Liposoomne kapseldatud bioaktiivsed molekulid ultraheliga

Ultraheli on teadaolevalt väga tõhus liposomaalsete ravimvormide valmistamisel. Tüüpilised liposoomipreparaadid kapseldavad C-vitamiini, CBD-d, kurkumiini, kvertsitiini, astaksantiini, peptiide ja manifioldi teisi bioaktiivseid ühendeid ultraheli abil. Ultraheli liposoomide kapseldamine on lihtne, kiire ja tõhus tehnika, mis võimaldab toota stabiilseid, väga koormatud vesiikuleid. Ultraheli kapseldatud toitained paistavad silma suurepärase biosaadavusega.

Ülevaade: Bioaktiivsete ühendite liposomaalne kapseldamine sonikatsiooni abil.

Ultraheli kapseldamine pakub väga tõhusat ja kontrollitavat meetodit bioaktiivsete ühendite lisamiseks liposoomidesse, suurendades nende stabiilsust, biosaadavust ja funktsionaalset toimet. Kõrge intensiivsusega ultraheli tekitatud akustiline kavitatsioon soodustab lipiidide kiiret hüdratatsiooni, vesiklite suuruse vähenemist ja ühtlast dispersiooni, mis võimaldab väikeste, homogeensete ja kitsa suurusjaotusega liposoomide moodustamist. See tehnika hõlbustab nii hüdrofiilsete kui ka lipofiilsete ühendite kapseldamise suurt tõhusust, minimeerides samal ajal vajadust orgaaniliste lahustite või karmide töötlemistingimuste järele. Lisaks võimaldab ultrahelitöötlus täpset kontrolli osakeste suuruse ja lamellilisuse üle, mis on kriitilised parameetrid tundlike bioaktiivsete ainete kontrollitud vabanemise, raku kaudu omastamise ja pikaajalise stabiilsuse optimeerimiseks farmaatsia-, toitumis- ja kosmeetikarakendustes.

Mis on liposoomid ja millised on nende eelised?

Liposoomid on vesiikulid, mis koosnevad vesisüdamikust, mis on ümbritsetud ühe või mitme fosfolipiidse kahekihilise kihiga. Kuna liposoomidel on vesisüdamik, mida ümbritseb lipiidikiht ja hüdrofiilne väliskest, on liposoomid vees lahustuvad ja võivad vesiikuli vastavates sektsioonides transportida vees lahustuvaid ja rasvlahustuvaid ühendeid. See muudab liposoomid terapeutiliselt aktiivsete molekulide jaoks väga tõhusaks manustamissüsteemiks. Liposoomid moodustuvad bioloogiliste membraanide katkestamise teel- protsess, mida soodustab ja intensiivistab ultraheli. Liposoomid koosnevad kõige sagedamini fosfolipiididest, eriti fosfatidüülkoliinist, kuid võivad sisaldada ka teisi lipiide, näiteks munafosfatidüületanoolamiini, kui need sobivad lipiidide kahekihilise struktuuriga. Liposoomid moodustuvad spontaanselt, kui fosfolipiidid on hüdreeritud. Esimeses etapis – hüdratatsioonifaas – ultrahelitöötlust kasutatakse lipiidide ja vesifaasi nano-emulgeerimiseks, et soodustada väga koormatud mitme lamellaarse vesiikuli (MLV) moodustumist. Seejärel saab sonifikatsiooni kasutada liposoomi suuruse vähendamiseks, kui see on vajalik. Väiksema vesiikuli suuruse saamiseks rakendatakse ultrahelitöötlust, et hajutada ja vähendada liposoomi suurust mono-dispergeeritud suurte uni-lamellaarsete vesiikulite (LUV) või väikeste uni-lamellaarsete vesiikulite (maasturite) jaoks.
Liposoomide moodustumise ja liposomaalse suuruse vähendamise ultraheli tehnika on usaldusväärne, kiire, tõhus, lihtne ja ohutu. Toodetud liposoomidel on suur bioaktiivsete ainete koormus, kõrge stabiilsus ja suurepärane biosaadavus.

Miks ei ole ultraheli puhastusvannid võimelised tootma kvaliteetseid liposoome?

