مولکول های فعال زیستی محصور شده لیپوزومی با اولتراسونیک

سونوگرافی به خوبی شناخته شده است که در آماده سازی فرمولاسیون لیپوزومی بسیار کارآمد است. فرمولاسیون لیپوزوم معمولی شامل ویتامین C، CBD، کورکومین، کوئرسیتین، آستاگزانتین، پپتیدها و سایر ترکیبات فعال زیستی با استفاده از امواج فراصوت است. کپسوله سازی لیپوزوم اولتراسونیک یک تکنیک ساده، سریع و موثر است که اجازه می دهد تا برای تولید وزیکول های پایدار و بسیار لود شده است. مواد مغذی کپسوله شده اولتراسونیک با فراهمی زیستی برتر برتری دارند.

مروری کلی: کپسوله سازی لیپوزومی ترکیبات زیست فعال با استفاده از سونیکاسیون

کپسوله سازی اولتراسونیک روشی بسیار کارآمد و قابل کنترل برای وارد کردن ترکیبات زیست فعال به لیپوزوم ها ارائه می دهد که پایداری، زیست دسترسی و عملکرد عملکردی آن ها را افزایش می دهد. کاویتاسیون صوتی ایجاد شده توسط سونوگرافی با شدت بالا باعث هیدراتاسیون سریع لیپید، کاهش اندازه وزیکول و پراکندگی یکنواخت می شود و امکان تشکیل لیپوزوم های کوچک و همگن با توزیع اندازه باریک را فراهم می سازد. این تکنیک کارایی بالای کپسوله سازی را برای ترکیبات آب دوست و لیپوفیلیک تسهیل می کند و در عین حال نیاز به حلال های آلی یا شرایط سخت فرآوری را به حداقل می رساند. علاوه بر این، پردازش فراصوت امکان کنترل دقیق اندازه ذرات و لاملاریته را فراهم می کند که پارامترهای حیاتی برای بهینه سازی آزادسازی کنترل شده، جذب سلولی و پایداری بلندمدت زیست فعال های حساس در کاربردهای دارویی، تغذیه ای و زیبایی هستند.

لیپوزوم چیست و چه مزایای آنها?

لیپوزوم ها وزیکول هایی هستند که از یک هسته آبی محصور در یک یا چند لایه دو لایه فسفولیپیدی تشکیل شده اند. از آنجایی که لیپوزوم ها دارای یک هسته آبی هستند که توسط یک لایه لیپیدی و یک پوسته بیرونی آب دوست احاطه شده اند، لیپوزوم ها محلول در آب هستند و می توانند ترکیبات محلول در آب و محلول در چربی را در محفظه های مربوطه وزیکول منتقل کنند. این باعث می شود لیپوزوم ها یک سیستم تحویل بسیار موثر برای مولکول های فعال درمانی باشند. لیپوزوم ها با مختل کردن غشاهای بیولوژیکی تشکیل, یک فرایند است که ترویج و تشدید توسط سونفراسونیکاسیون. لیپوزوم ها اغلب از فسفولیپیدها ، به ویژه فسفاتیدیل کولین تشکیل شده اند ، اما ممکن است شامل چربی های دیگر مانند فسفاتیدیل اتانول آمین تخم مرغ نیز باشند ، تا زمانی که با ساختار دو لایه لیپیدی سازگار باشند. لیپوزوم ها زمانی که فسفولیپیدها هیدراته می شوند، خود به خود تشکیل می شوند. در مرحله اول – مرحله هیدراتاسیون – فراصوت استفاده می شود به نانو امولسیون چربی و فاز آبی به منظور ترویج تشکیل وزیکول های چند لایه ای بسیار بارگذاری شده (MLVs). پس از آن، فراصوت را می توان برای کاهش اندازه لیپوزوم در صورت لزوم استفاده کرد. برای به دست آوردن اندازه وزیکول کوچکتر، فراصوت برای پراکنده کردن و کاهش اندازه لیپوزوم به وزیکول های تک لایه ای بزرگ تک پراکنده (LUVs) یا وزیکول های کوچک تک لایه ای (SUV) اعمال می شود.
تکنیک اولتراسونیک تشکیل لیپوزوم و کاهش اندازه لیپوزومی قابل اعتماد، سریع، کارآمد، آسان و ایمن است. لیپوزوم های تولید شده بار بالایی از مواد زیست فعال، پایداری بالا و فراهمی زیستی برتر را نشان می دهند.

