Produktion af liposomalt C-vitamin med ultralyd
Liposomale vitaminformuleringer er kendt for deres højere biotilgængelighed og absorptionshastighed. C-vitamin, en antioxidant, er et almindeligt tilskud, der anvendes i ernæringspræparater og lægemidler til at understøtte menneskekroppens immunsystem. Sonikering er en pålidelig og sikker metode til produktion af liposomer og nanoliposomer af høj kvalitet. Indkapslingsprocessen med ultralyd fremstiller liposomer med et højt indhold af aktive stoffer, såsom C-vitamin.
Liposomalt C-vitamin fremstillet ved sonikering
Fordelen ved liposomale vitaminer er, at de ikke administreres i konventionel tablet- eller pulverform, men som en flydende formulering med øget biotilgængelighed. Det betyder, at vitaminerne indkapsles i kernen af sfæriske fosfolipidceller, såkaldte liposomer. Da liposomer har en fosfolipidsammensætning, der ligner lipidmembranerne i menneskets celler, optages de betydeligt bedre i kroppens celler. Derfor anvendes liposomer i medicinske formuleringer og lægemidler, kosttilskud og nutraceutika, kosmeceutika og kosmetiske produkter. Sonikering er en yderst virkningsfuld metode til at indkapsle molekyler såsom terapeutiske stoffer i liposomer. Produktion af liposomer med ultralyd er kendetegnet ved en høj indfangningseffektivitet, hvilket betyder, at en høj procentdel af de aktive indholdsstoffer (f.eks. C-vitamin) indkapsles i liposomer. Samtidig sikrer sonikering en ensartet lille liposomstørrelse, som gør, at liposomerne let kan optages af menneskets celler. Derfor tilbyder C-vitaminliposomer indkapslet med ultralyd en meget høj biotilgængelighed og virkning. Samlet set er liposomdannelse med ultralyd yderst effektiv og giver liposomer af overlegen kvalitet!
UIP1000hdT med gennemstrømningsreaktor af glas til liposomproduktion
Trinvis vejledning til indkapsling af C-vitamin i liposomer med ultralyd
Liposomalt C-vitamin er en leveringsform for C-vitamin, som forbedrer absorptionen og biotilgængeligheden. Sonikering med en sonde er en effektiv og pålidelig metode til fremstilling af liposomer.
Følgende protokol viser de generelle trin til fremstilling af liposomalt C-vitamin med en ultralydsenhed med sonde:
- 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 et volumenforhold på 1:10 (C-vitamin:fosfolipider).
- Anbring blandingen i et bægerglas, og før ultralydsenhedens sonde, f.eks. UP200Ht med S26d14, ned i opløsningen.
- Sonikér blandingen med ultralydsenheden med sonde i 5–10 minutter ved en effektindstilling på ca. 200W (frekvens 26 kHz). Ultralydsenhedens sonde skal bevæges forsigtigt gennem opløsningen under sonikeringsprocessen. Undgå, at sonden kommer i kontakt med bægerglassets væg (da bægerglas kan gå i stykker).
- Lad efter sonikering blandingen stå i 10–15 minutter, så liposomerne kan dannes.
- Opbevar i en mørk glasflaske og helst i køleskabet for at sikre stabilitet på lang sigt.
Det er vigtigt at bemærke, at den præcise protokol kan variere afhængigt af den specifikke ultralydsenhed og de anvendte materialer. Desuden kan liposomernes stabilitet og kvalitet påvirkes af faktorer såsom pH, temperatur og tilstedeværelsen af andre stoffer, så det er vigtigt at kontrollere disse variabler omhyggeligt under produktionsprocessen.
Liposomer fremstillet med ultralyd hjælper med at overvinde disse bioaktive forbindelsers korte halveringstid, lave permeabilitet gennem cellemembraner og ringe orale biotilgængelighed som følge af nedbrydning i maven og enzymatisk nedbrydning. Indkapslingen i et fosfolipiddobbeltlag beskytter de aktive indholdsstoffer mod nedbrydning og øger absorptionshastigheden ind i cellerne.
Ultralydsenheden UP200Ht til effektiv indfangning af C-vitamin i liposomer.
Liposomdannelse med ultralyd
Da dannelsen af liposomer og nanoliposomer ikke sker som en spontan proces, kræves der en energikilde for at fremme indkapslingsprocessen. Liposomer er lipidvesikler, som dannes, når fosfolipider, f.eks. lecithin, tilsættes vand, hvor de danner dobbeltlagsstrukturer, når der tilføres tilstrækkelig energi, f.eks. ved sonikering. Sonikering hjælper lipidmolekylerne med at ordne sig, så der opnås en termodynamisk stabil vandig fase. Sonikering fremmer ikke kun dannelsen af liposomer, men reducerer også liposomernes størrelse, hvilket resulterer i nanoliposomer. Liposomstørrelsen er en vigtig faktor, når det gælder biotilgængelighed og absorptionshastighed, da mindre liposomer lettere kan trænge gennem cellemembranerne.