Liposoomide tootmiseks on vaja ultraheli seadet, mis suudab anda piisavalt energiat, et luua ühtseid, nano suurusega osakesi. Omatehtud liposoomid, mis kasutavad ultraheli juveelipuhastit, on tavaliselt ebaefektiivsed, kuna valmistatud liposoomidel ei ole vajalikku nanosuurust ega kapselda bioaktiivseid toitaineid tõhusal ja pikaajalisel stabiilsel viisil. Kvaliteetsete liposoomide valmistamiseks on eelistatud tehnoloogia sondi tüüpi ultrasonikaator, kuna sond (sonotrode) võib edastada intensiivset akustilist energiat, mis on vajalik väga koormatud efektiivsete liposoomide moodustamiseks söötmesse. Üldiselt on ultraheli sondiga toodetud liposoomide osakeste suuruse jaotus 100-500nm, mis on optimaalne suurte koormuste ja suurepärase biosaadavuse jaoks.
Ultraheli vooluraku reaktori kasutamine võimaldab valmistada liposoome hapnikuvabas keskkonnas, et vältida oksüdatiivset lagunemist.
Sonditüüpi ultrahelilaatorid annavad vajaliku energia, et toota kvaliteetseid liposoome, mis on:

Pärast lipiidkihi moodustamist ja sellele järgnevat rehüdreerimist kasutatakse sonikatsiooni, et soodustada toimeainete kinnistumist liposoomidesse. Lisaks saavutatakse sonikatsiooniga soovitud liposoomi suurus.

Liposoomne kapseldatud molekulid ultraheliga

Alljärgnev loetelu annab ülevaate sellest, milliseid aineid on juba edukalt kapseldatud liposoomivormidesse, kasutades ultraheli valmistamise meetodit.

• antioksüdandid nagu glutatioon, C-vitamiin, metüleeritud B-vitamiinid, resveratrool, CoQ10 jne.
• fenoolid: flavonoidid nagu fisetiin, kvertsitiin, oligomeersed proantotsüanidiinid (OPC); saponiinid nagu astralgalosiid; Alkaloidid
• mineraalid nagu magneesiumkelaat (nt magneesiumtreonaat, magneesiumorotaat), tsink, vask jne.
• terpeenid nagu astaksantiin, limoneen, pineen, humuleen, linalool, beeta-karüofülleen, fütool, geraniool, terpinoleen jne.
• lipiidid nagu omega-3 rasvhapped EPA ja DHA; dipalmitoüül-fosfatidüülkoliin (DPPC) jne.
• aminohapped nagu kreatiin, glütsiin, 5-HTP (5-hüdroksütrüptofaan), fenüülalaniin, L-teaniin, GABA (gamma-aminovõihape), tauriin, N-atsetüültsüsteiin (NAC), L-türosiin jne.
• peptiidid, nt oksütotsiin, kollageen, GLP-1 peptiidid jne.
• polüsahhariidid nagu hüaluroonhape, seente polisahhariidid jne.
• kannabinoidid nagu CBD, CBG, THC
• nootroopikumid, nutikad ravimid ja kognitiivsed võimendajad, mis võivad sisaldada nii eespool nimetatud aineid kui ka muid molekule

Bioaktiivsete molekulide nano-täiustatud liposoomne koostis pakub suuremat imendumiskiirust, paremat biosaadavust ja võib võimaldada ainetel läbida vere aju barjääri.
Alternatiivsed lipiidipõhised ravimite manustamissüsteemid on nanoemulsioonid ja lipiidipõhised kolloidsed kandjad, nagu tahked lipiidide nanoosakesed (SLN) ja nanostruktuursed lipiidide kandjad (NLC). Kõiki neid, nano-emulsioone, SLN-e ja NLC-sid saab usaldusväärselt moodustada ja laadida ultrahelitöötluse all.
Loe lähemalt ultraheliga ekstraheeritud ja nano-kapseldatud Aloe Vera kohta!

Valige oma eelistatud liposoomi moodustamise meetod

Sonikatsiooni kasutatakse laialdaselt mitmetes liposoomide valmistamise ja töötlemise meetodites, sest see toetab nii liposoomide moodustamist kui ka töötlemisjärgset kontrolli. Sonotatsiooni võib kasutada otsese liposoomi moodustamise ajal, hajutades letsitiini (fosfolipiide) vesiklite kiireks moodustumiseks vesiklite faasis, ning seda kasutatakse tavaliselt ka sellistes väljakujunenud meetodites nagu pöördfaasiline aurustamine ja õhukese kile hüdratsioon, et parandada lipiidide dispersiooni ja kiirendada vesiklite moodustumist. Lisaks esialgsele ettevalmistusele kasutatakse sonikatsiooni sageli eelnevalt moodustatud (tühjade) liposoomide laadimiseks sonoporationi abil, mis võimaldab bioaktiivsete ühendite tõhusat lisamist, ning see on standardne vahend liposoomide suuruse vähendamiseks, mille abil saadakse väiksemaid, ühtlasemaid vesikleid kitsama suuruse jaotusega, mis parandab stabiilsust ja manustamisvõimet.
Lisateave erinevate ultraheli abil toimivate liposoomide tootmismeetodite kohta:

• Ultraheli liposoomide moodustamine letsitiini abil
• Ultraheli pöördfaasilise aurustamise meetod
• Ultraheli õhukese kile hüdreerimine

Liposoomi kvaliteeti mõjutavad tegurid

Liposoomi kvaliteedi määravad osakeste suuruse ja lamellilisuse ühtlus, takerdumise efektiivsus (�) / kapseldamiskoormus ja stabiilsus. Valmistamismeetod, töötlemistingimused, toorained ja ladustamine on olulised tegurid, mis aitavad kaasa liposomaalsete preparaatide kvaliteedile ja seega ka tugevusele. Vasakpoolne SEM-pilt näitab ultraheli ettevalmistatud liposoome, mis on laaditud DHA ja EPA rasvhapetega, kasutades Hielscheri ultrasonikaatorit UP200S (uuring ja pilt: Hadian et al. 2014).
Liposoomide ultraheli ettevalmistamine on usaldusväärne tehnika, mis annab väikese, ühtlase liposomaalse osakeste suuruse bioaktiivsete molekulide suure koormusega. Ultraheli protsessi parameetrid (selline amplituud, koguenergia, aeg, pulsatsioon, temperatuur, rõhk) on täpselt reguleeritavad. Mittetermilise töötlemismeetodina põhineb sonifikatsiooni tööpõhimõte puhtalt mehaanilisel nihkel. Temperatuuri tõusu ultraheliga töödeldud vedelikus tuleb seletada termodünaamika teise seadusega, mis sätestab, et lõpuks kasutatav energia muundatakse soojuseks. Liposomaalse keskkonna stabiilse madala temperatuuri säilitamiseks pakub Hielscher Ultrasonics keerukaid jahutuslahendusi, nagu jäävannid, samuti reaktorid ja jahutusjakkidega voolurakud. Ultraheli liposoomide tootmise tulemused on reprodutseeritavad, mis on oluline standardiseeritud protsessi ja pidevalt kõrge tootekvaliteedi jaoks.
Kvaliteetsed fosfolipiidid, milles on suur protsent fosfatidüülkoliini ja fosfatidüületanoolamiini, tagavad stabiilse liposoomikesta, mis takistab toitainete lekkimist. Tugev fosfolipiidkest kaitseb ka kapseldatud toitaineid oksüdatiivse ja termilise lagunemise eest. Seetõttu on oluline fosofolipiidide ja vesifaasi tasakaalustatud suhe kapseldatud toitainetesse (bioaktiivsed molekulid).

Suure jõudlusega ultrasonikaatorid liposoomide tootmiseks

Hielscher Ultrasonics’ süsteemid on usaldusväärsed masinad, mida kasutatakse ravimite ja toidulisandite tootmisel kvaliteetsete liposoomide formuleerimiseks, mis on koormatud vitamiinide, antioksüdantide, flavonoidide, peptiidide, polüfenoolide ja muude bioaktiivsete ühendite/toitainetega. Et vastata oma klientidele’ nõudmistele, tarnib Hielscher ultrahelistaatoreid alates kompaktsest käeshoitavast laborihomogenisaatorist ja lauale paigaldatavast ultrahelistaatorist kuni täielikult tööstuslike ultrahelisüsteemideni, mis on mõeldud suurte mahtude liposomaalsete preparaatide tootmiseks. Ultraheli liposoomide formuleerimist saab teostada partiidena või pideva inline-protsessina, kasutades ultraheli läbivoolureaktorit. Saadaval on lai valik ultraheli sonotroode (sondid) ja reaktorianumad, et tagada optimaalne seadistus teie liposoomide tootmiseks. Hielscheri ultraheliseadmete vastupidavus võimaldab 24/7 töötamist rasketes ja nõudlikes keskkondades.
Täpne kontroll kõigi oluliste protsessiparameetrite üle, nagu amplituud, rõhk, temperatuur ja ultrahelitöötluse aeg, muudab ultraheli protsessi usaldusväärseks ja reprodutseeritavaks. Hielscher Ultrasonics teab pidevalt kõrge tootekvaliteedi tähtsusest ning toetab toidulisandite ja ravimite tootjaid, et rakendada protsesside standardimist ja GMP (head tootmistavad) intelligentse tarkvara ja automaatse andmete salvestamise abil. Meie digitaalsed ultraheli homogenisaatorid salvestavad automaatselt kõik ultraheli protsessi parameetrid sisseehitatud SD-kaardile. Digitaalsed puuteekraanid ja brauseri kaugjuhtimispult võimaldavad pidevat protsessi jälgimist ja võimaldavad protsessi parameetreid täpselt reguleerida, kui vaja. See hõlbustab märkimisväärselt protsessi jälgimist ja kvaliteedikontrolli.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest: