلصت الدراسة إلى أن صوتنة المسبار للجسيمات الشحمية المشكلة مسبقا تسهل تحضير الجسيمات الشحمية DHA و EPA عالية التحميل. عن طريق صوتنة من نوع المسبار ، تم تغليف أحماض أوميغا 3 الدهنية DHA و EPA في الغشاء النانويبوزومي. يجعل التغليف أحماض أوميغا 3 الدهنية عالية التوافر البيولوجي ويحفظها ضد التدهور التأكسدي.
عوامل مهمة للجسيمات الشحمية عالية الجودة
بعد تحضير الجسيمات الشحمية ، يلعب تثبيت وتخزين تركيبات الجسيمات الشحمية دورا حاسما من أجل الحصول على تركيبة حاملة مستقرة وقوية للغاية لفترة طويلة.
تشمل العوامل الحاسمة التي تؤثر على استقرار الجسيمات الشحمية قيمة الأس الهيدروجيني ودرجة حرارة التخزين ومواد حاوية التخزين.
بالنسبة للصياغة النهائية ، تعتبر قيمة الأس الهيدروجيني البالغة 6.5 تقريبا مثالية ، لأنه عند درجة الحموضة 6.5 يتم تقليل التحلل المائي للدهون إلى أدنى معدل له.
نظرا لأن الجسيمات الشحمية يمكن أن تتأكسد وتفقد حمل المادة المحبوسة ، يوصى بدرجة حرارة التخزين عند حوالي 2-8 درجة مئوية. يجب ألا تخضع الجسيمات الشحمية المحملة لظروف التجميد والذوبان لأن إجهاد التجميد والذوبان يعزز تسرب المركبات النشطة بيولوجيا المغلفة.
يجب اختيار حاويات التخزين وإغلاق حاويات التخزين بعناية ، لأن الجسيمات الشحمية غير متوافقة مع بعض المواد البلاستيكية. لمنع تدهور الجسيمات الشحمية ، يجب تخزين معلقات الجسيمات الشحمية القابلة للحقن في أمبولات زجاجية بدلا من قوارير الحقن المتوقفة. يجب اختبار التوافق مع سدادات المطاط الصناعي لقوارير الحقن. لتجنب الأكسدة الضوئية لمركبات الدهون ، يعد التخزين المحمي من الضوء ، على سبيل المثال استخدام زجاجة زجاجية داكنة وتخزينها في مكان مظلم ، أمرا مهما للغاية. بالنسبة للتركيبات الشحمية غير القابلة للغزو ، يجب ضمان توافق معلقات الجسيمات الشحمية مع الأنابيب الوريدية (المصنوعة من البلاستيك الصناعي). يجب تحديد توافق التخزين والمواد على ملصق تركيبة الجسيمات الشحمية. [راجع كولكارني وشو ، 2016]
بعد تشكيل فيلم دهني بعد الإماهة ، يتم استخدام صوتنة لتعزيز انحباس المكونات النشطة في الجسيمات الشحمية. بالإضافة إلى ذلك ، يحقق صوتنة حجم الجسيمات الشحمية المطلوب.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء للتركيبات الشحمية
Hielscher sonicator هي آلات موثوقة تستخدم في إنتاج الأدوية والمكملات الغذائية لصياغة الجسيمات الشحمية عالية الجودة المحملة بالأحماض الدهنية والفيتامينات ومضادات الأكسدة والببتيدات والبوليفينول وغيرها من المركبات النشطة بيولوجيا. لتلبية طلبات عملائها، Hielscher توريد الموجات فوق الصوتية من الخالط مختبر المحمولة المدمجة وultarsonicators مقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل لإنتاج كميات كبيرة من تركيبات liposomal. يمكن تشغيل تركيبة الجسيمات الشحمية بالموجات فوق الصوتية كدفعة أو كعملية مضمنة مستمرة. تتوفر مجموعة واسعة من سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية (مجسات) وأوعية المفاعل لضمان الإعداد الأمثل لإنتاج الجسيمات الشحمية. متانة صوتيات Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Zahra Hadian (2016): A Review of Nanoliposomal Delivery System for Stabilization of Bioactive Omega-3 Fatty Acids. Electron Physician. 2016 Jan; 8(1): 1776–1785.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Vitthal S. Kulkarni., Charles Shaw (2016): Formulating Creams, Gels, Lotions, and Suspensions. In: Essential Chemistry for Formulators of Semisolid and Liquid Dosages, 2016. 29-41.
حقائق تستحق المعرفة
ما هي الجسيمات الشحمية؟
الجسيم الشحمي هو حويصلة كروية تحتوي على طبقة ثنائية دهنية واحدة على الأقل. من المعروف أن الجسيمات الشحمية هي ناقلات أدوية ممتازة وتستخدم كوسيلة لإدارة العناصر الغذائية والمكملات الغذائية والأدوية الصيدلانية في الأنسجة المستهدفة.
تصنع الجسيمات الشحمية عادة من الفوسفوليبيدات ، وخاصة الفوسفاتيديل كولين ، ولكنها قد تشمل أيضا دهيدات أخرى ، مثل فوسفاتيديل إيثانولامين البيض ، طالما أنها متوافقة مع بنية الطبقة الثنائية لليبيدات.