Reduktion af liposomstørrelse med ultralyd
Dispergering med ultralyd er en enkel og effektiv metode til at reducere liposomernes størrelse og fremstille nanoliposomer. For at fremstille mindre liposomer sonikeres hydrerede vesikler i nogle få minutter med en ultralydsenhed med sonde i en temperaturkontrolleret reaktor. Som en ikke-termisk, rent mekanisk metode nedbryder størrelsesreduktion med ultralyd hverken fosfolipiderne eller de bioaktive forbindelser.
UP400St, en kraftig ultralydshomogenisator på 400 watt, til produktion af liposomer
Ultralydsprocessorer til liposomproduktion
Systemer fra Hielscher Ultrasonics anvendes i vid udstrækning i produktionen af lægemidler og kosttilskud til at formulere liposomer af høj kvalitet med indhold af vitaminer, antioxidanter, peptider, polyfenoler og andre bioaktive forbindelser. For at imødekomme kundernes krav leverer Hielscher ultralydsenheder fra den kompakte håndholdte laboratoriehomogenisator og ultralydsenheder til laboratoriebordet til fuldt industrielle ultralydssystemer til produktion af store mængder liposomale formuleringer. Et bredt udvalg af ultralydssonotroder og reaktorer er tilgængeligt for at sikre en optimal opsætning til din liposomproduktion. Robustheden af sonikeringsenhederne fra Hielscher muliggør drift 24/7 under hård belastning og i krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsenheders omtrentlige behandlingskapacitet:
| Batchvolumen | Volumenstrøm | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 1 til 500mL | 10 til 200mL/min | UP100H |
| 10 til 2000mL | 20 til 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 til 20L | 0,2 til 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100L/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. Colloids and Surfaces 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 liposomer med bovint lactoferrin og faste lipidpartikler modificeret med hydrofile polymerer ved hjælp af faktorielt forsøgsdesign. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Indvirkning af fremstillingsmetode og variabler på den indre struktur, morfologi og tilstedeværelse af liposomer i phytantriol-Pluronic® F127-kubosomer. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, bind 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposomer som avancerede leveringssystemer til nutraceutika. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Liposomers kolloidale stabilitet. 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): Bioaktivitet af organiske/uorganiske fotogenererede kompositter i bioinspirerede systemer. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Værd at vide
C-vitamin
C-vitamin, også kendt som L-ascorbinsyre eller ascorbat, er en vandopløselig antioxidant med den kemiske formel C6H8O6. Som antioxidant fungerer C-vitamin som elektrondonor i forskellige enzymatiske og ikke-enzymatiske reaktioner. Desuden er C-vitamin en cofaktor i mange enzymatiske reaktioner, som regulerer essentielle biologiske funktioner såsom sårheling og kollagensyntese. Skørbug er den mest kendte form for alvorlig C-vitaminmangel, der opstår som følge af nedsat kollagensyntese.
Som vitamin er ascorbinsyre essentiel for menneskekroppen, hvilket betyder, at kroppen ikke kan syntetisere C-vitamin, men at det skal indtages med føden. Fødevarer med et højt indhold af C-vitamin omfatter citrusfrugter, camu camu, acerola, grønkål, hyben, solbær, guava samt andre frugter og grøntsager.
Selv om en velafbalanceret kost let giver tilstrækkelige mængder C-vitamin, anvendes kosttilskud såsom vitamindråber, kapsler, tabletter, pulvere og vingummier dog ofte til at sikre en tilstrækkelig vitaminforsyning. Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet anbefaler et dagligt C-vitaminindtag på 110 mg/dag for voksne mænd og 95 mg/dag for voksne kvinder.
Inden for medicin administreres C-vitamin i høje doser under lægeligt tilsyn for at understøtte kræftbehandlinger og styrke immunsystemet. For eksempel har studier vist, at regelmæssig indtagelse af C-vitamintilskud reducerer varigheden og sværhedsgraden af forkølelse og influenza.
Hvad er et liposom?
Liposomer er sfæriske vesikler af mikroskopisk størrelse, som kan variere fra 30nm til flere mikrometer. En pålidelig måde at syntetisere liposomer under kontrollerede forhold på er indkapsling med ultralyd. Liposomer består hovedsageligt af fosfolipider, især fosfatidylcholin, men de kan også indeholde andre lipidforbindelser, såsom fosfatidylethanolamin fra æg.
Som vesikler fremstillet af fosfolipider fungerer liposomer som mikrobeholdere, der indkapsler bioaktive forbindelser såsom vitaminer, antioxidanter, polyfenoler, peptider og lægemiddelstoffer (f.eks. vacciner og medicinske forbindelser). Fosfolipiddobbeltlaget indkapsler det bioaktive stof og transporterer det ind i cellerne. Da liposomernes dobbeltlag består af fosfolipider, der ligner dem i cellemembranerne, kan liposomer let passere cellemembranerne og levere de bioaktive stoffer ind i cellerne. Dette gør liposomer til en yderst potent lægemiddelbærer med høj biotilgængelighed og absorptionshastighed. Fosfolipiddobbeltlagenes amfifile egenskaber gør liposomerne opløselige i både vandige og polære væsker.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra laboratoriestørrelse til industriel størrelse.

