Ултразвуково производство на липозоми омега-3 мастни киселини
Нанолипозоми са високоефективни лекарствени носители, използвани за подобряване на бионаличността на биоактивни съединения като омега-2 мастни киселини, витамини и други вещества. Ултразвуковото капсулиране на биоактивни съединения е бърза и проста техника за приготвяне на нанолипозоми с високо натоварване с лекарства. Ултразвуковото капсулиране в липозоми подобрява стабилността и бионаличността на съединенията.
Липозомен омега-3 мастни киселини
Омега-3 мастните киселини като ейкозапентаенова киселина (EPA) и докозахексаенова киселина (DHA) играят жизненоважна роля за правилното функциониране на много жизненоважни биохимични реакции в човешкото тяло. EPA и DHA се намират най-вече в студеноводни риби, черен дроб на треска и миди. Тъй като не всеки консумира препоръчителните две порции риба седмично, рибеното масло често се използва под формата на хранителни добавки. Освен това омега-3 мастните киселини като EPA и DHA се използват като терапевтични средства за лечение на сърдечно-съдови и мозъчни заболявания, както и в терапията на рак. За да се подобри бионаличността и скоростта на абсорбция, ултразвуковото капсулиране в липозоми е широко и успешно използвана техника.
Ултразвуково капсулиране на омега-3 мастни киселини в липозоми
Ултразвуковото капсулиране е надеждна техника за приготвяне на липозоми с голямо натоварване на активни вещества. Ултразвуковата наноемулгификация разрушава фосфолипидните двуслоеве и въвежда енергия за насърчаване на сглобяването на амфифилни везикули със сферична форма, известни като липозоми.
Ултразвукът позволява да се контролира размерът на липозома, процесът на ултразвукова подготовка: Размерът на липозомата намалява с увеличаване на ултразвуковата енергия. По-малките липозоми предлагат по-висока биодостъпност и могат да транспортират молекулите на мастните киселини с по-висок процент на успех до целевите места, тъй като по-малкият размер улеснява пропускливостта през клетъчните мембрани.
Липозомите са известни като мощни носители на лекарства, които могат да бъдат заредени с липофилни, както и хидрофилни вещества поради амфифилната структура на двуслойните му вещества. Друго предимство на липозомите е способността за химическо модифициране на липозоми чрез включване на липидни полимери във формулата, така че поглъщането на уловените молекули в целевата тъкан се подобрява и освобождаването на лекарството и по този начин времето му на полуживот се удължават. Липозомалното капсулиране предпазва биоактивните съединения и от окислително разграждане, което е важен фактор за полиненаситените мастни киселини като EPA и DHA, които са склонни към окисляване.
Hadia et al. (2014) установиха, че ултразвуковото капсулиране на DHA и EPA с помощта на ултразвуков апарат тип сонда UP200S дава превъзходна ефективност на капсулиране (�) с 56,9 ± 5,2% за DHA и 38,6 ± 1,8% за EPA. � за DHA и EPA на липозоми се увеличава значително при използване на ултразвук (p стойност, по-малка от 0,05; статистически значими стойности).
Ултразвуково приготвени липозоми, заредени с DHA и EPA мастни киселини.
проучване и картина: Hadian et al. 2014 г.
Сравнение на ефективността: Ултразвуково капсулиране срещу екструзия на липозоми
Сравнявайки ултразвуково капсулиране тип сонда с ултразвукова техника за баня и екструзия, превъзходното образуване на липозоми се постига чрез сонда-ултразвук.
Hadia et al. (2014) сравняват ултразвука на сондата (UP200S), ултразвука във ваната и екструзията са като техники за приготвяне на липозоми от рибено масло от омега-3. Липозоми, получени чрез сондовидна ултразвук, са със сферична форма и поддържат висока структурна цялост. Проучването заключава, че ултразвукът от сонден тип на предварително оформени липозоми улеснява приготвянето на силно натоварени DHA и EPA липозоми. Чрез ултразвук тип сонда, омега-3 мастните киселини DHA и EPA са капсулирани в нанолипозомалната мембрана. Капсулирането прави омега-3 мастните киселини силно бионалични и ги предпазва от окислително разграждане.
Важни фактори за висококачествени липозоми
След приготвянето на липозома, стабилизирането и съхранението на липозомалните формулировки играят решаваща роля, за да се получи дългосрочно стабилна и силно мощна формула носител.
Критичните фактори, които влияят върху стабилността на липозомите, включват стойността на pH, температурата на съхранение и материалите на контейнера за съхранение.
За завършена формула стойността на рН от около 6,5 се счита за идеална, тъй като при рН 6,5 липидната хидролиза се намалява до най-ниската си скорост.
Тъй като липозомите могат да се окислят и да загубят натоварването си с уловени вещества, се препоръчва температура на съхранение при около 2-8 °C. Натоварените липозоми не трябва да се подлагат на условия на замръзване и размразяване, тъй като стресът на замръзване-размразяване насърчава изтичането на капсулирани биоактивни съединения.
Контейнерите за съхранение и затварящите контейнери за съхранение трябва да бъдат внимателно подбрани, тъй като липозомите не са съвместими с някои пластмасови материали. За да се предотврати разграждането на липозомите, инжекционните липозомни суспензии трябва да се съхраняват в стъклени ампули, а не в инжекционни флакони със запушалки. Трябва да се тества съвместимостта с еластомерните запушалки на инжекционните флакони. За да се избегне фотоокисляването на липидните композити, съхранението, защитено от светлина, например с помощта на бутилка от тъмно стъкло и съхранение на тъмно място, е много важно. За инфузибилните липозоми трябва да се осигури съвместимост на липозомните суспензии с интравенозни тръби (изработени от синтетична пластмаса). Съхранението и съвместимостта на материалите трябва да бъдат посочени на етикета на формулата на липозома. [срв. Kulkarni and Shaw, 2016]
След образуването на липиден филм последваща рехидратация, ултразвукът се използва за насърчаване на улавянето на активните съставки в липозома. Освен това ултразвукът постига желания размер на липозома.