چرا حمام های تمیز کننده اولتراسونیک قادر به تولید لیپوزوم های با کیفیت بالا نیستند؟

تولید لیپوزوم نیاز به یک دستگاه اولتراسونیک است که می تواند انرژی کافی برای ایجاد یکنواخت, ذرات نانو اندازه. لیپوزوم های خانگی با استفاده از یک پاک کننده جواهرات اولتراسونیک معمولا به طور کلی بی اثر هستند زیرا لیپوزوم های آماده شده نه اندازه نانو مورد نیاز را نشان می دهند و نه مواد مغذی فعال زیستی را به صورت پایدار موثر و طولانی مدت کپسوله می کنند. به منظور آماده سازی لیپوزوم با کیفیت بالا، یک اولتراسونیک نوع پروب تکنولوژی ترجیحی به عنوان پروب (sonotrode) می تواند انرژی صوتی شدید مورد نیاز برای تشکیل لیپوزوم های موثر بسیار بارگذاری شده را به محیط منتقل کند. به طور کلی، لیپوزوم های تولید شده با یک پروب اولتراسونیک دارای توزیع اندازه ذرات 100-500 نانومتر هستند که برای بارگذاری های بالا و فراهمی زیستی برتر بهینه است.
استفاده از راکتور سلول جریان اولتراسونیک اجازه می دهد تا لیپوزوم ها را در یک محیط بدون اکسیژن آماده کنید تا از تخریب اکسیداتیو جلوگیری شود.
فراصوت های نوع پروب انرژی لازم برای تولید لیپوزوم های با کیفیت بالا را فراهم می کنند که عبارتند از:

پس از تشکیل لایه لیپیدی و سپس بازآبرسانی، سونیک برای به دام انداختن مواد فعال در لیپوزوم ها استفاده می شود. علاوه بر این، سونیکاسیون به اندازه مورد نظر لیپوزوم دست می یابد.

مولکول های کپسوله شده لیپوزومی با اولتراسونیک

فهرست زیر نشان دهنده موادی است که تاکنون با موفقیت در فرمولاسیون های لیپوزوم با استفاده از روش آماده سازی اولتراسونیک کپسوله شده اند.

• آنتی اکسیدان ها مانند گلوتاتیون ، ویتامین C ، ویتامین های B متیله شده ، رسوراترول ، CoQ10 و غیره
• فنل ها: فلاونوئیدها مانند فیستین، کوئرسیتین، پروآنتوسیانیدین های الیگومریک (OPC)؛ ساپونین هایی مانند آسترالگالوزید؛ آلکالوئیدهای
• مواد معدنی مانند کلات های منیزیم (به عنوان مثال ترئونات منیزیم، اوروتات منیزیم)، روی، مس و غیره.
• ترپن هایی مانند آستاگزانتین ، لیمونن ، پینن ، هومولن ، لینالول ، بتا کاریوفیلن ، فیتول ، ژرانیول ، ترپینولن و غیره
• چربی مانند اسیدهای چرب امگا 3 EPA و DHA; دی پالمیتوئیل-فسفاتیدیل کولین (DPPC) و غیره
• اسیدهای آمینه مانند کراتین, گلیسین, 5-HTP (5-هیدروکسی), فنیل آلانین, L-theanine, GABA (گاما آمینوبوتیریک اسید), تورین, N-استیل سیستئین (NAC), L- تیروزین, و غیره.
• پپتیدها، مانند اکسی توسین، کلاژن، پپتیدهای GLP-1 و غیره.
• پلی ساکاریدها مانند اسید هیالورونیک ، پولیساکاریدهای قارچ و غیره
• کانابینوئیدها مانند CBD ، CBG ، THC
• Nootropics, داروهای هوشمند, و گوارش و شناختی, که می تواند شامل مواد ذکر شده در بالا و همچنین مولکول های دیگر

