Producción de vitamina C liposomal con ultrasonidos
Las formulaciones de vitaminas liposomales son conocidas por su mayor biodisponibilidad y tasa de absorción. La vitamina C, un antioxidante, es un suplemento común utilizado en los medicamentos nutricionales y médicos para apoyar el sistema inmunológico del propio cuerpo humano. La ecografía es un método fiable y seguro para la producción de liposomas y nanoliposomas de alta calidad. El proceso de encapsulación ultrasónica produce liposomas con una alta carga de sustancias activas, como la vitamina C.
Vitamina C liposomal
La ventaja de las vitaminas liposomales es que no se administran en forma convencional de tabletas o polvo, sino como formulación líquida de mayor biodisponibilidad. Esto significa que las vitaminas están encapsuladas en el núcleo de las células fosfolípidas esféricas, los llamados liposomas. Como los liposomas tienen una composición fosfolípida similar a la de las membranas lipídicas de las células humanas, se absorben mucho mejor en las células del cuerpo. Por lo tanto, los liposomas se utilizan en formulaciones medicinales y farmacéuticas, suplementos y nutracéuticos, cosmecéuticos y productos cosméticos.
Los liposomas preparados por ultrasonido ayudan a superar la corta vida media, la baja permeabilidad de la membrana celular y la escasa biodisponibilidad oral debido a la degradación gástrica y enzimática de estos compuestos bioactivos. La encapsulación en una bicapa de fosfolípidos protege los ingredientes activos contra la degradación y aumenta la tasa de absorción en las células.
UIP1000hdT con un reactor de flujo de vidrio para la producción de liposomas
La formación de liposomas ultrasónica
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 la sonicación. La ecografía ayuda a la disposición de las moléculas lipídicas, de modo que se obtiene una fase acuosa termodinámicamente estable. La sonicación no sólo promueve la formación de liposomas, sino que también reduce el tamaño de los mismos, lo que da lugar a nanoliposomas. El tamaño de los liposomas 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 del tamaño de los liposomas ultrasónicos
La dispersión ultrasónica es un método simple y eficiente para reducir el tamaño de los liposomas y fabricar nanoliposomas. Para preparar liposomas más pequeños, las vesículas hidratadas son sonicadas durante unos minutos con un ultrasonido tipo sonda en un reactor de temperatura controlada. Como método no térmico y puramente mecánico, la reducción del tamaño por ultrasonidos no degrada los fosfolípidos ni los compuestos bioactivos.
UP400St, un potente homogeneizador ultrasónico de 400 vatios, para la producción de liposomas
Procesadores ultrasónicos para la producción de liposomas
Hielscher Ultrasonics’ se utilizan ampliamente en la producción farmacéutica y de suplementos para formular liposomas de alta calidad cargados de vitaminas, antioxidantes, péptidos, polifenoles y otros compuestos bioactivos. Para satisfacer a sus clientes’ Hielscher suministra ultrasonidos, desde el compacto homogeneizador de laboratorio manual y los ultarsonidos de sobremesa hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales para la producción de grandes volúmenes de formulaciones liposomales. Se dispone de una amplia gama de sonotrodos y reactores ultrasónicos para asegurar una configuración óptima para su producción de liposomas. La robustez de los equipos ultrasónicos de Hielscher permite el funcionamiento 24/7 en entornos de trabajo pesado y 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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Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.
Literatura/Referencias
- Christopher W. Shade (2016): Los liposomas como sistemas avanzados de administración de nutracéuticos. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33-36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Estabilidad coloidal de los liposomas. AIMS Ciencia de los Materiales, 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): Bioactividad de los compuestos orgánicos e inorgánicos foto-generados en sistemas bio-inspirados. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Información interesante
La vitamina C
La vitamina C, también conocida como ácido L-ascórbico o ascorbato, es un antioxidante soluble en agua con la fórmula química de C6H8O6. Como anitioxidante, la vitamina C actúa como donante de electrones en varias reacciones enzimáticas y no enzimáticas. Además, la vitamina C es un cofactor en muchas reacciones enzimáticas que regulan las 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 la alteración de la síntesis de colágeno.
Como vitamina, el ácido ascórbico es esencial para el cuerpo humano, lo que significa que el cuerpo no puede sintetizar la vitamina C, pero debe ser consumido con los alimentos. Los alimentos ricos en vitamina C incluyen los cítricos, el camu camu, la acerola, la col rizada, el escaramujo, la grosella negra, la guayaba y otras frutas y verduras.
Mientras que una dieta bien equilibrada proporciona fácilmente cantidades adecuadas de vitamina C. Sin embargo, los suplementos dietéticos como las gotas, cápsulas, tabletas, polvos y gomas de mascar se utilizan con frecuencia para asegurar un suministro suficiente de vitamina. La ingesta diaria recomendada de vitamina C por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria es de 110 mg/día para los hombres y 95 mg/día para las mujeres adultas.
En la medicina, la vitamina C se administra en altas dosis bajo supervisión médica para apoyar los tratamientos contra el cáncer y fortalecer el sistema inmunológico. Por ejemplo, los estudios han demostrado que el consumo regular de suplementos de vitamina C reduce la duración y la gravedad del resfriado y la gripe.
¿Qué es un liposoma?
Los liposomas son vesículas esféricas de tamaño microscópico, que pueden variar desde 30nm hasta varios micrómetros. Una forma fiable de sintetizar liposomas en condiciones controladas es la encapsulación ultrasónica. En su mayoría, los liposomas están compuestos de fosfolípidos, especialmente fosfatidilcolina, pero también pueden incluir otros compuestos lipídicos, como la fosfatidilletanolamina de huevo.
Al ser vesículas hechas de fosfolípidos, los liposomas actúan como microcontenedores que encapsulan compuestos bioactivos como vitaminas, antioxidantes, polifenoles, péptidos, sustancias medicamentosas (por ejemplo, vacunas, compuestos medicinales). La bicapa de fosfolípidos encapsula la sustancia bioactiva y la transporta a las células. Dado que las bicapas liposomadas están hechas de fosfolípidos similares a las membranas celulares, los liposomas pueden atravesar fácilmente las membranas celulares y llevar las sustancias bioactivas a las células. Esto hace que los liposomas sean un portador de drogas muy potente con una alta 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.