Υπερηχητική παραγωγή λιποσωμικών ωμέγα-3 λιπαρών οξέων
Τα νανολιποσώματα είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικοί φορείς φαρμάκων που χρησιμοποιούνται για να ενισχύσουν τη βιοδιαθεσιμότητα των βιοδραστικών ενώσεων όπως τα ωμέγα-2 λιπαρά οξέα, οι βιταμίνες, και άλλες ουσίες. Υπερήχων ενθυλάκωση των βιοδραστικών ενώσεων είναι μια γρήγορη και απλή τεχνική για την προετοιμασία νανολιποσωμάτων με υψηλές φορτώσεις φαρμάκων. Υπερήχων ενθυλάκωση σε λιποσώματα ενισχύει τη σταθερότητα και τη βιοδιαθεσιμότητα των ενώσεων.
Λιποσωμικά ωμέγα-3 λιπαρά οξέα
Ωμέγα-3 λιπαρά οξέα όπως το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (EPA) και δοκοσαεξανοϊκό οξύ (DHA) διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο για τη σωστή λειτουργία πολλών ζωτικών βιοχημικών αντιδράσεων στο ανθρώπινο σώμα. EPA και DHA βρίσκονται ως επί το πλείστον σε ψάρια κρύο νερό, μπακαλιάρο συκώτι και τα ψάρια κέλυφος. Δεδομένου ότι δεν καταναλώνουν όλοι τις συνιστώμενες δύο μερίδες ψαριών την εβδομάδα, το ιχθυέλαιο χρησιμοποιείται συχνά με τη μορφή συμπληρωμάτων διατροφής. Επιπλέον, ωμέγα-3 λιπαρά οξέα όπως EPA και DHA χρησιμοποιούνται ως θεραπευτικά για τη θεραπεία καρδιαγγειακών και εγκεφαλικών παθήσεων, καθώς και στη θεραπεία του καρκίνου. Προκειμένου να βελτιωθεί η βιοδιαθεσιμότητα και το ρυθμό απορρόφησης, υπερηχητική ενθυλάκωση σε λιποσώματα είναι μια ευρέως και επιτυχώς χρησιμοποιούμενη τεχνική.
Υπερηχητική ενθυλάκωση ωμέγα-3 λιπαρών οξέων σε λιποσώματα
Υπερήχων ενθυλάκωση είναι μια αξιόπιστη τεχνική προετοιμασίας για να σχηματίσουν λιποσώματα με υψηλό φορτίο δραστικών ουσιών. Υπερήχων νανο-γαλακτωματοποίηση διαταράσσει το φωσφολιπιδικό bilayers και εισάγει ενέργεια για την προώθηση της συναρμολόγησης των αμφιφιλικών κυστίδια του σφαιρικού σχήματος, γνωστή ως λιποσώματα.
Υπερήχων επιτρέπει τον έλεγχο του μεγέθους λιποσώματο της διαδικασίας προετοιμασίας υπερήχων: Το μέγεθος των λιποσωμάτων μειώνεται με την αύξηση της ενέργειας υπερήχων. Τα μικρότερα λιποσώματα προσφέρουν υψηλότερη βιοπροσβασιμότητα και μπορούν να μεταφέρουν τα μόρια λιπαρών οξέων με υψηλότερο ποσοστό επιτυχίας στις θέσεις-στόχους, καθώς το μικρότερο μέγεθος διευκολύνει τη διαπερατότητα μέσω κυτταρικών μεμβρανών.
Τα λιποσώματα είναι γνωστά ως ισχυροί φορείς φαρμάκων, οι οποίοι μπορούν να φορτωθούν με λιπόφιλες καθώς επίσης και υδρόφιλες ουσίες λόγω της αμφιφιλικής δομής των δύο στρωμάτων του. Ένα άλλο πλεονέκτημα των λιποσωμάτων είναι η ικανότητα να τροποποιούν χημικά λιποσώματα με τη συμπερίληψη λιπιδίων-συνδεδεμένα πολυμερή στη διατύπωση, έτσι ώστε η πρόσληψη των παγιδευμένων μορίων στο στοχοθετημένο ιστό βελτιώνεται και η απελευθέρωση φαρμάκων και με αυτόν τον τρόπο ο χρόνος ημιζωής του παρατείνεται. Η λιποσωμική ενθυλάκωση προστατεύει τις βιοδραστικές ενώσεις και από την οξειδωτική αποικοδόμηση, η οποία είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα όπως epa και DHA, τα οποία είναι επιρρεπή σε οξείδωση.
Hadia et al. (2014) διαπίστωσε ότι υπερηχητική ενθυλάκωση της DHA και EPA χρησιμοποιώντας το καθετήρα τύπου υπερήχων UP200S gave superior encapsulation efficiency (%EE) with 56.9 ± 5.2% for DHA and 38.6 ± 1.8% for EPA. The %EE for DHA and EPA of liposomes increased significantly using ultrasonication (Π τιμή μικρότερη από 0,05· στατιστικά σημαντικές τιμές).
Υπερηχητικά παρασκευασμένα λιποσώματα φορτωμένα με DHA και EPA λιπαρά οξέα.
Μελέτη και εικόνα: Hadian et al. 2014
Σύγκριση αποδοτικότητας: Υπερηχητική ενθυλάκωση εναντίον της λιποσωμής εξώθησης
Συγκρίνοντας υπερηχητική ενθυλάκωση τύπου καθετήρα με υπερήχηση μπάνιου και τεχνική εξώθησης, ανώτερος σχηματισμός λιποσώματος επιτυγχάνεται με καθετήρα-Υπερήχηση.
Hadia et al. (2014) σε σύγκριση με υπερήχηση καθετήρα (UP200S), η υπερήχηση του μπάνιου και η εξώθηση είναι ως τεχνικές για την παρασκευή λιποσωμάτων ωμέγα-3 ιχθυελαίου. Λιποσώματα που εκπονήθηκαν από τον έλεγχο τύπου Υπερήχηση ήταν σφαιρικό σχήμα και διατήρησε μια υψηλή δομική ακεραιότητα. Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι καθετήρατύπου Υπερήχηση των προσχηματισμένων λιποσωμάτων διευκολύνει την προετοιμασία των υψηλής φόρτωσης DHA και EPA λιποσώματα. Με υπερήχηση τύπου καθετήρα, τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα DHA και EPA ενθυλάκωσαν στη νανολιποσωμική μεμβράνη. Η ενθυλάκωση κάνει τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα ιδιαίτερα βιοδιαθέσιμα και τα σώζει ενάντια στην οξειδωτική αποικοδόμηση.
Σημαντικοί παράγοντες για λιποσώματα υψηλής ποιότητας
Μετά την παρασκευή λιποσωμάτων, η σταθεροποίηση και η αποθήκευση των λιποσωμικών σκευασμάτων διαδραματίζουν καίριο ρόλο προκειμένου να αποκτήσουν μια μακροπρόθεσμη σταθερή και εξαιρετικά ισχυρή σύνθεση φορέα.
Κρίσιμοι παράγοντες που επηρεάζουν τη σταθερότητα των λιποσωμάτων περιλαμβάνουν την τιμή του pH, τη θερμοκρασία αποθήκευσης και τα υλικά του δοχείου αποθήκευσης.
Για μια τελική σύνθεση η τιμή του pH περίπου 6,5 θεωρείται ιδανική, επειδή στο pH 6,5 λιπιτική ύδρα μειώνεται στο χαμηλότερο ποσοστό.
Δεδομένου ότι τα λιποσώματα μπορούν να οξειδώνονται και να χάνουν το παγιδευμένο φορτίο ουσίας τους, συνιστάται θερμοκρασία αποθήκευσης περίπου στους 2-8 °C. Τα φορτωμένα λιποσώματα δεν πρέπει να υποβάλλονται σε συνθήκες κατάψυξης και απόψυξης, καθώς το στρες απόψυξης προάγει τη διαρροή ενθυλακωμένες βιοδραστικές ενώσεις .
Τα κλεισίματα των εμπορευματοκιβωτίων αποθήκευσης και των εμπορευματοκιβωτίων αποθήκευσης θα πρέπει να επιλέγονται προσεκτικά, δεδομένου ότι τα λιποσώματα δεν είναι συμβατά με ορισμένα πλαστικά υλικά. Για την πρόληψη της υποβάθμισης των λιποσωληνών, τα ενέσιμα λιποσώματα εναιώργημα πρέπει να αποθηκεύονται σε γυάλινες αμπούλες και όχι σε φιαλίδια ένεσης με πώμα. Πρέπει να εξετάζεται η συμβατότητα με τα ελαστομερή πώματα φιαλιδίων ένεσης. Για να αποφευχθεί η φωτοοξείδωση των σύνθετων λιπιδίων, η αποθήκευση που προστατεύεται από το φως, π.χ. η χρήση ενός σκούρου γυάλινου μπουκαλιού και η αποθήκευση σε σκοτεινό μέρος, είναι πολύ σημαντική. Για τα αδιάψευστα λιποσώματα σκευάσματα, πρέπει να εξασφαλίζεται η συμβατότητα των εναιωρημάτων λιποσώματος με ενδοφλέβια σωλήνωση (κατασκευασμένη από συνθετικό πλαστικό). Η αποθήκευση και η συμβατότητα υλικών πρέπει να προσδιορίζονται στην ετικέτα του σκευάσματος λιποσωμάτων. [βλ. Κουλκάρνι και Σω, 2016]
Υπερηχητικοί υψηλής απόδοσης για λιποσωμικά σκευάσματα
Τα συστήματα hielscher Ultrasonics είναι αξιόπιστες μηχανές που χρησιμοποιούνται στο φαρμακευτικό προϊόν και συμπληρώνουν την παραγωγή για να διαμορφώσουν τα υψηλής ποιότητας λιποσώματα που φορτώνονται με τα λιπαρά οξέα, τις βιταμίνες, τα αντιοξειδωτικά, τα πεπτίδια, τις πολυφαινόλες και άλλες βιοδραστικές ενώσεις. Για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των πελατών της, η Hielscher προμηθεύει υπερηχητικούς από τον συμπαγή ομογενογόνο εργαστηρίου χειρός και τους τελταχοκοήχους πάγκος-top σε πλήρως βιομηχανικά υπερηχητικά συστήματα για την παραγωγή υψηλών όγκων λιποσωμικών σκευασμάτων. Υπερήχων λιποσώματα διατύπωση μπορεί να τρέξει ως παρτίδα ή ως συνεχή ς inline διαδικασία. Ένα ευρύ φάσμα υπερηχητικών sonotrodes (ανιχνευτές) και δοχεία αντιδραστήρα είναι διαθέσιμα για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη ρύθμιση για την παραγωγή λιποσώματος σας. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού του Hielscher επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 σε βαρέων καθηκόντων και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Μαζική Όγκος | Ρυθμός ροής | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200 ml / λεπτό | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 έως 20 λίτρα | 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10 λίτρα / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100 λίτρα / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερος | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Υψηλής ισχύος υπερήχων Ομογενοποιητές από Εργαστήριο προς την πιλότος και Βιομηχανικός κλίμακα.
Λογοτεχνία / Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε
Τι είναι τα λιποσώματα;
Ένα λιποσώμα είναι ένα σφαιρικό κυστίδιο που έχει τουλάχιστον ένα λιπιδικό bilayer. Λιποσώματα είναι γνωστό ότι είναι εξαιρετική φορείς φαρμάκων και χρησιμοποιούνται ως όχημα για τη διαχείριση θρεπτικών συστατικών, συμπληρώματα και φαρμακευτικά φάρμακα στο στοχοθετημένο ιστό.
Λιποσώματα γίνονται συνήθως από φωσφολιπίδια, ειδικά φωσφατιδυλοχολίνη, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνει και άλλα λιπίδια, όπως το αυγό φωσφατιδυλοαιθανολαμίνη, εφ 'όσον είναι συμβατά με τα λιπίδια δομή διστρωματικό.
Ένα λιποσώμα αποτελείται από έναν υδατικό πυρήνα, ο οποίος περιβάλλεται από μια υδρόφοβη μεμβράνη, με τη μορφή ενός διστρωματικού λιπιδίου. οι υδρόφιλες διαλύτες που διαλύονται στον πυρήνα είναι παγιδευμένες και δεν μπορούν εύκολα να περάσουν μέσα από τον διστρωματικό. Υδρόφοβα μόρια μπορούν να αποθηκευτούν στο bilayer. Ένα λιποσώμα μπορεί ως εκ τούτου να φορτωθεί με υδρόφοβα και/ ή υδρόφιλα μόρια. Για να παραδώσει τα μόρια σε μια θέση στόχων, το λιπιτικό bilayer μπορεί να λιώσει με άλλα bilayers όπως η μεμβράνη κυττάρων, που παραδίδει με αυτόν τον τρόπο τις ουσίες που ενθυλακώνονται στο λιποσώμα στα κύτταρα.
Δεδομένου ότι η κυκλοφορία του αίματος των θηλαστικών είναι με βάση το νερό, τα λιποσώματα μεταφέρουν την υδρόφοβη ουσία αποτελεσματικά μέσω του σώματος στα στοχευμένα κύτταρα. Τα λιποσώματα χρησιμοποιούνται επομένως για να αυξήσουν τη βιοδιαθεσιμότητα των νερό-αδιάλυτων μορίων (π.χ. CBD, κουρκουμίνη, μόρια φαρμάκων).
Τα λιποσώματα παρασκευάζονται με επιτυχία με υπερηχητική νανογαλακτοποίηση και ενθυλάκωση.
Δομή λιποσώματος: Υδατικός πυρήνας και φωσφολιπίδιο bilayer με υδρόφιλα κεφάλια και υδρόφοβες/λιπόφιλες ουρές.
Ωμέγα-3 Λιπαρά Οξέα
Τα ωμέγα-3 (ω-3) και ωμέγα-6 (ω-6) λιπαρά οξέα είναι και τα δύο πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFAs) και συμβάλλουν σε πολλές λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος. Ειδικά ωμέγα-3 λιπαρά οξέα είναι γνωστή για τα αντιφλεγμονώδη και την υγεία τους-προώθηση των χαρακτηριστικών.
Eicosapentaenoic οξύ ή EPA (20:5n-3) δρα ως πρόδρομος για την προσταγλανδίνη-3 (η οποία αναστέλλει τη συγκέντρωση αιμοπεταλίων), θρομβοξάνη-3, και λευκοτριενίνη-5 eicosanoids και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο για την καρδιαγγειακή και την υγεία του εγκεφάλου.
Το δοκοσαεξανοϊκό οξύ ή DHA (22:6n-3) είναι σημαντικό δομικό συστατικό του κεντρικού νευρικού συστήματος θηλαστικών. DHA είναι το πιο άφθονο ωμέγα−3 λιπαρό οξύ στον εγκέφαλο και τον αμφιβληστροειδή και τα δύο όργανα, ο εγκέφαλος και ο αμφιβληστροειδής βασίζονται σε διαιτητική πρόσληψη DHA, προκειμένου να λειτουργήσει σωστά. DHA υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα της κυτταρικής μεμβράνης και των κυττάρων ιδιότητες σηματοδότησης, ιδιαίτερα στην γκρίζα ουσία του εγκεφάλου, καθώς και στα εξωτερικά τμήματα των κυττάρων φωτοϋποδοχέα του βρυσακού του βρυσικού, τα οποία είναι πλούσια σε μεμβράνες.
Πηγές τροφίμων ωμέγα-3 λιπαρών οξέων
Μερικές από τις πηγές τροφίμων ω-3 είναι ψάρια (π.χ. ψάρια κρύου νερού όπως σολομός, σαρδέλες, σκουμπρί), μουρουνέλαιο, οστρακοειδή, χαβιάρι, θαλάσσια φύκια, φύκια, λιναρόσπορος (λιναρόσπορος), σπόροι κάνναβης, σπόροι chia και καρύδια.
Η τυποποιημένη δυτική διατροφή περιλαμβάνει χαρακτηριστικά τα υψηλά ποσά ωμέγα-6 (ω-6) λιπαρών οξέων, δεδομένου ότι τα τρόφιμα όπως τα σιτάρια, τα φυτικά πετρέλαια σπόρου, τα πουλερικά, και τα αυγά είναι πλούσια σε ωμέγα-6 λιπίδια. Από την άλλη πλευρά, τα ωμέγα-3 (ω-3) λιπαρά οξέα, τα οποία βρίσκονται κυρίως σε ψάρια κρύου νερού, καταναλώνονται σε σημαντικά χαμηλότερες ποσότητες, έτσι ώστε η αναλογία ωμέγα-3:ωμέγα-6 είναι συχνά εντελώς ισορροπημένη.
Ως εκ τούτου, η χρήση των ωμέγα-3 συμπληρώματα διατροφής συνιστάται συχνά από τους γιατρούς και τους επαγγελματίες υγείας.
Απαραίτητα λιπαρά οξέα
Τα απαραίτητα λιπαρά οξέα (EFA) είναι λιπαρά οξέα που οι άνθρωποι και τα ζώα πρέπει να καταπιούν από τα τρόφιμα, δεδομένου ότι το σώμα τα απαιτεί για τη σωστή ζωτική λειτουργία, αλλά δεν μπορεί να τα συνθέσει. Σε γενικές γραμμές, τα απαραίτητα λιπαρά οξέα και τα παράγωγά τους είναι κρίσιμα για τον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα, αντιπροσωπεύοντας το 15%–30% του ξηρού βάρους του εγκεφάλου. Τα απαραίτητα λιπαρά οξέα διακρίνονται σε κορεσμένα, ακόρεστα και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα. Για τον άνθρωπο, μόνο δύο λιπαρά οξέα είναι γνωστό ότι είναι απαραίτητα, δηλαδή άλφα-λινολενικό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-3 λιπαρό οξύ, και λινελαϊκό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-6 λιπαρό οξύ. Υπάρχουν κάποια άλλα λιπαρά οξέα, τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν ως “υπό όρους ουσιώδη”, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να καταστούν απαραίτητα υπό ορισμένες αναπτυξιακές ή ασθένειες· παραδείγματα περιλαμβάνουν δοκοσαεξανοϊκό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-3 λιπαρό οξύ, και γάμμα-λινολενικό οξύ, ένα ωμέγα-6 λιπαρό οξύ.