يتكون الليبوزوم من نواة مائية ، محاطة بغشاء كاره للماء ، في شكل طبقة ثنائية دهنية. المواد المذابة المحبة للماء الذائبة في القلب محاصرة ولا يمكن أن تمر بسهولة عبر الطبقة المزدوجة. يمكن تخزين الجزيئات الكارهة للماء في الطبقة المزدوجة. وبالتالي يمكن تحميل الجسيمات الشحمية بجزيئات كارهة للماء و / أو محبة للماء. لتوصيل الجزيئات إلى موقع مستهدف ، يمكن أن تندمج طبقة الدهون المزدوجة مع طبقات ثنائية أخرى مثل غشاء الخلية ، مما يؤدي إلى توصيل المواد المغلفة في الجسيمات الشحمية إلى الخلايا.
نظرا لأن مجرى الدم في الثدييات يعتمد على الماء ، فإن الجسيمات الشحمية تنقل المادة الكارهة للماء بكفاءة عبر الجسم إلى الخلايا المستهدفة. لذلك تستخدم الجسيمات الشحمية لزيادة التوافر البيولوجي للجزيئات غير القابلة للذوبان في الماء (مثل CBD والكركمين وجزيئات الدواء).
يتم تحضير الجسيمات الشحمية بنجاح عن طريق استحلاب النانو بالموجات فوق الصوتية والتغليف.
هيكل الجسيمات الشحمية: طبقة ثنائية من اللب المائي والفوسفوليبيد مع رؤوس محبة للماء وذيول كارهة للماء / محبة للدهون.
أحماض أوميغا 3 الدهنية
الأحماض الدهنية أوميغا 3 (ω-3) وأوميغا 6 (ω-6) كلاهما أحماض دهنية متعددة غير مشبعة (PUFAs) وتساهم في العديد من الوظائف في جسم الإنسان. تشتهر أحماض أوميغا 3 الدهنية بشكل خاص بخصائصها المضادة للالتهابات والمعززة للصحة.
يعمل حمض Eicosapentaenoic أو EPA (20: 5n-3) كسلائف للبروستاجلاندين -3 (الذي يمنع تراكم الصفائح الدموية) ، الثرموبوكسان -3 ، والليكوترين -5 eicosanoids ويلعب دورا حاسما لصحة القلب والأوعية الدموية والدماغ.
حمض الدوكوساهيكسانويك أو DHA (22: 6n-3) هو المكون الهيكلي الرئيسي للجهاز العصبي المركزي للثدييات. DHA هو حمض أوميغا 3 الدهني الأكثر وفرة في الدماغ والشبكية وكلا الجهازين ، يعتمد الدماغ والشبكية على المدخول الغذائي من DHA من أجل العمل بشكل صحيح. يدعم DHA مجموعة واسعة من خصائص غشاء الخلية وإشارات الخلية ، خاصة في المادة الرمادية للدماغ وكذلك في الأجزاء الخارجية من خلايا مستقبلات الضوء في شبكية العين ، وهي غنية بالأغشية.
المصادر الغذائية لأحماض أوميغا 3 الدهنية
بعض المصادر الغذائية ل ω-3 هي الأسماك (مثل أسماك المياه الباردة مثل السلمون والسردين والماكريل) وزيت كبد سمك القد والمحار والكافيار والطحالب البحرية وزيت الأعشاب البحرية وبذور الكتان (بذر الكتان) وبذور القنب وبذور الشيا والجوز.
يتضمن النظام الغذائي الغربي القياسي عادة كميات عالية من أحماض أوميغا 6 الدهنية (ω-6) ، لأن الأطعمة مثل الحبوب وزيوت البذور النباتية والدواجن والبيض غنية بدهون أوميغا 6. من ناحية أخرى ، يتم استهلاك أحماض أوميغا 3 الدهنية (ω-3) ، والتي توجد بشكل أساسي في أسماك المياه الباردة ، بكميات أقل بكثير ، بحيث تكون نسبة أوميغا 3: أوميغا 6 غير متوازنة تماما.
لذلك ، غالبا ما ينصح الأطباء وممارسو الرعاية الصحية باستخدام مكملات أوميغا 3 الغذائية.
الأحماض الدهنية الأساسية
الأحماض الدهنية الأساسية (EFAs) هي أحماض دهنية يجب على البشر تناولها عن طريق الطعام لأن الجسم يحتاجها من أجل الأداء الحيوي السليم ، ولكن لا يمكنه توليفها. بشكل عام ، تعتبر الأحماض الدهنية الأساسية ومشتقاتها ضرورية للدماغ والجهاز العصبي ، وتمثل 15٪ -30٪ من الوزن الجاف للدماغ. تتميز الأحماض الدهنية الأساسية في الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة وغير المشبعة. بالنسبة للبشر ، من المعروف أن اثنين فقط من الأحماض الدهنية ضروريان ، وهما حمض ألفا لينولينيك ، وهو حمض أوميغا 3 الدهني ، وحمض اللينوليك ، وهو حمض أوميغا 6 الدهني. هناك بعض الأحماض الدهنية الأخرى ، والتي يمكن تصنيفها على أنها “أساسي مشروط”، مما يعني أنها يمكن أن تصبح ضرورية في ظل بعض الظروف التنموية أو المرضية ؛ ومن الأمثلة على ذلك حمض الدوكوساهيكسانويك ، وهو حمض أوميغا 3 الدهني ، وحمض جاما لينولينيك ، وهو حمض أوميغا 6 الدهني.