Nootropika a chytré drogy formulace s ultrazvukem
Chytré drogy a nootropní doplňky jsou konzumovány jako "kognitivní stimulátory" za účelem zvýšení kognitivní funkce, kapacita mozku, koncentrace, paměť a tvořivost, chcete-li zvýšit motivaci a duševní energii, stejně jako na podporu zdraví mozku. Chcete-li podpořit transport bioaktivních látek, jako jsou nootropika, chytré drogy a energizující látky přes krev - bariéra mozku (BBB), molekuly by měly být v nano vylepšené formě. Ultrazvukem připravené nano-liposomy, micely, pevné lipidové nanočástice, nanostrukturované nano nosiče a nano-emulze je známo, že zvyšují biologickou dostupnost bioaktivních molekul, vitamínů a fytochemikálií.
Nootropika nebo chytré drogy jsou molekuly stimulující mozek a tělo – takzvané kognitivní stimulátory – , které lze rozlišit do následujících kategorií racetams, stimulanty, adaptogeny, cholinergiky, serotonergika, dopaminergika, metabolické funkce chytré drogy a další kategorie.
Máte zájem o tyto různé kategorie nootropik? Klikněte zde se dozvíte více o nootropik a jejich kategorizace!
Co jsou liposomy a nanokamery na bázi lipidů?
Lipozomy a nano nosiče na bázi lipidů, jako jsou nanoemulze, nanosuspenzí, pevné lipidové nanočástice (SLNs) a nanostrukturované lipidové nosiče (NLC), jsou známé jako silné nosiče léčiv, které dopravují bioaktivní molekuly a živiny do cílového buněčného místa a vedou tak k vynikající biologické dostupnosti a rychlosti absorpce.
liposomy
Liposomy lze kategorizovat jako specifickou formu nanostrukturovaných lipidových nanokamer. Liposomy jsou sférické váčky s vodným jádrem uzavřeným jedním nebo více lipidovými dvojvrsmy. Vzhledem k tomu, liposomy nabízejí schopnost zapouzdřit lipofilní a hydrofilní molekuly, získali hluboké přijetí jako vysoce účinný systém podávání léků. Ve své samosmontované, samouzavřené struktuře může lipozom zapouzdřit více bioaktivních sloučenin (tj. živin nebo terapeutických molekul) najednou. Jeho fosfolipidní dvojvrstva chrání zachycené bioaktivní molekuly před hydrolýzou a oxidační degradací. Vzhledem k tomu, že struktura liposomové skořápky vykazuje významnou podobnost s buňkou savců, liposomy jsou schopny přenášet bioaktivní sloučeniny do buněk a subcelulárních míst. Mezi známé výhody liposomálních dodávek patří jejich ochrana proti enzymatické degradaci, jejich nízká toxicita, vysoká biokompatibilita, biologická rozložitelnost a neimogenita.
UP400St, 400 wattů výkonný ultrazvukový homogenizátor, pro výrobu nano-liposomů.
Strukturální složení liposomů, niozomů, nanoemulzí, nanočástic pevných lipidů, nanostrukturovaných nosičů lipidů
obrazem: Poonia et al. 2016
Ostatní lipidické nano-nosiče
Lipidické nanopřenášky nebo nanopřenášky na bázi lipidů jsou definovány jako nano-velké systémy pro dodávání léků / molekul, které používají lipidové struktury k zapouzdření bioaktivních molekul s cílem dosáhnout lepší biologické dostupnosti, vyšší míry absorpce, zvýšené dlouhodobé stability a ochrany proti vnějším faktorům degradace (např. oxidace, hydrolýza). Nanostrukturované lipidové nosiče zahrnují pevné lipidové nanočástice (SLN), nanostrukturované lipidové nosiče (NLC), nanolipozomy, micely, nanoemulze, nanosuspenze a lipidové nanotrubičky. Specifické chemické složení a odpovídající fyzikálně-chemické vlastnosti poskytují každému nano-nosiči jedinečnou podobu, díky čemuž jsou vhodné pro specifické formy podávání (např. perorální, intravenózní, intranazální, transdermální atd.), kombinace molekul, nosnost nebo složení časového uvolňování.
Pevné lipidové nanočástice (SLN) a nanostrukturované lipidové přenašeče (NLC) jsou definovány jako pevné částice sestávající z lipidové matrice ve vodné fázi stabilizované povrchově aktivními látkami.
Liposomální a jiné nano-zapouzdřené (např. SLNs, NLC) doplňky nabízejí vynikající biologickou dostupnost, což znamená, že velmi vysoké procento bioaktivní látky (např. vitamin, antioxidant, flavonoid atd.) je absorbován a metabolizován buňkami těla. Jen velmi malá frakce se plýtvá, protože není absorbována, ale vylučována tělem. Díky tomu jsou nanolekozomální formulace velmi účinné, účinné a spolehlivé, protože téměř všechny bioaktivní molekuly jsou dodávány do cílových buněk.
Ultrazvuková formulace stimulujících molekul s nejvyšší biologickou dostupností
Ultrazvuková nanoemulzifika a nano-zapouzdření činí nootropní a psychoaktivní molekuly rozpustné ve vodě, a tím vysoce vstřebatelné a biologicky dostupné. Vyšší rychlost absorpce, stejně jako zvýšená biologická dostupnost a biokompatibilita, aby bioaktivní látka účinnější a může umožnit, aby přes krev - bariéra mozku.
Ultrazvuková příprava pevných lipidových nanočástic
(Kumar et al. 2019)
Ultrazvukové složení nootropik
- liposomy
- Nano-Emulze
- Micelles
- Nanočástice pevných lipidů (SLN)
- Nanostrukturované lipidové nosiče (NLC)
- Inkluzní komplex (např. cyklodextrin)
- Niozomové
Ultrazvuková homogenizátor UIP2000hdT (2kW) s plynule míchaným dávkovým reaktorem
Nejznámější nootropika jsou látky racetam třídy, jako piracetam, aniracetamu, oxiracetam, pramiracetam a phenylpiracetam. Mnoho Racetams jsou lipofilní (= rozpustný v tucích). Pomocí ultrazvukové léčby je racetam rozpustný v tucích zapouzdřen v nanozlepšené formě, jako jsou nanoemulze, liposomy, nanočástice s pevnými lipidy (SLNs) a nanostrukturované lipidové nosiče (NLC). Tyto nano-rozšířené formulace zase voda-odpuzující, tuk-rozpustný racetam do ve vodě rozpustný produkt. Vzhledem k tomu, krevní oběh v lidském těle je na bázi vody nano-rozšířené ve vodě rozpustné přípravky nabízejí výrazně vyšší biologickou dostupnost.
Ultrazvukem Nano-Enhanced chytré drogy
Ultrazvukové zapouzdření a nano-formulace technologie umožňuje přípravu vysoce biologicky doplňků a terapeutiky. Bioaktivní molekuly, které těží z ultrazvuku formulovány do liposomální nebo jiné nanostrukturované lipidové nosič systému patří vitamíny, antioxidanty, flavonoidy, botanické extrakty, minerály, aminokyseliny a peptidy.
- Vitamíny a antioxidanty, které mohou být buď extrahovány z přírodního zdroje nebo syntetizovány, zahrnují vitamín C, vitamíny B, glutathion, resveratrol, CoQ10 (ubichinon) atd.
- Bylinné a botanické molekuly, jako cbd, THC, CBG (konopí), katechiny zeleného čaje (např. EGCG), nikotin, kofein, ashwagandha, berberin, kratom atd.
- Houby / houbové extrakty, jako je kozinec, lví hříva, krůtí ocas, chaga, psilocybin (magické houby) atd.
- Aminokyseliny, jako je kreatin, glycin, 5-HTP (5-hydroxytryptofan), fenylalanin, L-theanin (aminomáselně analog nalezený v čaji), GABA (kyselina gama - aminomáselně), taurin, N-acetylcystein (NAC), L-tyrosin, atd.
