Υπερήχων παραγωγή λιποσωμικών ωμέγα-3 λιπαρών οξέων
Τα νανολιποσώματα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικοί φορείς φαρμάκων που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της βιοδιαθεσιμότητας βιοδραστικών ενώσεων όπως ωμέγα-2 λιπαρά οξέα, βιταμίνες και άλλες ουσίες. Υπερήχων ενθυλάκωση των βιοδραστικών ενώσεων είναι μια γρήγορη και απλή τεχνική για την παρασκευή νανολιποσωμάτων με υψηλά φορτία φαρμάκων. Υπερήχων ενθυλάκωση σε λιποσώματα ενισχύει τη σταθερότητα και τη βιοδιαθεσιμότητα των ενώσεων.
Λιποσωμικά ωμέγα-3 λιπαρά οξέα
Τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα όπως το εικοσαπεντανοϊκό οξύ (EPA) και το δοκοσαεξανοϊκό οξύ (DHA) διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο για την καλή λειτουργία πολλών ζωτικών βιοχημικών αντιδράσεων στο ανθρώπινο σώμα. Τα EPA και DHA βρίσκονται κυρίως σε ψάρια κρύου νερού, συκώτι γάδου και οστρακοειδή. Δεδομένου ότι δεν καταναλώνουν όλοι τις συνιστώμενες δύο μερίδες ψαριών την εβδομάδα, το ιχθυέλαιο χρησιμοποιείται συχνά με τη μορφή συμπληρωμάτων διατροφής. Επιπλέον, τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα όπως το EPA και το DHA χρησιμοποιούνται ως θεραπευτικά για τη θεραπεία καρδιαγγειακών και εγκεφαλικών παθήσεων, καθώς και στη θεραπεία του καρκίνου. Προκειμένου να βελτιωθεί η βιοδιαθεσιμότητα και ο ρυθμός απορρόφησης, υπερήχων ενθυλάκωση σε λιποσώματα είναι μια ευρέως και επιτυχώς χρησιμοποιούμενη τεχνική.
Υπερήχων ενθυλάκωση ωμέγα-3 λιπαρών οξέων σε λιποσώματα
Υπερήχων ενθυλάκωση είναι μια αξιόπιστη τεχνική προετοιμασίας για το σχηματισμό λιποσωμάτων με υψηλό φορτίο δραστικών ουσιών. Υπερήχων νανογαλακτωματοποίηση διαταράσσει τα φωσφολιπίδια διπλοστιβάδες και εισάγει ενέργεια για την προώθηση της συναρμολόγησης των αμφιφιλικών κυστιδίων σφαιρικού σχήματος, γνωστή ως λιποσώματα.
Υπερήχους επιτρέπει τον έλεγχο του μεγέθους του λιποσώματος η διαδικασία παρασκευής υπερήχων: Το μέγεθος του λιποσώματος 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 των κυτταρικών μεμβρανών.
Τα λιποσώματα είναι γνωστά ως ισχυροί φορείς φαρμάκων, οι οποίοι μπορούν να φορτωθούν με λιπόφιλες καθώς και υδρόφιλες ουσίες λόγω της αμφιφιλικής δομής των διπλοστιβάδων του. Ένα άλλο πλεονέκτημα των λιποσωμάτων είναι η ικανότητα χημικής τροποποίησης των λιποσωμάτων συμπεριλαμβάνοντας πολυμερή συνδεδεμένα με λιπίδια στη σύνθεση, έτσι ώστε να βελτιωθεί η πρόσληψη παγιδευμένων μορίων σε στοχευμένο ιστό και να παραταθεί η απελευθέρωση του φαρμάκου και συνεπώς ο χρόνος ημίσειας ζωής του. Η λιποσωμική ενθυλάκωση προστατεύει τις βιοδραστικές ενώσεις και από την οξειδωτική αποδόμηση, η οποία αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα όπως τα EPA και DHA, τα οποία είναι επιρρεπή στην οξείδωση.
Hadia et al. (2014) διαπίστωσε ότι η υπερηχητική ενθυλάκωση του DHA και EPA χρησιμοποιώντας τον υπερηχητικό τύπο καθετήρα UP200S έδωσε ανώτερη απόδοση ενθυλάκωσης (�) με 56,9 ± 5,2% για το DHA και 38,6 ± 1,8% για το EPA. Το � για το DHA και το EPA των λιποσωμάτων αυξήθηκε σημαντικά χρησιμοποιώντας υπερήχους (p τιμή μικρότερη από 0,05. στατιστικά σημαντικές τιμές).
