Производство на липозомен витамин C с ултразвук
Липозомните витаминни формулировки са известни с по-високата си бионаличност и скорост на усвояване. Витамин C, който е антиоксидант, е широко използвана добавка в хранителни и лекарствени препарати за подпомагане на имунната система на човешкия организъм. Ултразвуковата обработка е надежден и безопасен метод за производството на висококачествени липозоми и нанолипозоми. Процесът на ултразвуково капсулиране произвежда липозоми с високо съдържание на активни вещества, като витамин C.
Липозомен витамин C, произведен чрез ултразвукова обработка
Предимството на липозомните витамини е, че те не се приемат в обичайната форма на таблетки или прах, а като течна формулировка с повишена бионаличност. Това означава, че витамините са капсулирани в сърцевината на сферични фосфолипидни клетки, наречени липозоми. Тъй като липозомите имат фосфолипиден състав, подобен на този на липидните мембрани на човешките клетки, те се усвояват значително по-добре от клетките на организма. Затова липозомите се използват в лекарствени формулировки и фармацевтични продукти, добавки и нутрицевтици, козмецевтици и козметични продукти. Ултразвуковата обработка е високоефикасен метод за капсулиране на молекули, като терапевтични средства, в липозоми. Ултразвуковото производство на липозоми се характеризира с висока ефективност на включване, което означава, че висок процент от активните съставки (напр. витамин C) се капсулират в липозоми. Същевременно ултразвуковата обработка осигурява равномерно малък размер на липозомите, което позволява лесното им усвояване от човешките клетки. Затова липозомите с витамин C, капсулиран чрез ултразвук, осигуряват много висока бионаличност и ефикасност. Като цяло ултразвуковото образуване на липозоми е високоефективно и осигурява превъзходно качество на липозомите!
UIP1000hdT със стъклен проточен реактор за производство на липозоми
Инструкции стъпка по стъпка за ултразвуково капсулиране на витамин C в липозоми
Липозомният витамин C е форма за доставяне на витамин C, която подобрява усвояването и бионаличността. Ултразвуковата обработка със сонда е ефективен и надежден метод за производство на липозоми.
Следният протокол представя общите стъпки за производство на липозомен витамин C с помощта на ултразвуков апарат със сонда:
- Смесете витамин C на прах с малко количество дестилирана вода, за да получите разтвор.
- Добавете разтвора на витамин C към разтвор на фосфолипиди (като соев лецитин) в обемно съотношение 1:10 (витамин C:фосфолипиди).
- Поставете сместа в стъклена лабораторна чаша и потопете сондата на ултразвуковия апарат, напр. UP200Ht със S26d14, в разтвора.
- Обработвайте сместа с ултразвуковия апарат със сонда в продължение на 5–10 минути при настройка на мощността приблизително 200W (честота 26 kHz). По време на ултразвуковата обработка сондата на апарата трябва да се движи плавно в разтвора. Избягвайте допир на сондата до стената на чашата (тъй като стъклените лабораторни чаши могат да се счупят).
- След ултразвуковата обработка оставете сместа да престои 10–15 минути, за да се образуват липозомите.
- Съхранявайте в бутилка от тъмно стъкло и за предпочитане в хладилник за дългосрочна стабилност.
Важно е да се отбележи, че точният протокол може да варира в зависимост от конкретния ултразвуков апарат и използваните материали. Освен това стабилността и качеството на липозомите могат да бъдат повлияни от фактори като pH, температурата и наличието на други вещества, затова е важно тези променливи да се контролират внимателно по време на производствения процес.
Липозомите, получени чрез ултразвук, помагат за преодоляване на краткия полуживот, ниската пропускливост през клетъчната мембрана и слабата бионаличност при перорален прием, дължаща се на стомашното и ензимното разграждане на тези биоактивни съединения. Капсулирането във фосфолипиден двуслой предпазва активните съставки от разграждане и увеличава скоростта на усвояването им от клетките.
Ултразвуков апарат UP200Ht за ефективно включване на витамин C в липозоми.
Ултразвуково образуване на липозоми
Тъй като образуването на липозоми и нанолипозоми не протича като спонтанен процес, е необходим източник на енергия за подпомагане на процеса на капсулиране. Липозомите са липидни везикули, които се образуват, когато фосфолипиди, напр. лецитин, се добавят към вода, където те образуват двуслойни структури при подаване на достатъчно енергия, напр. чрез ултразвукова обработка. Ултразвуковата обработка подпомага подреждането на липидните молекули, така че да се получи термодинамично стабилна водна фаза. Ултразвуковата обработка не само подпомага образуването на липозоми, но и намалява размера им, в резултат на което се получават нанолипозоми. Размерът на липозомите е важен фактор за бионаличността и скоростта на усвояване, тъй като по-малките липозоми могат по-лесно да проникват през клетъчните мембрани.
Ултразвуково намаляване на размера на липозомите
Ултразвуковото диспергиране е прост и ефективен метод за намаляване на размера на липозомите и производство на нанолипозоми. За получаване на по-малки липозоми хидратираните везикули се подлагат на ултразвукова обработка в продължение на няколко минути с ултразвуков апарат със сонда в реактор с контролирана температура. Като нетермичен, чисто механичен метод, ултразвуковото намаляване на размера не разгражда нито фосфолипидите, нито биоактивните съединения.
UP400St, мощен ултразвуков хомогенизатор с мощност 400 вата, за производство на липозоми
Ултразвукови процесори за производство на липозоми
Системите на Hielscher Ultrasonics се използват широко в производството на фармацевтични продукти и добавки за получаване на висококачествени липозоми, съдържащи витамини, антиоксиданти, пептиди, полифеноли и други биоактивни съединения. За да отговори на изискванията на своите клиенти, Hielscher доставя ултразвукови апарати – от компактния ръчен лабораторен хомогенизатор и настолните ултразвукови апарати до изцяло промишлени ултразвукови системи за производство на големи обеми липозомни формулировки. Предлага се широка гама от ултразвукови сонотроди и реактори, които осигуряват оптимална конфигурация за вашето производство на липозоми. Здравината на ултразвуковите апарати на Hielscher позволява работа 24/7 при голямо натоварване и в тежки условия.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература/Източници
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Ефективен метод за капсулиране на антиоксиданти, основан на липозоми. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, том 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. и Wen, J. (2014): Получаване, оптимизиране и характеризиране на липозоми с включен говежди лактоферин и твърди липидни частици, модифицирани с хидрофилни полимери, с използване на факторно планиране на експеримента. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Влияние на метода на получаване и променливите върху вътрешната структура, морфологията и наличието на липозоми в кубозоми от фитантриол–Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, том 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): Липозомите като усъвършенствани системи за доставяне на нутрицевтици. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Колоидна стабилност на липозомите. AIMS Materials Science, 2019, 6(2): 200-213.
- M.E. Barbinta-Patrascu, N. Badea, M. Constantin, C. Ungureanu, C. Nichita, , S.M. Iordache, A. Vlad, S. Antohe (2018): Биоактивност на органични/неорганични фотогенерирани композити в биовдъхновени системи. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Полезни факти
Витамин C
Витамин C, известен също като L-аскорбинова киселина или аскорбат, е водоразтворим антиоксидант с химична формула C6H8O6. Като антиоксидант витамин C действа като донор на електрони в различни ензимни и неензимни реакции. Освен това витамин C е кофактор в много ензимни реакции, които регулират основни биологични функции като зарастването на рани и синтеза на колаген. Скорбутът е най-известната форма на тежък дефицит на витамин C, която възниква поради нарушен синтез на колаген.
Като витамин аскорбиновата киселина е незаменима за човешкия организъм, което означава, че организмът не може да синтезира витамин C и той трябва да се приема с храната. Храните, богати на витамин C, включват цитрусови плодове, каму-каму, ацерола, кейл, шипки, касис, гуава, както и други плодове и зеленчуци.
Добре балансираното хранене лесно осигурява достатъчни количества витамин C. Въпреки това хранителни добавки като витаминни капки, капсули, таблетки, прахове и желирани бонбони често се използват, за да се осигури достатъчен прием на витамини. Препоръчителният дневен прием на витамин C според Европейския орган за безопасност на храните е 110 mg/day за възрастни мъже и 95 mg/day за възрастни жени.
В медицината витамин C се прилага във високи дози под лекарско наблюдение, за да подпомогне лечението на рак и да укрепи имунната система. Например проучвания установяват, че редовният прием на добавки с витамин C намалява продължителността и тежестта на настинката и грипа.
Какво представлява липозомата?
Липозомите са сферични везикули с микроскопичен размер, който може да варира от 30nm до няколко микрометра. Надежден начин за синтезиране на липозоми при контролирани условия е ултразвуковото капсулиране. Липозомите се състоят предимно от фосфолипиди, особено фосфатидилхолин, но могат да включват и други липидни съединения, като фосфатидилетаноламин от яйца.
Като везикули, изградени от фосфолипиди, липозомите действат като микроконтейнери, които капсулират биоактивни съединения като витамини, антиоксиданти, полифеноли, пептиди и лекарствени вещества (напр. ваксини, лечебни съединения). Фосфолипидният двуслой капсулира биоактивното вещество и го пренася в клетките. Тъй като липозомните двуслоеве са изградени от фосфолипиди, подобни на тези на клетъчните мембрани, липозомите могат лесно да преминават през клетъчните мембрани и да доставят биоактивните вещества в клетките. Това прави липозомите високоефикасен носител на лекарства с висока бионаличност и скорост на усвояване. Амфифилните свойства на фосфолипидните двуслоеве правят липозомите разтворими както във водни, така и в полярни течности.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен мащаб.