- Minerály, jako jsou cheláty hořčíku (např. threonate hořčíku, hořčíkový oronát) mohou být ultrazvukem zapouzdřeny jako nanočásci do lipozomů.
- Živiny, peptidy, a další molekuly, jako je alfa-GPC, melatonin, cholin (cholin bitartrát, cholinchlorid), (racemický) ketamin, omega-3 mastné kyseliny (EPA, DHA), kyselina α-lipoová (ALA), selegilin (L-deprenyl), centrophenin, oxytocin, methylenová modrá, atd.
Nano vylepšená liposomální formulace bioaktivních molekul a živin nabízí vynikající biologickou dostupnost a může umožnit cílovým látkám překročit bariéru mozku v krvi. Zapouzdření zabraňuje bioaktivním molekulám proti hydrolýze žaludku vyvolané kyselinou a enzymatické degradaci v celém gastrointestinálním traktu, takže vysoké procento živin je přepravováno nepoškozené na cílové místo buněk.
Excursus: Ultrazvuková extrakce fytochemikálií
Sonikace je vynikající technologie pro uvolnění bioaktivních molekul z rostlin, hub a bakterií. Ultrazvuková extrakce je netepelná metoda, jejíž pracovní princip je založen na akustické kavitaci. Akustická / ultrazvuková kavitace vytváří mechanické smyku a turbulence, které perforují a narušují buněčné stěny a membrány a podporují přenos hmoty. Tím, sonikace uvolňuje bioaktivní látky z buněčných vnitřku a přenáší ji do rozpouštědla (např. voda, ethanol, glycerin, rostlinný olej atd.).
Další informace o ultrazvukové extrakci bioaktivních molekul z rostlinných látek!
Vysoce výkonné ultrasonicators pro nootropní formulace
Hielscher Ultrazvuk ' systémy jsou spolehlivé stroje používané ve farmaceutické a doplnit výrobu formulovat vysoce kvalitní nootropik a chytré drogy, které sahají od nano-emulze až po liposomy, nanostrukturované lipidové nosiče, nanočástice pevných lipidů a inkluze komplexy, které jsou naloženy vitamíny, antioxidanty, flavonoidy, peptidy, polyfenoly a dalšími bioaktivními sloučeninami a poskytují nejvyšší biologickou dostupnost, skvělou stabilitu a funkčnost. Chcete-li splnit požadavky svých zákazníků, Hielscher dodává ultrasonicators z kompaktní ruční laboratorní homogenizátor a bench-top ultrasonicators plně průmyslové ultrazvukové systémy pro výrobu velkoobjemových nootropik a inteligentní lék formulace. Ultrazvukové formulační procesy mohou být provozovány jako dávka nebo jako kontinuální inline proces pomocí ultrazvukového průtokového reaktoru. Široká škála ultrazvukových sonotrod (sond) a reaktorových nádob jsou k dispozici pro zajištění optimálního nastavení pro výrobu lipozomu. Robustnost ultrazvukové zařízení Hielscher umožňuje 24/7 provoz v náročných prostředích a zajistit dlouhou životnost cyklu ultrasonicators.
Přesná kontrola nad všemi důležitými parametry procesu, jako je amplituda, tlak, teplota a doba použití ultrazvuku, činí ultrazvukový proces spolehlivým a reprodukovatelným. Hielscher Ultrasonics ví o důležitosti neustále vysoké kvality výrobků a podporuje výrobce doplňků a léčebných postupů k implementaci standardizace procesů a GMP (Správná výrobní praxe) inteligentním softwarem a automatickým záznamem dat. Naše digitální ultrazvukové homogenizátory automaticky zaznamenávají všechny ultrazvukové parametry procesu na vestavěnou SD kartu. Digitální dotykové displeje a dálkové ovládání prohlížeče umožňují nepřetržité sledování procesů a umožňují přesné nastavení parametrů procesu, kdykoli je to požadováno. To výrazně usnadňuje sledování procesů a kontrolu kvality.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:
| Hromadná dávka | průtok | Doporučené Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000ml | 20 až 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 až 20L | 00,2 až 4 litry / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 až 100L / min | UIP16000 |
| na | větší | hrozen UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!
Vysoce energetické ultrazvukové homogenizéry z Laboratoř na Pilot a Průmyslový měřítko.
Literatura / Reference
- 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.
- Neelam Poonia; Rajeev Kharb; Viney Lather; Deepti Pandita (2016): Nanostructured lipid carriers – versatile oral delivery vehicle. Future Sci. OA (2016) 2(3), FSO135.
- Weiwei Gao, Che-Ming J. Hu, Ronnie H. Fang, Liangfang Zhang (2013): Liposome-like Nanostructures for Drug Delivery. J Mater Chem B Mater Biol Med. 2013 Dec 28; 1(48).
- Liangfang Zhang; Steve Granick (2006): How to Stabilize Phospholipid Liposomes (Using Nanoparticles). Nano Letters. 2006 April, 6(4):694-8.
- Vassiliki Exarchou; Nikolaos Nenadis; Maria Tsimidou; Dimitrios Boskou (2002): Antioxidant Activities and Phenolic Composition of Extracts from Greek Oregano, Greek Sage, and Summer Savory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(19). Oct. 2002. 5294-9.
- 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.
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): Energy efficient, facile and cost effective methodology for formation of an inclusion complex of resveratrol with hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
Fakta Worth Knowing
Nootropika a chytré drogy
Termín “nootropní” je odvozen od starořeckých slov νόος (nóos), což znamená “Mysli” a τροπ中 (tropḗ), což má význam “otáčení". Nootropika, také známý jako chytré drogy, jsou "mysl soustružení" látky, tj. Používají se jako kognitivní stimulátory nebo jako mozku doping. Populární nootropika patří racetams. První syntetizovaný racetam forma byla odvozena od GABA a je známý jako piracetam, který je považován za netoxický a dlouhodobě vyšetřován. Aniracetamu, oxiracetam, pramiracetam a phenylpiracetam jsou strukturálně podobné piracetamu, ale vykazují vyšší stimulační účinky. Novější racetam formy jako coluracetam, fasoracetam, nefiracetam, nebo noopept nemají strukturální podobnosti s piracetam.
Některé nootropika mohou mít psychedelické nebo psycho-aktivní/psychotropní účinky a ovlivňují duševní procesy, například vnímání, vědomí, poznávání, citlivost, náladu a emoce.
Racetams
Racetams jsou známé jako původní typ chytré drogy s piracetamem jako první syntetizovaný racetam známý jako první nootropní vůbec. Piracetam je molekula ve skupině racetams s chemickým názvem 2-oxo-1-pyrrolidin acetamid. Je to derivát neurotransmiteru GABA (kyselina gama - aminomáselná). Piracetam je molekula léku s jádrem pyrrolidonu, který je běžně předepisován pacientům s příznaky Alzheimerovy choroby nebo pre-demence. Nicméně, piracetam a další racetams jsou také používány zdravých dospělých s cílem zesílit chemické synaptické přenos mezi mozkovými buňkami. Racetams tak může zvýšit obecné IQ, paměť a učení funkce, duševní jasnost a motivace. Ostatní molekuly ve třídě racetam jsou například pramiracetam, oxiracetam, аnԁ aniracetamu.
Vzhledem k tomu, racetams spadají do kategorie neregulované látky v USA nebo mnoha jiných zemích na světě, racetams lze zakoupit jako OTC (over-the-counter) doplňky bez lékařského předpisu. Racetams jsou považovány za netoxické a obecné vedlejší účinky patří bolest hlavy, které jsou výsledkem racetams vyčerpání cholinu v mozku. Proto, Uživatelé často kombinují své racetam dávka s cholin doplněk (např. cholin bitartrát. Předávkování racetams mají většinou jen lehké vedlejší účinky, které jsou podobné konzumaci nadměrného kofeinu.
Stimulanty
Stimulující látky, jako je kofein a nikotin, jsou chytré drogy široce rozšířené ve světové populaci. Kofein a nikotin jsou legální psychostimulanty, zatímco užívání podtřídy amfetaminů stimulantů je nezákonné. Třída stimulantů zahrnuje téměř jakoukoli molekulu, která podporuje celkovou bdělost a bdělost, snižuje pocit únavy a ospalosti a zvyšuje současně funkci mozku a inteligenční kvocient (IQ). Anti-narkolepsie lék Modafinil je jedním z nejvýznamnějších léků, který je používán zdravými jedinci jako "off-label kognitivní enhancer" pro zvýšení kognitivní funkce. Dalším off-label použitý lék je methylfenidát, lék podávaný k léčbě poruchy pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) a používá zdravých jedinců jako kognitivní enhancer.
Klikněte zde se dozvíte více o ultrazvukové extrakce Kofein a Nikotinu!
adaptogeny
Adaptogenní látky jsou fytochemické sloučeniny, tj. Adaptogeny lze popsat jako "stresové" sloučeniny, které vyvolávají tělo, aby se přizpůsobilo udržení nebo opětovnému získání homeostázy (rovnováha mezi metabolickými procesy těla). Hlavní cesta adaptogenního účinku ovlivňuje hypotalamu-hypofýzy-nadledvin (HPA osa) v reakci na stimulaci vnějším stresem. Téměř všechny adaptogeny spadají do třídy nekontrolované léky, které lze zakoupit jako over-the-counter (OTC) doplňky. Nejoblíbenější a široce konzumované adaptogeny jsou například ženšen, gingerol (zázvor), ashwagandha, eleutherococcus senticosus (sibiřský ženšen), rhodiola rosea (arktický kořen), schisandra chinensis, kava kava, mučenka, St. Johns Wort a scutellaria baicalensis (čínská lebka).
Je konopí adaptogen? Konopí získalo v posledních letech velkou pozornost, většinou pro své protizánětlivé a relaxační sloučeniny kanabidiol (CBD) a kanabigerol (CBG). Dokonce i kanabinoidy jsou netoxické rostlinné sloučeniny a prokázaly, že účinky snižující stres na tělo, konopí a kanabinoidy nejsou oficiálně klasifikovány jako adaptogenní látky. Ale protože CBD, CBG a skutečné adaptogeny vykazují podobnosti ve své funkci a účincích, často se používají v kombinaci, aby se zesílila účinnost kanabinoidu i adaptogenu.
Zatímco adaptogeny mají zdraví podporující a stres snižující účinky, vykazují pouze malé účinky jako kognitivní stimulátory, "samo o sobě". Kognitivní vylepšení z adaptogenů je dosaženo především vyvažováním stresové reakce těla, odolnosti a celkového zdraví, spíše než přímo zahájit růst nových mozkových buněk nebo nervových spojení.
Klikněte zde se dozvíte více o ultrazvukové extrakce adaptogenů z rostlinných látek!
Cholinergika
Cholinergní látky jsou chemické sloučeniny, které napodobují působení acetylcholinu a/nebo butyrylcholinu. Cholin založené chytré drogy jsou konzumovány pro jejich účinky na paměť, Pozornost, a nálada regulace. Acetylcholin je jedním z hlavních neurotransmiterů v mozku. Je také nezbytnou součástí správného fungování periferního nervového systému. Cholin lze považovat za doplněk, ale je také přítomen v potravinách, například žloutky a sójové boby jsou obzvláště bohaté na cholin.
Sulbutiamin (který je komerčně dostupný jako OTC (na přepážce) lék pod značkou Arcalion) je syntetický derivát thiaminu (vitamin B1), který prochází krev - bariéra mozku a je schopen zvýšit hladinu thiaminu v mozku. Je známo, že zlepšit paměť a překonat slabost a únavu při současném snížení psycho-behaviorální inhibice, sulbutiamin je také používán sportovci. Sulbutiamin je klasifikován jako cholinergní inteligentní droga, protože tato látka působí jako cholinergní regulátor v hipokampu. Při použití v terapeutických dávkách, nebyly pozorovány žádné závažné vedlejší účinky.
Serotonergika
Serotonin, nebo 5-hydroxytryptamin (5-HT), je neurotransmiter monoamin, který přispívá k a řídí náladu (pohoda, štěstí), a moduluje spánek, chuť k jídlu, poznávání, učení, paměť, systém odměn a četné fyziologické procesy, jako je zvracení a vazokonstrikce. Serotonin je produkován v těle vystavením slunečnímu záření. Přírodní serotonergní (serotonin podporující nebo uvolňující) sloučeniny, jako je L-tryptofan, jsou také přítomny v potravinové zdroje.
Dopaminergika
Dopaminergics jsou chytré drogové látky, které ovlivňují hladiny dopaminu v mozku. Dopamin je hormon a neurotransmiter, který hraje několik důležitých rolí v mozku a těla. Například dopaminová cesta je zodpovědná za dobré pocity a biochemickou signalizaci pozitivní zpětné vazby, pokud jde o příjemné zážitky, jako je chutné jídlo, sex, pozitivní sociální angažovanost atd.
Dopamin je k dispozici jako léky pod obchodními značkami Intropin, Dopastat, a Revimine, mimo jiné, které se používají hlavně jako povzbuzující lék v léčbě těžkého nízkého krevního tlaku, pomalý srdeční tep, a srdeční zástava.
Dopaminergní chytré drogy jsou dopamin posilovače používané k překonání nízké hladiny dopaminu, které jsou obecně spojeny s nízkou energetickou hladinou, nedostatek motivace, anhedonia (neschopnost cítit potěšení), apatie, deprese, návykové chování, špatná paměť a snížená schopnost učení. Společné dopaminergní chytré drogy jsou L-tyrosin, Yohimbin a selegilin (inhibitor MAO). Dopamin posilovače podporovat pozornost a bdělost buď zvýšením účinnosti dopaminu v mozku, nebo inhibice enzymy, které rozkládají dopamin dolů.
Další kategorie chytré drogy, kognitivní stimulátory, a nootropika patří glycinergika, adenosinergics, adrenergika, kanabinoidergika, GABAergika, histaminergics, melatonergics, monoaminergics, a opioidergics.
Skupina "-ergní" nootropik jsou látky, které modulují specifický systém v těle a mozku. Specifický systém je integrován v první části funkčního období. Například glycinergika přímo modulují glycinový systém v těle a mozku, adenosinergika přímo modulují adenosinový systém v těle a mozku, dopaminergika působí na dopaminový systém a tak dále.
Inkluzní komplexy
Inkluzní sloučenina je komplex, ve kterém jedna chemická látka – takzvaný “Hostitele” – má dutinu, do které má další molekulu – takzvaný “Hodnocení” – je zahrnut.
Cyklodextriny jsou nejčastěji používané hostitelské sloučeniny, protože mohou tvořit komplex inkluze s širokou škálou pevných, kapalných a plynných sloučenin. Hostující sloučeniny sahají od polárních činidel, jako jsou kyseliny, aminy, malé ionty (např. Inkluzní komplexy mohou být syntetizovány buď v roztoku, nebo v krystalickém stavu. Ultrazvuková komplexizace komplexů inkluze na bázi cyklodextrinu je velmi spolehlivou a účinnou metodou pro výrobu zatížených inkluzních komplexů, které nabízejí vysokou stabilitu a zvýšenou biologickou dostupnost. Voda se běžně používá jako rozpouštědlo, ačkoli dimethylsulfoxid a dimethylformmid jsou alternativní rozpouštědla, která mají být použita.
Kromě zahrnutí farmaceutických/nutraceutických sloučenin se cyklodextrin používá také jako hostitelské sloučeniny pro vonné molekuly k dosažení vyšší stability a pomalé uvolňování.
Přečtěte si více o ultrazvukem vyráběných komplexech inkluze!