Високоефективни ултразвукови апарати за липозомени формулировки
Hielscher sonicator са надеждни машини, използвани във фармацевтичното производство и производството на добавки за формулиране на висококачествени липозоми, заредени с мастни киселини, 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 настолни ултарсоникатори до напълно индустриални ултразвукови системи за производство на големи обеми липозомни формулировки. Ултразвуковата липозома може да се изпълнява като партида или като непрекъснат вграден процес. Предлага се широка гама от ултразвукови сонотроди (сонди) и реакторни съдове, за да се осигури оптимална настройка за производството на липозоми. Здравината на ултразвуковите уреди Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Високомощни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да летец и промишлен мащаб.
Литература / Препратки
- 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.
Факти, които си струва да знаете
Какво представляват липозоми?
Липозомата е сферична везикула, имаща поне един липиден двуслой. Известно е, че липозомите са отлични носители на лекарства и се използват като средство за прилагане на хранителни вещества, добавки и фармацевтични лекарства в целевата тъкан.
Липозомите обикновено се правят от фосфолипиди, особено фосфатидилхолин, но могат да включват и други липиди, като фосфатидилетаноламин на яйцата, стига да са съвместими с липидната двуслойна структура.
Липозомата се състои от водна сърцевина, която е заобиколена от хидрофобна мембрана, под формата на липиден двуслой; Хидрофилните разтворени вещества, разтворени в ядрото, се улавят и не могат лесно да преминат през двуслойния слой. Хидрофобните молекули могат да се съхраняват в двуслойния слой. Следователно липозомата може да бъде заредена с хидрофобни и/или хидрофилни молекули. За да достави молекулите до целевото място, липидният бислой може да се слее с други бислоеве, като клетъчната мембрана, доставяйки по този начин веществата, капсулирани в липозома, в клетките.
Тъй като кръвният поток на бозайниците е на водна основа, липозомите транспортират хидрофобното вещество ефективно през тялото до целевите клетки. Следователно липозомите се използват за увеличаване на бионаличността на неразтворими във вода молекули (напр. CBD, куркумин, лекарствени молекули).
Липозомите се получават успешно чрез ултразвукова наноемулгация и капсулиране.
Структура на липозома: Водно ядро и фосфолипиден двуслой с хидрофилни глави и хидрофобни/липофилни опашки.
Омега-3 мастни киселини
Омега-3 (ω-3) и омега-6 (ω-6) мастни киселини са полиненаситени мастни киселини (PUFA) и допринасят за множество функции в човешкото тяло. Особено омега-3 мастните киселини са известни със своите противовъзпалителни и полезни за здравето характеристики.
Ейкозапентаеновата киселина или EPA (20:5n-3) действа като прекурсор на простагландин-3 (който инхибира агрегацията на тромбоцитите), тромбоксан-3 и левкотриен-5 ейкозаноиди и играе решаваща роля за сърдечно-съдовото и мозъчното здраве.
Докозахексаеновата киселина или DHA (22:6n-3) е основен структурен компонент на централната нервна система на бозайниците. DHA е най-разпространената омега-3 мастна киселина в мозъка и ретината и двата органа, мозъкът и ретината разчитат на хранителния прием на DHA, за да функционират правилно. DHA поддържа широк спектър от клетъчни мембранни и клетъчни сигнални свойства, особено в сивото вещество на мозъка, както и във външните сегменти на фоторецепторните клетки на ретината, които са богати на мембрани.
Хранителни източници на омега-3 мастни киселини
Някои от хранителните източници на ω-3 са риба (напр. студеноводни риби като сьомга, сардини, скумрия), масло от черен дроб на треска, миди, хайвер, морски водорасли, масло от морски водорасли, ленено семе (ленено семе), конопено семе, семена от чиа и орехи.
Стандартната западна диета обикновено включва големи количества омега-6 (ω-6) мастни киселини, тъй като храни като зърнени храни, растителни масла, птиче месо и яйца са богати на омега-6 липиди. От друга страна, омега-3 (ω-3) мастните киселини, които се намират главно в студеноводни риби, се консумират в значително по-малки количества, така че съотношението омега-3:омега-6 често е напълно небалансирано.
Ето защо употребата на омега-3 хранителни добавки често се препоръчва от лекари и практикуващи здравни специалисти.
незаменими мастни киселини
Есенциалните мастни киселини (ЕМК) са мастни киселини, които хората и животните трябва да поглъщат чрез храната, тъй като тялото се нуждае от тях за правилното жизнено функциониране, но не може да ги синтезира. Като цяло есенциалните мастни киселини и техните производни са от решаващо значение за мозъка и нервната система, представлявайки 15%-30% от сухото тегло на мозъка. Есенциалните мастни киселини се отличават с наситени, ненаситени и полиненаситени мастни киселини. За хората е известно, че само две мастни киселини са незаменими, а именно алфа-линоленова киселина, която е омега-3 мастна киселина, и линолова киселина, която е омега-6 мастна киселина. Има и други мастни киселини, които могат да бъдат класифицирани като “условно съществено”, което означава, че те могат да станат от съществено значение при някои състояния на развитието или заболяването; Примерите включват докозахексаенова киселина, която е омега-3 мастна киселина, и гама-линоленова киселина, омега-6 мастна киселина.