Producción liposomal de vitamina C con ultrasonidos
Las fórmulas liposomales de vitaminas son conocidas por su mayor biodisponibilidad y tasa de absorción. La vitamina C, un antioxidante, es un suplemento común utilizado en medicamentos nutricionales y médicos para apoyar el sistema inmunológico del cuerpo humano. La ultrasonicación es un método fiable y seguro para la producción de liposomas y nano-liposomas de alta calidad. El proceso de encapsulación por ultrasonidos produce liposomas con una elevada carga de sustancias activas, como la vitamina C.
Vitamina C liposomal producida con ultrasonidos
La ventaja de las vitaminas liposomales es que no se administran en forma convencional de comprimidos o polvo, sino como formulación líquida con mayor biodisponibilidad. Es decir, las vitaminas se encapsulan en el núcleo de células esféricas de fosfolípidos, los llamados liposomas. Como los liposomas tienen una composición de fosfolípidos similar a la de las membranas lipídicas de las células humanas, se absorben mucho mejor en las células del organismo. Por ello, los liposomas se utilizan en formulaciones medicinales y farmacéuticas, suplementos y nutracéuticos, cosmecéuticos y productos cosméticos. La ultrasonicación es un método muy eficaz para encapsular moléculas terapéuticas en liposomas. La producción de liposomas por ultrasonidos se caracteriza por una alta eficiencia de atrapamiento, lo que significa que un alto porcentaje de ingredientes activos (por ejemplo, vitamina C) se encapsulan en liposomas. Al mismo tiempo, la sonicación garantiza un tamaño de liposoma uniformemente pequeño que puede ser absorbido fácilmente por las células humanas. Por lo tanto, los liposomas de vitamina C encapsulados por ultrasonidos ofrecen una biodisponibilidad y una eficacia muy elevadas. En general, la formación de liposomas por ultrasonidos es muy eficaz y ofrece una calidad superior.
UIP1000hdT con reactor de flujo de vidrio para la producción de liposomas
Instrucciones paso a paso para la encapsulación ultrasónica de vitamina C en liposomas
La vitamina C liposomal es una forma de administración de vitamina C que mejora la absorción y la biodisponibilidad. La ultrasonicación con sonda es un método eficaz y fiable para producir liposomas.
El siguiente protocolo muestra los pasos generales para producir vitamina C liposomal utilizando un ultrasonicador tipo sonda:
- Mezcle vitamina C en polvo con una pequeña cantidad de agua destilada para formar una solución.
- Añadir la solución de vitamina C a una solución de fosfolípidos (como la lecitina de soja) en una proporción de 1:10 (vitamina C:fosfolípidos) en volumen.
- Colocar la mezcla en un vaso de vidrio e introducir la sonda del ultrasonicador, por ejemplo UP200Ht con S26d14, en la solución.
- Ultrasonicen la mezcla con el ultrasonido de sonda durante 5-10 minutos, a una potencia aproximada de 200 W (frecuencia de 26 kHz). La sonda del ultrasonicador debe moverse suavemente por la solución durante el proceso de sonicación. Evitar el contacto de la sonda con la pared del vaso (ya que los vasos de vidrio podrían romperse).
- Tras la sonicación, dejar reposar la mezcla durante 10-15 minutos para que se formen los liposomas.
- Conservar en un frasco de vidrio oscuro y preferiblemente en el frigorífico para una estabilidad a largo plazo.
Es importante señalar que el protocolo exacto puede variar en función del ultrasonicador específico y de los materiales utilizados. Además, la estabilidad y la calidad de los liposomas pueden verse afectadas por factores como el pH, la temperatura y la presencia de otras sustancias, por lo que es importante controlar cuidadosamente estas variables durante el proceso de producción.
Los liposomas preparados por ultrasonidos ayudan a superar la corta vida media, la baja permeabilidad de la membrana celular y la escasa biodisponibilidad oral debida a la degradación gástrica y enzimática de estos compuestos bioactivos. La encapsulación en una bicapa de fosfolípidos protege los principios activos contra la degradación y aumenta la tasa de absorción en las células.
Ultrasonidos UP200Ht para el atrapamiento eficaz de la vitamina C en liposomas.
Formación ultrasónica de liposomas
Dado que la formación de liposomas y nanoliposomas no se produce como un proceso espontáneo, se requiere un recurso energético para promover el proceso de encapsulación. Los liposomas son vesículas lipídicas que se forman cuando se añaden fosfolípidos, por ejemplo lecitina, al agua, donde forman estructuras bicapa cuando se aplica suficiente energía, por ejemplo mediante sonicación. La ultrasonicación ayuda a la disposición de las moléculas lipídicas, de modo que se obtiene una fase acuosa termodinámicamente estable. La sonicación no sólo favorece la formación de liposomas, sino que también reduce su tamaño dando lugar a nanoliposomas. El tamaño del liposoma es un factor importante en lo que respecta a la biodisponibilidad y la tasa de absorción, ya que los liposomas más pequeños pueden penetrar más fácilmente en las membranas celulares.
Reducción ultrasónica del tamaño de los liposomas
La dispersión ultrasónica es un método sencillo y eficaz para reducir el tamaño de los liposomas y fabricar nanoliposomas. Para preparar liposomas más pequeños, las vesículas hidratadas se sonican durante unos minutos con un ultrasonicador tipo sonda en un reactor de temperatura controlada. Al tratarse de un método no térmico y puramente mecánico, la reducción de tamaño por ultrasonidos no degrada los fosfolípidos ni los compuestos bioactivos.
Tras la formación de una película lipídica y la posterior rehidratación, se utiliza la sonicación para favorecer el atrapamiento de los principios activos en el liposoma. Además, la sonicación consigue el tamaño de liposoma deseado.
UP400St, un potente homogeneizador ultrasónico de 400 vatios, para la producción de liposomas
Procesadores ultrasónicos para la producción de liposomas
Los sistemas de ultrasonidos de Hielscher se utilizan ampliamente en la producción farmacéutica y de suplementos para formular liposomas de alta calidad cargados con vitaminas, antioxidantes, péptidos, polifenoles y otros compuestos bioactivos. Para satisfacer las demandas de sus clientes, Hielscher suministra ultrasonicadores, desde el compacto homogeneizador manual de laboratorio y los ultarsonicadores de sobremesa hasta sistemas ultrasónicos totalmente industriales para la producción de grandes volúmenes de formulaciones liposomales. Disponemos de una amplia gama de sonotrodos y reactores ultrasónicos para garantizar una configuración óptima para su producción de liposomas. La robustez de los sonicadores Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en condiciones de trabajo duras y en entornos exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
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Literatura/Referencias
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Información interesante
vitamina C
La vitamina C, también conocida como ácido L-ascórbico o ascorbato, es un antioxidante hidrosoluble cuya fórmula química es C6H8O6. Como anitioxidante, la vitamina C actúa como donante de electrones en diversas reacciones enzimáticas y no enzimáticas. Además, la vitamina C es un cofactor en muchas reacciones enzimáticas que regulan funciones biológicas esenciales como la cicatrización de heridas y la síntesis de colágeno. El escorbuto es la forma más conocida de deficiencia grave de vitamina C que se produce debido a una síntesis deficiente de colágeno.
Como vitamina, el ácido ascórbico es esencial para el cuerpo humano, lo que significa que el organismo no puede sintetizar la vitamina C, sino que debe consumirse con los alimentos. Entre los alimentos ricos en vitamina C se encuentran los cítricos, el camu camu, la acerola, la col rizada, la rosa mosqueta, la grosella negra, la guayaba, así como otras frutas y verduras.
Una dieta equilibrada aporta fácilmente cantidades adecuadas de vitamina C. Sin embargo, para garantizar un aporte vitamínico suficiente se recurre con frecuencia a complementos dietéticos como gotas, cápsulas, comprimidos, polvos y gominolas. La ingesta diaria de vitamina C recomendada por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria es de 110 mg/día para los hombres y 95 mg/día para las mujeres adultas.
En medicina, la vitamina C se administra en dosis elevadas bajo supervisión médica para apoyar los tratamientos contra el cáncer y reforzar el sistema inmunitario. Por ejemplo, algunos estudios han demostrado que el consumo regular de suplementos de vitamina C reduce la duración y la gravedad de los resfriados y la gripe.
¿Qué es un liposoma?
Los liposomas son vesículas esféricas de tamaño microscópico, que puede oscilar entre 30 nm y varios micrómetros. Una forma fiable de sintetizar liposomas en condiciones controladas es la encapsulación ultrasónica. En su mayoría, los liposomas están compuestos por fosfolípidos, especialmente fosfatidilcolina, pero también pueden incluir otros compuestos lipídicos, como la fosfatidiletanolamina del huevo.
Al ser vesículas formadas por fosfolípidos, los liposomas actúan como microcontenedores que encapsulan compuestos bioactivos como vitaminas, antioxidantes, polifenoles, péptidos, sustancias farmacológicas (por ejemplo, vacunas, compuestos medicinales). La bicapa de fosfolípidos encapsula la sustancia bioactiva y la transporta al interior de las células. Dado que las bicapas liposomales están formadas por fosfolípidos similares a las membranas celulares, los liposomas pueden atravesar fácilmente las membranas celulares e introducir las sustancias bioactivas en las células. Esto convierte a los liposomas en un potente portador de fármacos con una elevada biodisponibilidad y tasa de absorción. Las propiedades anfifílicas de las bicapas de fosfolípidos hacen que los liposomas sean solubles tanto en líquidos acuosos como polares.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.