فرمولاسیون لیپوزومی نانو تقویت شده از مولکول های فعال زیستی ارائه می دهد میزان جذب بالاتر, فراهمی زیستی برتر و ممکن است مواد را قادر به عبور از سد خونی مغزی.
سیستم های جایگزین دارورسانی مبتنی بر لیپید، نانو امولسیون ها و حامل های کلوئیدی مبتنی بر لیپید مانند نانوذرات لیپید جامد (SLN) و حامل های لیپیدی نانوساختار (NLC) هستند. همه آنها، نانو امولسیون ها، SLN ها و NLC ها را می توان به طور قابل اعتماد تشکیل و تحت فراصوت بارگذاری کرد.
اطلاعات بیشتر در مورد آلوئه ورا التراسونیک استخراج شده و نانو محصور شده!

روش مورد علاقه خود برای تشکیل لیپوزوم را انتخاب کنید

سونیکاسیون به طور گسترده در چندین روش آماده سازی و پردازش لیپوزوم استفاده می شود زیرا هم از تشکیل لیپوزوم و هم کنترل پس پردازش پشتیبانی می کند. این ماده می تواند در هنگام تشکیل مستقیم لیپوزوم با پراکنده کردن لسیتین (فسفولیپیدها) در فاز آبی برای ترویج تولید سریع وزیکول ها به کار رود و همچنین در تکنیک های تثبیت شده ای مانند تبخیر معکوس فاز و هیدراتاسیون لایه نازک برای بهبود پراکندگی لیپیدها و تسریع تشکیل وزیکول ها به کار می رود. فراتر از آماده سازی اولیه، سونیکاسیون اغلب برای بارگذاری لیپوزوم های پیش تشکیل شده (خالی) از طریق سونوپوراسیون به کار می رود که امکان ادغام مؤثر ترکیبات زیست فعال را فراهم می کند و ابزاری استاندارد برای کاهش اندازه لیپوزوم است که وزیکول های کوچکتر و یکنواخت تر با توزیع اندازه باریک تر برای پایداری و عملکرد تحویل بهتر تولید می کند.
بیشتر درباره روش های مختلف تولید لیپوزوم با کمک فراصوت بیاموزید:

• تشکیل لیپوزوم های فراصوت با استفاده از لسیتین
• روش تبخیر معکوس فاز اولتراسونیک
• هیدراتاسیون فیلم نازک اولتراسونیک

عواملی که بر کیفیت لیپوزوم تأثیر می گذارند

کیفیت لیپوزوم با یکنواختی در اندازه ذرات و لایه ای ، راندمان به دام افتادن (٪ EE) / بار کپسوله سازی و پایداری تعیین می شود. روش آماده سازی، شرایط فرآوری، مواد اولیه و نگهداری از عوامل مهمی هستند که به کیفیت و در نتیجه قدرت فرمولاسیون های لیپوزومی کمک می کنند. تصویر SEM سمت چپ نشان می دهد لیپوزوم های التراسونیک آماده شده با اسیدهای چرب DHA و EPA با استفاده از یک اولتراسونیک Hielscher UP200S (مطالعه و تصویر: هادیان و همکاران 2014).
آماده سازی اولتراسونیک لیپوزوم یک روش قابل اعتماد است که می دهد یک اندازه ذرات لیپوزومی کوچک و یکنواخت با بارگذاری بالایی از مولکول های فعال زیستی. پارامترهای فرآیند اولتراسونیک (مانند دامنه، انرژی کل، زمان، ضربان، دما، فشار) دقیقا قابل تنظیم هستند. به عنوان یک روش پردازش غیر حرارتی، اصل کار فراصوت بر اساس برش کاملا مکانیکی است. افزایش دما در مایع فراصوت است که توسط قانون دوم ترمودینامیک توضیح داده می شود, که می گوید هر انرژی اعمال شده در نهایت به گرما تبدیل. برای حفظ دمای پایین پایدار از محیط لیپوزومی، Hielscher مافوق صوت راه حل های خنک کننده پیچیده ای مانند حمام یخ و همچنین راکتورها و سلول های جریان با ژاکت خنک کننده فراهم می کند. نتایج حاصل از تولید لیپوزوم اولتراسونیک قابل تکرار است، که برای یک فرایند استاندارد و کیفیت محصول به طور مداوم بالا مهم است.
فسفولیپیدهای با کیفیت بالا دارای درصد بالایی از فسفاتیدیل کولین و فسفاتیدیل اتانول آمین یک پوسته لیپوزوم پایدار است که از نشت مواد مغذی جلوگیری می کند. پوسته فسفولیپید قوی همچنین از مواد مغذی محصور شده در برابر تخریب اکسیداتیو و حرارتی محافظت می کند. بنابراین، نسبت متعادل فسوفولیپیدها به فاز آبی به مواد مغذی کپسوله شده (مولکول های زیست فعال) ضروری است.

اولتراسونیک با کارایی بالا برای تولید لیپوزوم

شرکت Hielscher Ultrasonics ’ سیستم ها ماشین های قابل اعتمادی هستند که در تولید داروسازی و مکمل ها برای فرموله کردن لیپوزوم های با کیفیت بالا که سرشار از ویتامین ها، آنتی اکسیدان ها، فلاونوئیدها، پپتیدها، پلی فنول ها و سایر ترکیبات و مواد مغذی زیست فعال هستند، استفاده می شوند. برای ملاقات با مشتریانش’ با توجه به تقاضا، هیلشر اولتراسوناتورها را از هموژنایزر آزمایشگاهی فشرده و اولتراسونیکاتورهای رومیزی تا سیستم های فراصوت کاملا صنعتی برای تولید حجم بالای فرمولاسیون های لیپوزومی عرضه می کند. فرمولاسیون لیپوزوم اولتراسونیک می تواند به صورت دسته ای یا به صورت فرآیند پیوسته خطی با استفاده از راکتور اولتراسونیک فلو ترو اجرا شود. طیف گسترده ای از سونوترودهای اولتراسونیک (پروب ها) و مخازن راکتور در دسترس است تا تنظیم بهینه ای برای تولید لیپوزوم شما تضمین شود. استحکام تجهیزات اولتراسونیک هیلشر امکان کار ۲۴ ساعته در محیط های سنگین و پرتقاضای را فراهم می کند.
کنترل دقیق بر تمام پارامترهای مهم فرآیند مانند دامنه، فشار، دما و زمان فراصوت را فرآیند اولتراسونیک قابل اعتماد و قابل تکرار می کند. Hielscher مافوق صوت می داند از اهمیت به طور مداوم کیفیت محصول بالا و پشتیبانی از تولید کنندگان مکمل و درمان برای اجرای استاندارد فرآیند و GMP (شیوه های تولید خوب) توسط نرم افزار هوشمند و ضبط خودکار داده ها. هموژنایزرهای اولتراسونیک دیجیتال ما به طور خودکار تمام پارامترهای فرآیند اولتراسونیک را روی یک کارت SD داخلی ضبط می کنند. نمایشگرهای لمسی دیجیتال و کنترل از راه دور مرورگر امکان نظارت مداوم بر فرآیند را فراهم می کنند و هر زمان که لازم باشد پارامترهای فرآیند را دقیقا تنظیم می کنند. این امر نظارت بر فرآیند و کنترل کیفیت را به طور قابل توجهی تسهیل می کند.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد: