Los nanoliposomas son portadores de fármacos muy eficaces para mejorar la biodisponibilidad de compuestos bioactivos como ácidos grasos omega-2, vitaminas y otras sustancias. La encapsulación ultrasónica de compuestos bioactivos es una técnica rápida y sencilla para preparar nanoliposomas con altas cargas de fármacos. La encapsulación ultrasónica en liposomas mejora la estabilidad y biodisponibilidad de los compuestos.

Ácidos grasos omega-3 liposomales

Los ácidos grasos omega-3, como el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA), desempeñan un papel fundamental para el buen funcionamiento de muchas reacciones bioquímicas vitales en el cuerpo humano. El EPA y el DHA se encuentran sobre todo en el pescado de agua fría, el hígado de bacalao y el marisco. Dado que no todo el mundo consume las dos raciones de pescado recomendadas a la semana, el aceite de pescado se utiliza a menudo en forma de suplementos dietéticos. Además, los ácidos grasos omega-3 como el EPA y el DHA se utilizan como terapéutica para tratar enfermedades cardiovasculares y cerebrales, así como en la terapia del cáncer. Para mejorar la biodisponibilidad y la tasa de absorción, la encapsulación ultrasónica en liposomas es una técnica muy utilizada con éxito.

Encapsulación ultrasónica de ácidos grasos omega-3 en liposomas

La encapsulación ultrasónica es una técnica de preparación fiable para formar liposomas con una elevada carga de sustancias activas. La nanoemulsificación ultrasónica altera las bicapas de fosfolípidos e introduce energía para promover el ensamblaje de vesículas anfifílicas de forma esférica, conocidas como liposomas.
La ultrasonicación permite controlar el tamaño de los liposomas en el proceso de preparación por ultrasonidos: El tamaño del liposoma disminuye al aumentar la energía de los ultrasonidos. Los liposomas más pequeños ofrecen una mayor bioaccesibilidad y pueden transportar las moléculas de ácidos grasos con mayor éxito a los lugares diana, ya que su menor tamaño facilita la permeabilidad a través de las membranas celulares.
Los liposomas son conocidos como potentes transportadores de fármacos, que pueden cargarse con sustancias tanto lipofílicas como hidrofílicas debido a la estructura anfifílica de sus bicapas. Otra ventaja de los liposomas es la capacidad de modificarlos químicamente mediante la inclusión de polímeros unidos a lípidos en la formulación, de modo que se mejora la absorción de las moléculas atrapadas en el tejido diana y se prolonga la liberación del fármaco y, por tanto, su tiempo de semivida. La encapsulación liposomal también protege los compuestos bioactivos contra la degradación oxidativa, que es un factor importante para los ácidos grasos poliinsaturados como el EPA y el DHA, que son propensos a la oxidación.
Hadia et al. (2014) descubrieron que la encapsulación ultrasónica de DHA y EPA utilizando el ultrasonicador tipo sonda 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 (p valor inferior a 0,05; valores estadísticamente significativos).

Liposomas preparados por ultrasonidos cargados con ácidos grasos DHA y EPA.
estudio e imagen: Hadian et al. 2014

Comparación de eficacia: Encapsulación ultrasónica frente a extrusión de liposomas

Comparando la encapsulación por sonda ultrasónica con la sonicación en baño y la técnica de extrusión, se consigue una formación superior de liposomas mediante la sonicación por sonda.
Hadia et al. (2014) compararon la sonicación con sonda (UP200S), la sonicación en baño y la extrusión como técnicas para preparar liposomas de aceite de pescado omega-3. Los liposomas preparados por sonicación tipo sonda tenían forma esférica y mantenían una elevada integridad estructural. El estudio concluyó que la sonicación tipo sonda de liposomas preformados facilita la preparación de liposomas altamente cargados de DHA y EPA. Mediante la sonicación tipo sonda, los ácidos grasos omega-3 DHA y EPA se encapsularon en la membrana nanoliposomal. La encapsulación hace que los ácidos grasos omega-3 sean altamente biodisponibles y los protege contra la degradación oxidativa.

Factores importantes para obtener liposomas de alta calidad

Tras la preparación de los liposomas, la estabilización y el almacenamiento de las formulaciones liposomales desempeñan un papel crucial para obtener una formulación portadora estable a largo plazo y altamente potente.
Entre los factores críticos que afectan a la estabilidad de los liposomas se encuentran el valor del pH, la temperatura de almacenamiento y los materiales del recipiente de almacenamiento.
Para una formulación acabada, el valor de pH de aproximadamente 6,5 se considera ideal, porque a pH 6,5 la hidrólisis lipídica se reduce a su tasa más baja.
Dado que los liposomas pueden oxidarse y perder su carga de sustancias atrapadas, se recomienda una temperatura de almacenamiento de aproximadamente 2-8 °C. Los liposomas cargados no deben someterse a condiciones de congelación y descongelación, ya que el estrés por congelación-descongelación favorece la fuga de los compuestos bioactivos encapsulados.
El recipiente de almacenamiento y los cierres del recipiente de almacenamiento deben seleccionarse cuidadosamente, ya que los liposomas no son compatibles con ciertos materiales plásticos. Para evitar la degradación de los liposomas, las suspensiones inyectables de liposomas deben almacenarse en ampollas de vidrio en lugar de en viales de inyección con tapón. Debe comprobarse la compatibilidad con los tapones de elastómero de los viales de inyección. Para evitar la fotooxidación de los compuestos lipídicos, es muy importante almacenarlos protegidos de la luz, por ejemplo, utilizando un frasco de vidrio oscuro y almacenándolos en un lugar oscuro. En el caso de las formulaciones liposomadas infusibles, debe garantizarse la compatibilidad de las suspensiones liposomadas con los tubos intravenosos (de plástico sintético). El almacenamiento y la compatibilidad de los materiales deben especificarse en la etiqueta de la formulación liposomal. [cf. Kulkarni y Shaw, 2016].

Ultrasonicadores de alto rendimiento para formulaciones liposomales

Los sistemas de Hielscher Ultrasonics son máquinas fiables utilizadas en la producción farmacéutica y de suplementos para formular liposomas de alta calidad cargados con ácidos grasos, 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. La formulación liposomal por ultrasonidos puede llevarse a cabo por lotes o como proceso continuo en línea. Hay disponible una amplia gama de sonotrodos ultrasónicos (sondas) y recipientes de reactor para garantizar una configuración óptima para su producción de liposomas. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores: