Liposoomne C-vitamiini tootmine ultraheliga
Liposomaalsed vitamiinipreparaadid on tuntud oma kõrgema biosaadavuse ja imendumiskiiruse poolest. C-vitamiin, antioksüdant, on tavaline toidulisand, mida kasutatakse toitumis- ja meditsiinilistes ravimites inimkeha immuunsüsteemi toetamiseks. Ultraheli on usaldusväärne ja ohutu meetod kvaliteetsete liposoomide ja nano-liposoomide tootmiseks. Ultraheli kapseldamisprotsess toodab liposoome, millel on suur toimeainete koormus, näiteks C-vitamiin.
Liposoomne C-vitamiin, mis on toodetud ultraheliga
Liposomaalsete vitamiinide eeliseks on see, et neid ei manustata tavapärase tableti või pulbrina, vaid vedela preparaadina, millel on suurem biosaadavus. See tähendab, et vitamiinid on kapseldatud sfääriliste fosfolipiidrakkude, nn liposoomide südamikku. Kuna liposoomidel on inimese rakkude lipiidmembraanidega sarnane fosfolipiidide koostis, imenduvad nad oluliselt paremini keharakkudesse. Seetõttu kasutatakse liposoome ravimvormides ja ravimites, toidulisandites ja nutraceuticals, cosmeceuticals ja kosmeetikatoodetes. Ultraheli on väga tõhus meetod molekulide, näiteks terapeutiliste ainete kapseldamiseks liposoomidesse. Ultraheli liposoomide tootmist iseloomustab kõrge takerdumise efektiivsus, mis tähendab, et suur osa toimeainetest (nt C-vitamiin) on kapseldatud liposoomidesse. Samal ajal tagab ultrahelitöötlus ühtlaselt väikese liposoomi suuruse, mida inimese rakud kergesti imenduvad. Seetõttu pakuvad ultraheliga kapseldatud C-vitamiini liposoomid väga suurt biosaadavust ja efektiivsust. Üldiselt on ultraheli liposoomide moodustumine väga tõhus ja tagab suurepärase liposoomi kvaliteedi!
UIP1000hdT klaasvoolu reaktoriga liposoomide tootmiseks
Samm-sammult juhised C-vitamiini ultraheli kapseldamiseks liposoomidesse
Liposoomne C-vitamiin on C-vitamiini manustav vorm, mis parandab imendumist ja biosaadavust. Sondi tüüpi ultraheliuuring on tõhus ja usaldusväärne meetod liposoomide tootmiseks.
Järgmine protokoll näitab üldisi samme liposomaalse C-vitamiini tootmiseks sondi tüüpi ultrasonikaatori abil:
- Lahuse saamiseks segage C-vitamiini pulber väikese koguse destilleeritud veega.
- Lisatakse C-vitamiini lahus fosfolipiidide (näiteks sojaletsitiini) lahusele vahekorras 1:10 (C-vitamiin:fosfolipiidid) mahu järgi.
- Segu asetatakse klaasist keeduklaasi ja sisestatakse lahusesse ultrasonkaatori sond, nt UP200Ht koos S26d14-ga.
- Ultraheli segu kasutades sondi tüüpi ultrasonikaatorit 5-10 minutit, umbes võimsuse seadistuses 200W (sagedus 26 kHz). Ultrahelitöötluse käigus tuleb ultrasonikaatori sondi õrnalt läbi lahuse liigutada. Vältida sondi kokkupuudet keeduklaasi seinaga (kuna klaasist keeduklaasid võivad puruneda).
- Pärast ultrahelitöötlust laske segul istuda 10-15 minutit, et liposoomid saaksid moodustuda.
- Pikaajalise stabiilsuse tagamiseks hoida pimedas klaaspudelis ja eelistatavalt külmkapis.
Oluline on märkida, et täpne protokoll võib varieeruda sõltuvalt konkreetsest ultrasonikaatorist ja kasutatud materjalidest. Lisaks võivad liposoomide stabiilsust ja kvaliteeti mõjutada sellised tegurid nagu pH, temperatuur ja teiste ainete olemasolu, mistõttu on oluline neid muutujaid tootmisprotsessi ajal hoolikalt kontrollida.
Ultraheli valmistatud liposoomid aitavad ületada nende bioaktiivsete ühendite mao- ja ensümaatilise lagunemise tõttu lühikese poolväärtusaja, madala rakumembraani läbilaskvuse ja halva suukaudse biosaadavuse. Kapseldamine fosfolipiidide kahekihiliseks kihiks kaitseb toimeaineid lagunemise eest ja suurendab imendumiskiirust rakkudesse.
Ultrasonikaator UP200Ht C-vitamiini tõhusaks takerdumiseks liposoomidesse.
Ultraheli liposoomide moodustumine
Kuna liposoomide ja nanoliposoomide moodustumine ei toimu spontaanse protsessina, on kapseldamisprotsessi edendamiseks vaja energiaressurssi. Liposoomid on lipiidide vesiikulid, mis moodustuvad fosfolipiidide, nt letsitiini lisamisel veele, kus nad moodustavad kahekihilisi struktuure, kui rakendatakse piisavat energiat, nt ultrahelitöötluse teel. Ultraheli aitab lipiidimolekulide paigutust, nii et saadakse termodünaamiliselt stabiilne vesifaas. Sonikatsioon mitte ainult ei soodusta liposoomide moodustumist, vaid vähendab ka liposoomide suurust, mille tulemuseks on nanoliposoomid. Liposoomi suurus on biosaadavuse ja imendumiskiiruse osas oluline tegur, kuna väiksemad liposoomid võivad rakumembraanidesse kergemini tungida.
Ultraheli liposoomi suuruse vähendamine
Ultraheli dispersioon on lihtne ja tõhus meetod liposoomide suuruse vähendamiseks ja nanoliposoomide tootmiseks. Väiksemate liposoomide valmistamiseks töödeldakse hüdreeritud vesiikulid mõne minuti jooksul ultraheliga sondi tüüpi ultrasonikaatoriga reguleeritava temperatuuriga reaktoris. Mittetermilise, puhtalt mehaanilise meetodina ei lagunda ultraheli suuruse vähendamine fosfolipiide ega bioaktiivseid ühendeid.
Pärast lipiidse kile moodustumist, millele järgneb rehüdratsioon, kasutatakse ultrahelitöötlust, et soodustada toimeainete takerdumist liposoomi. Lisaks saavutab ultrahelitöötlus soovitud liposoomi suuruse.
UP400St, 400 vatti võimas ultraheli homogenisaator, liposoomide tootmiseks
Ultraheli protsessorid liposoomide tootmiseks
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse laialdaselt farmaatsiatööstuses ja täiendada tootmist, et sõnastada kvaliteetseid liposoome, mis on koormatud vitamiinide, antioksüdantide, peptiidide, polüfenoolide ja teiste bioaktiivsete ühenditega. Klientide nõudmiste rahuldamiseks varustab Hielscher ultrasonikaatoreid kompaktsest käeshoitavast labori homogenisaatorist ja pink-top ultarsonikaatoritest täielikult tööstuslikele ultraheli süsteemidele liposomaalsete ravimvormide suurte koguste tootmiseks. Saadaval on lai valik ultraheli sonotroode ja reaktoreid, et tagada teie liposoomitootmise optimaalne seadistus. Hielscheri sonikaatorite töökindlus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja nõudlikes keskkondades.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / viited
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Tõhus liposoomipõhine meetod antioksüdantide kapseldamiseks. Kolloidid ja pinnad B: Biointerfaces, köide 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. ja Wen, J. (2014): Veiste laktoferriiniga laetud liposoomide ja hüdrofiilsete polümeeridega modifitseeritud tahkete lipiidiosakeste valmistamine, optimeerimine ja iseloomustamine, kasutades faktoriaalset disaini. Keemiline bioloogia ja ravimidisain 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Valmistamismeetodi ja muutujate mõju liposoomide sisemisele struktuurile, morfoloogiale ja esinemisele fütantriool-Pluronic® F127 kubosoomides. Kolloidid ja pinnad B: Biointerfaces, köide 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposoomid kui nutraceuticals'i täiustatud manustamissüsteemid. Integr Med (Encinitas). 2016 märts; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mihhail Aleksejevitš Kiselev (2019): Liposoomide kolloidne stabiilsus. AIMS materjaliteadus, 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): Orgaaniliste/anorgaaniliste fotost genereeritud komposiitide bioaktiivsus bio-inspireeritud süsteemides. Rumeenia füüsika ajakiri 63, 702 (2018)
Faktid, mida tasub teada
C-vitamiin
C-vitamiin, tuntud ka kui L-askorbiinhape või askorbaat, on vees lahustuv antioksüdant, mille keemiline valem on C6H8O6. Anitioksüdandina toimib C-vitamiin elektrondoonorina erinevatele ensümaatilistele ja mitte-ensümaatilistele reaktsioonidele. Lisaks on C-vitamiin kofaktor paljudes ensümaatilistes reaktsioonides, mis reguleerivad olulisi bioloogilisi funktsioone, nagu haavade paranemine ja kollageeni süntees. Skorbuut on kõige tuntum raske C-vitamiini puuduse vorm, mis tekib kollageeni sünteesi halvenemise tõttu.
Vitamiinina on askorbiinhape inimkehale oluline, mis tähendab, et keha ei saa C-vitamiini sünteesida, kuid seda tuleb tarbida koos toiduga. C-vitamiini rikaste toitude hulka kuuluvad tsitrusviljad, camu camu, acerola, lehtkapsas, roosilaev, must sõstar, guajaav ning muud puu- ja köögiviljad.
Kuigi tasakaalustatud toitumine annab kergesti piisava koguse C-vitamiini. Kuid piisava vitamiinivaru tagamiseks kasutatakse sageli toidulisandeid, nagu vitamiinitilgad, kapslid, tabletid, pulbrid ja kummikommid. Euroopa Toiduohutusameti soovitatav päevane C-vitamiini kogus on 110 mg päevas meestel ja 95 mg päevas naissoost täiskasvanutel.
Meditsiinis manustatakse C-vitamiini suurtes annustes meditsiinilise järelevalve all, et toetada vähiravi ja tugevdada immuunsüsteemi. Näiteks leiti uuringutes, et regulaarne C-vitamiini toidulisandite tarbimine vähendab külmetuse ja gripi pikkust ja raskust.
Mis on liposoom?
Liposoomid on mikroskoopilise suurusega sfäärilised vesiikulid, mis võivad ulatuda 30nm kuni mitme mikromeetrini. Usaldusväärne viis liposoomide sünteesimiseks kontrollitud tingimustes on ultraheli kapseldamine. Enamasti koosnevad liposoomid fosfolipiididest, eriti fosfatidüülkoliinist, kuid need võivad sisaldada ka teisi lipiidiühendeid, nagu muna fosfatidüületanoolamiin.
Fosfolipiididest valmistatud vesiikulitena toimivad liposoomid mikrokonteineritena, mis kapseldavad bioaktiivseid ühendeid, nagu vitamiinid, antioksüdandid, polüfenoolid, peptiidid, raviained (nt vaktsiinid, ravimühendid). Fosfolipiidide kahekihiline kiht kapseldab bioaktiivse aine ja transpordib selle rakkudesse. Kuna liposoomi kaksikkihid on valmistatud sarnastest fosfolipiididest nagu rakumembraanid, võivad liposoomid kergesti läbida rakumembraane ja toimetada bioaktiivsed ained rakkudesse. See muudab liposoomid väga tugevaks ravimikandjaks, millel on kõrge biosaadavus ja imendumiskiirus. Fosfolipiidide kaksikkihtide amfifiilsed omadused muudavad liposoomid lahustuvaks nii vesi- kui ka polaarsetes vedelikes.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.