Υπερηχητικά παρασκευασμένα λιποσώματα φορτωμένα με λιπαρά οξέα DHA και EPA.
μελέτη και εικόνα: Hadian et al. 2014
Σύγκριση αποτελεσματικότητας: Υπερήχων ενθυλάκωση vs εξώθηση λιποσώματος
Συγκρίνοντας υπερήχων ενθυλάκωση τύπου καθετήρα με λουτρό κατεργασία με υπερήχους και τεχνική εξώθησης, ανώτερος σχηματισμός λιποσωμάτων επιτυγχάνεται με καθετήρα-υπερήχους.
Οι Hadia et al. (2014) συνέκριναν την υπερήχηση του καθετήρα (UP200S), λουτρό κατεργασία με υπερήχους, και εξώθηση είναι ως τεχνικές για την παρασκευή ωμέγα-3 λιποσώματα ιχθυελαίου. Τα λιποσώματα που παρασκευάστηκαν με υπερήχους τύπου καθετήρα είχαν σφαιρικό σχήμα και διατήρησαν υψηλή δομική ακεραιότητα. Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η υπερήχηση τύπου καθετήρα των προσχηματισμένων λιποσωμάτων διευκολύνει την προετοιμασία των λιποσωμάτων DHA και EPA με υψηλό φορτίο. Με κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα, τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα DHA και EPA ενθυλακώθηκαν στη νανολιποσωμική μεμβράνη. Η ενθυλάκωση καθιστά τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα εξαιρετικά βιοδιαθέσιμα και τα σώζει από την οξειδωτική αποδόμηση.
Σημαντικοί παράγοντες για λιποσώματα υψηλής ποιότητας
Μετά την προετοιμασία των λιποσωμάτων, η σταθεροποίηση και η αποθήκευση των λιποσωμικών σκευασμάτων διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο προκειμένου να επιτευχθεί μια μακροχρόνια 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 των δοχείων αποθήκευσης.
Για ένα τελικό σκεύασμα η τιμή pH περίπου 6,5 θεωρείται ιδανική, επειδή σε pH 6,5 η υδρόλυση λιπιδίων μειώνεται στο χαμηλότερο ρυθμό της.
Δεδομένου ότι τα λιποσώματα μπορούν να οξειδωθούν και να χάσουν το παγιδευμένο φορτίο τους, συνιστάται θερμοκρασία αποθήκευσης περίπου 2-8 °C. Τα φορτωμένα λιποσώματα δεν πρέπει να υποβάλλονται σε συνθήκες κατάψυξης και απόψυξης, καθώς το στρες ψύξης-απόψυξης προάγει τη διαρροή ενθυλακωμένων βιοδραστικών ενώσεων.
Τα πώματα των δοχείων αποθήκευσης και των δοχείων αποθήκευσης πρέπει να επιλέγονται προσεκτικά, καθώς τα λιποσώματα δεν είναι συμβατά με ορισμένα πλαστικά υλικά. Για να αποφευχθεί η αποδόμηση των λιποσωμάτων, τα ενέσιμα εναιωρήματα λιποσωμάτων πρέπει να φυλάσσονται σε γυάλινες φύσιγγες και όχι σε φιαλίδια ένεσης με πώμα. Πρέπει να ελέγχεται η συμβατότητα με τα ελαστομερή πώματα των φιαλιδίων ένεσης. Για να αποφευχθεί η φωτοοξείδωση των λιπιδικών σύνθετων υλικών, η αποθήκευση προστατευμένη από το φως, π.χ. χρησιμοποιώντας ένα σκούρο γυάλινο μπουκάλι και αποθηκεύοντας σε σκοτεινό μέρος, είναι πολύ σημαντική. Για άτηκτα σκευάσματα λιποσωμάτων, πρέπει να διασφαλίζεται η συμβατότητα των εναιωρημάτων λιποσωμάτων με ενδοφλέβια σωλήνωση (κατασκευασμένη από συνθετικό πλαστικό). Η αποθήκευση και η συμβατότητα του υλικού πρέπει να καθορίζονται στην ετικέτα της σύνθεσης του λιποσώματος. [πρβλ. Kulkarni and Shaw, 2016]
Μετά το σχηματισμό μιας λιπιδικής μεμβράνης επακόλουθη επανυδάτωση, υπερήχηση χρησιμοποιείται για την προώθηση της παγίδευσης των δραστικών συστατικών στο λιποσώμα. Επιπλέον, υπερήχηση επιτυγχάνει το επιθυμητό μέγεθος λιποσώματος.
Υπερήχων υψηλής απόδοσης για λιποσωμικά σκευάσματα
Hielscher υπερήχων είναι αξιόπιστες μηχανές που χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική και συμπλήρωμα παραγωγής για να διατυπώσει υψηλής ποιότητας λιποσώματα φορτωμένα με λιπαρά οξέα, βιταμίνες, αντιοξειδωτικά, πεπτίδια, πολυφαινόλες και άλλες βιοδραστικές ενώσεις. Για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των πελατών της, Hielscher προμήθειες υπερήχων από το συμπαγές φορητό ομογενοποιητικό εργαστήριο και πάγκο-top ultarsonicators σε πλήρως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων για την παραγωγή μεγάλων όγκων λιποσωμικών σκευασμάτων. Υπερήχων λιποσώματος διατύπωση μπορεί να τρέξει ως παρτίδα ή ως συνεχής ενσωματωμένη διαδικασία. Ένα ευρύ φάσμα υπερήχων sonotrodes (ανιχνευτές) και δοχεία αντιδραστήρα είναι διαθέσιμα για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη ρύθμιση για την παραγωγή λιποσωμάτων σας. Η ευρωστία των υπερήχων Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Υψηλής ισχύος ομογενοποιητές υπερήχων από εργαστήριο προς πιλότος και βιομηχανικός κλίμακα.
Βιβλιογραφία / 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 γνωρίζετε
Τι είναι τα λιποσώματα;
Ένα λιποσώμα είναι ένα σφαιρικό κυστίδιο που έχει τουλάχιστον μία λιπιδική διπλοστιβάδα. Τα λιποσώματα είναι γνωστό ότι είναι εξαιρετικοί φορείς φαρμάκων και χρησιμοποιούνται ως όχημα για τη χορήγηση θρεπτικών ουσιών, συμπληρωμάτων και φαρμακευτικών φαρμάκων στον στοχευμένο ιστό.
Τα λιποσώματα είναι συνήθως κατασκευασμένα από φωσφολιπίδια, ειδικά φωσφατιδυλοχολίνη, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνουν άλλα λιπίδια, όπως φωσφατιδυλαιθανολαμίνη αυγού, εφόσον είναι συμβατά με τη δομή διπλής στιβάδας λιπιδίων.
Ένα λιποσώμα αποτελείται από έναν υδατικό πυρήνα, ο οποίος περιβάλλεται από μια υδρόφοβη μεμβράνη, με τη μορφή λιπιδικής διπλοστιβάδας. Οι υδρόφιλες διαλυμένες ουσίες που διαλύονται στον πυρήνα παγιδεύονται και δεν μπορούν εύκολα να περάσουν μέσα από τη διπλοστιβάδα. Υδρόφοβα μόρια μπορούν να αποθηκευτούν στη διπλοστιβάδα. Ένα λιποσώμα μπορεί επομένως να φορτωθεί με υδρόφοβα ή / και υδρόφιλα μόρια. Για να παραδώσει τα μόρια σε μια θέση στόχου, η λιπιδική διπλοστιβάδα μπορεί να συγχωνευθεί με άλλες διπλοστιβάδες όπως η κυτταρική μεμβράνη, παρέχοντας έτσι τις ουσίες που ενθυλακώνονται στο λιποσώμα στα κύτταρα.
Δεδομένου ότι η κυκλοφορία του αίματος των θηλαστικών βασίζεται στο νερό, τα λιποσώματα μεταφέρουν την υδρόφοβη ουσία αποτελεσματικά μέσω του σώματος στα στοχευμένα κύτταρα. Επομένως, τα λιποσώματα χρησιμοποιούνται για την αύξηση της βιοδιαθεσιμότητας των αδιάλυτων στο νερό μορίων (π.χ. CBD, κουρκουμίνη, μόρια φαρμάκων).
Τα λιποσώματα παρασκευάζονται επιτυχώς με υπερήχων νανογαλακτωματοποίηση και ενθυλάκωση.
Δομή λιποσώματος: Υδατικός πυρήνας και φωσφολιπιδική διπλοστιβάδα με υδρόφιλες κεφαλές 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 (PUFA) και συμβάλλουν σε πολλές λειτουργίες στο ανθρώπινο σώμα. Ειδικά τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα είναι γνωστά για τα αντιφλεγμονώδη και προαγωγικά για την υγεία χαρακτηριστικά τους.
Το εικοσιπεντανοϊκό οξύ ή EPA (20:5n-3) δρα ως πρόδρομος για την προσταγλανδίνη-3 (η οποία αναστέλλει τη συσσώρευση αιμοπεταλίων), τη θρομβοξάνη-3 και τα εικοσανοειδή λευκοτριενίου-5 και παίζει κρίσιμο ρόλο για την καρδιαγγειακή και εγκεφαλική υγεία.
Το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ ή DHA (22:6n-3) είναι το κύριο δομικό συστατικό του κεντρικού νευρικού συστήματος των θηλαστικών. Το DHA είναι το πιο άφθονο ωμέγα-3 λιπαρό οξύ στον εγκέφαλο και τον αμφιβληστροειδή και τα δύο όργανα, ο εγκέφαλος και ο αμφιβληστροειδής βασίζονται στη διατροφική πρόσληψη DHA για να λειτουργήσουν σωστά. Το DHA υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων κυτταρικής μεμβράνης και κυτταρικής σηματοδότησης, ιδιαίτερα στη φαιά ουσία του εγκεφάλου καθώς και στα εξωτερικά τμήματα των κυττάρων φωτοϋποδοχέων του αμφιβληστροειδούς, τα οποία είναι πλούσια σε μεμβράνες.
Πηγές τροφίμων ωμέγα-3 λιπαρών οξέων
Μερικές από τις πηγές τροφίμων του ω-3 είναι τα ψάρια (π.χ. ψάρια κρύου νερού όπως σολομός, σαρδέλες, σκουμπρί), το μουρουνέλαιο, τα οστρακοειδή, το χαβιάρι, τα θαλάσσια φύκια, το έλαιο φυκιών, ο λιναρόσπορος, ο σπόρος κάνναβης, οι σπόροι chia και τα καρύδια.
Η τυπική δυτική διατροφή περιλαμβάνει συνήθως υψηλές ποσότητες ωμέγα-6 (ω-6) λιπαρών οξέων, καθώς τρόφιμα όπως δημητριακά, φυτικά σπορέλαια, πουλερικά και αυγά είναι πλούσια σε ωμέγα-6 λιπίδια. Από την άλλη, τα ωμέγα-3 (ω-3) λιπαρά οξέα, τα οποία βρίσκονται κυρίως στα ψάρια κρύου νερού, καταναλώνονται σε σημαντικά χαμηλότερες ποσότητες, έτσι ώστε η αναλογία ωμέγα-3: ωμέγα-6 είναι συχνά εντελώς ανισόρροπη.
Ως εκ τούτου, η χρήση συμπληρωμάτων διατροφής ωμέγα-3 συνιστάται συχνά από γιατρούς και επαγγελματίες υγείας.
απαραίτητα λιπαρά οξέα
Τα απαραίτητα λιπαρά οξέα (EFAs) είναι λιπαρά οξέα που οι άνθρωποι και τα ζώα πρέπει να καταναλώνουν από τα τρόφιμα, δεδομένου ότι το σώμα τα απαιτεί για τη σωστή ζωτική λειτουργία, αλλά δεν μπορεί να τα συνθέσει. Γενικά, 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 το άλφα-λινολενικό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-3 λιπαρό οξύ, και το λινελαϊκό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-6 λιπαρό οξύ. Υπάρχουν κάποια άλλα λιπαρά οξέα, τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν ως “υπό όρους απαραίτητη”, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να καταστούν απαραίτητες υπό ορισμένες αναπτυξιακές ή νοσολογικές συνθήκες· Παραδείγματα περιλαμβάνουν δοκοσαεξανοϊκό οξύ, το οποίο είναι ένα ωμέγα-3 λιπαρό οξύ, και γάμμα-λινολενικό οξύ, ένα ωμέγα-6 λιπαρό οξύ.