Liposomal C-vitaminproduktion med ultralyd
Liposomale vitaminformuleringer er kendt for deres højere biotilgængelighed og absorptionshastighed. C-vitamin, en antioxidant, er et almindeligt supplement, der bruges i ernæringsmæssige og medicinske lægemidler til at understøtte immunsystemet i den menneskelige krop. Ultralydbehandling er en pålidelig og sikker metode til fremstilling af liposomer og nano-liposomer af høj kvalitet. Ultralydsindkapslingsprocessen producerer liposomer med en høj belastning af aktive stoffer, såsom C-vitamin.
Liposomalt C-vitamin produceret med ultralydbehandling
Fordelen ved liposomale vitaminer er, at de ikke administreres i konventionel tablet- eller pulverform, men som flydende formulering med øget biotilgængelighed. Det betyder, at vitaminerne er indkapslet i kernen af sfæriske fosfolipidceller, såkaldte liposomer. Da liposomer har en lignende fosfolipidsammensætning som lipidmembranerne i humane celler, absorberes de betydeligt bedre i kroppens celler. Derfor anvendes liposomer i medicinske formuleringer og lægemidler, kosttilskud og nutraceuticals, cosmeceuticals og kosmetiske produkter. Ultralydbehandling er en meget effektiv metode til at indkapsle molekyler såsom terapier i liposomer. Ultralyd liposomproduktion er kendetegnet ved en høj indfangningseffektivitet, hvilket betyder, at en høj procentdel af aktive ingredienser (f.eks. C-vitamin) er indkapslet i liposomer. Samtidig sikrer sonikering en ensartet lille liposomstørrelse, der let kan absorberes af de menneskelige celler. Derfor tilbyder ultralydsindkapslede C-vitaminliposomer en meget høj biotilgængelighed og effektivitet. Samlet set er ultralyd liposomdannelse yderst effektiv og leverer overlegen liposomkvalitet!

UIP1000hdT med glasflowreaktor til liposomproduktion
Trin-for-trin instruktioner til ultralydsindkapsling af C-vitamin i liposomer
Liposomalt C-vitamin er en leveringsform for C-vitamin, der forbedrer absorption og biotilgængelighed. Sonde-type ultralydbehandling er en effektiv og pålidelig metode til fremstilling af liposomer.
Følgende protokol viser de generelle trin til fremstilling af liposomalt C-vitamin ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat:
- Bland C-vitaminpulver med en lille mængde destilleret vand for at danne en opløsning.
- Tilsæt C-vitaminopløsningen til en opløsning af fosfolipider (såsom sojalecithin) i forholdet 1:10 (vitamin C:fosfolipider) i volumen.
- Anbring blandingen i et glasbægerglas, og indsæt ultralydsapparatets sonde, f.eks. UP200Ht med S26d14, i opløsningen.
- Ultralyd blandingen ved hjælp af sonde-type ultralydsapparat i 5-10 minutter ved en ca. effektindstilling på 200W (frekvens 26 kHz). Sonden på ultralydsapparatet skal flyttes forsigtigt gennem opløsningen under sonikeringsprocessen. Undgå kontakt mellem sonden og bægervæggen (da glasbægre kan gå i stykker).
- Efter sonikering, lad blandingen sidde i 10-15 minutter for at lade liposomerne dannes.
- Opbevares i en mørk glasflaske og helst i køleskabet for langvarig stabilitet.
Det er vigtigt at bemærke, at den nøjagtige protokol kan variere afhængigt af den specifikke ultralydsapparat og anvendte materialer. Derudover kan liposomernes stabilitet og kvalitet påvirkes af faktorer som pH, temperatur og tilstedeværelsen af andre stoffer, så det er vigtigt nøje at kontrollere disse variabler under produktionsprocessen.
Ultralydsfremstillede liposomer hjælper med at overvinde den korte halveringstid, lave cellemembranpermeabilitet og dårlige orale biotilgængelighed på grund af gastrisk og enzymatisk nedbrydning af disse bioaktive forbindelser. Indkapslingen i et fosfolipid-dobbeltlag beskytter de aktive ingredienser mod nedbrydning og øger absorptionshastigheden i cellerne.

Ultralydsapparat UP200Ht til effektiv indfangning af C-vitamin i liposomer.
Ultralyd liposomdannelse
Da dannelsen af liposomer og nanoliposomer ikke sker som en spontan proces, kræves der en energiressource for at fremme indkapslingsprocessen. Liposomer er lipidvesikler, der dannes, når fosfolipider, f.eks. Lecithin, tilsættes til vand, hvor de danner dobbeltlagsstrukturer, når der påføres tilstrækkelig energi, f.eks. ved sonikering. Ultralydbehandling hjælper arrangementet af lipidmolekylerne, så der opnås en termodynamisk stabil vandig fase. Sonikering fremmer ikke kun dannelsen af liposomer, det reducerer også størrelsen af liposomer, hvilket resulterer i nanoliposomer. Liposomstørrelsen er en vigtig faktor, når det kommer til biotilgængelighed og absorptionshastighed, da mindre liposomer lettere kan trænge ind i cellemembranerne.
Ultralyd liposomstørrelse reduktion
Ultralydsdispersion er en enkel og effektiv metode til at reducere størrelsen af liposomer og fremstille nanoliposomer. For at fremstille mindre liposomer sonikeres hydrerede vesikler i et par minutter med en sonde-type ultralydsapparat i en temperaturkontrolleret reaktor. Som en ikke-termisk, rent mekanisk metode nedbryder ultralydsstørrelsesreduktion hverken fosfolipiderne eller de bioaktive forbindelser.

UP400St, en 400 watt kraftig ultralydshomogenisator, til fremstilling af liposomer
Ultralydsprocessorer til liposomproduktion
Hielscher Ultrasonics-systemer anvendes i vid udstrækning i farmaceutisk og kosttilskudsproduktion til at formulere liposomer af høj kvalitet fyldt med vitaminer, antioxidanter, peptider, polyfenoler og andre bioaktive forbindelser. For at imødekomme sine kunders krav leverer Hielscher ultralydapparater fra den kompakte håndholdte laboratoriehomogenisator og bord-top ultarsonicatorer til fuldt industrielle ultralydssystemer til produktion af store mængder liposomale formuleringer. En bred vifte af ultralydssonotroder og reaktorer er tilgængelige for at sikre en optimal opsætning til din liposomproduktion. Robustheden af Hielscher sonikere giver mulighed for 24/7 drift under tunge og i krævende miljøer.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
---|---|---|
1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur/Referencer
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): En effektiv liposombaseret metode til indkapsling af antioxidanter. Kolloider og overflader B: Biointerfaces, bind 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. og Wen, J. (2014): Fremstilling, optimering og karakterisering af bovint lactoferrin-belastede liposomer og faste lipidpartikler modificeret af hydrofile polymerer ved hjælp af faktorielt design. Kemisk biologi og lægemiddeldesign 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Virkningen af præparationsmetode og variabler på den indre struktur, morfologi og tilstedeværelse af liposomer i fytantriol-Pluronic® F127 cubosomer. Kolloider og overflader B: Biointerfaces, bind 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposomer som avancerede leveringssystemer til nutraceuticals. Integr Med (Encinitas). 2016 marts; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Kolloid stabilitet af liposomer. AIMS Materialevidenskab, 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): Bioaktivitet af organiske/uorganiske fotogenererede kompositter i bioinspirerede systemer. Rumænsk tidsskrift for fysik 63, 702 (2018)
Fakta, der er værd at vide
C-vitamin
C-vitamin, også kendt som L-ascorbinsyre eller ascorbat, er en vandopløselig antioxidant med den kemiske formel C6H8O6. Som en anitioxidant fungerer C-vitamin som en elektrondonor til forskellige enzymatiske og ikke-enzymatiske reaktioner. Desuden er C-vitamin en cofaktor i mange enzymatiske reaktioner, der regulerer essentielle biologiske funktioner såsom sårheling og kollagensyntese. Skørbug er den mest kendte form for alvorlig C-vitaminmangel, der opstår på grund af nedsat kollagensyntese.
Som et vitamin er ascorbinsyre essentielt for den menneskelige krop, hvilket betyder, at kroppen ikke kan syntetisere C-vitamin, men det skal indtages sammen med mad. Fødevarer, der er rige på C-vitamin, omfatter citrusfrugter, camu camu, acerola, grønkål, rosenskib, solbær, guava samt andre frugter og grøntsager.
Mens en velafbalanceret kost let leverer tilstrækkelige mængder C-vitamin. Kosttilskud som vitamindråber, kapsler, tabletter, pulvere og gummier bruges dog ofte for at sikre en tilstrækkelig vitaminforsyning. Det anbefalede daglige indtag af C-vitamin fra Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet er 110 mg/dag for mænd og 95 mg/dag for voksne kvinder.
I medicin administreres C-vitamin i høje doser under lægeligt tilsyn for at understøtte kræftbehandlinger og styrke immunforsvaret. For eksempel viste undersøgelser, at et regelmæssigt indtag af C-vitamintilskud reducerer længden og sværhedsgraden af forkølelse og influenza.
Hvad er et liposom?
Liposomer er sfæriske vesikler af mikroskopisk størrelse, som kan variere fra 30 nm til flere mikrometer. En pålidelig måde at syntetisere liposomer under kontrollerede forhold er ultralydsinnkapslingen. For det meste er liposomer sammensat af fosfolipider, især fosfatidylcholin, men de kan også omfatte andre lipidforbindelser, såsom ægfosfatidylethanolamin.
Da liposomer er vesikler fremstillet af fosfolipider, fungerer de som mikrobeholdere, der indkapsler bioaktive forbindelser såsom vitaminer, antioxidanter, polyfenoler, peptider, lægemiddelstoffer (f.eks. vacciner, medicinske forbindelser). Phospholipid-dobbeltlaget indkapsler det bioaktive stof og transporterer det ind i cellerne. Da liposom-dobbeltlagene er lavet af lignende fosfolipider som cellemembranerne, kan liposomer let krydse cellemembranerne og levere de bioaktive stoffer ind i cellerne. Dette gør liposomer til en meget potent lægemiddelbærer med en høj biotilgængelighed og absorptionshastighed. De amfifile egenskaber af fosfolipid-dobbeltlagene gør liposomerne opløselige i både vandige og polære væsker.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.