Liposomaalisten omega-3-rasvahappojen ultraäänituotanto

Nanoliposomit ovat erittäin tehokkaita lääkeaineita, joita käytetään parantamaan bioaktiivisten yhdisteiden, kuten omega-2-rasvahappojen, vitamiinien ja muiden aineiden, hyötyosuutta. Bioaktiivisten yhdisteiden ultraäänikapselointi on nopea ja yksinkertainen tekniikka nanoliposomejen valmistamiseksi korkeilla lääkelatatuksilla. Ultraääni kapselointi liposomeissa parantaa yhdisteiden stabiilisuutta ja biologista hyötyosuutta.

Liposomiset omega-3-rasvahapot

Omega-3-rasvahapoista, kuten eikosapentaeenihaposta (EPA) ja dokosaheksaeenihaposta (DHA), on keskeinen rooli monien elintärkeiden biokemiallisten reaktioiden moitteettomassa toiminnassa ihmiskehossa. EPA ja DHA ovat enimmäkseen löytyy kylmän veden kalaa, turskan maksa ja kuori kalaa. Koska kaikki eivät kuluta suositeltuja kahta annosta kalaa viikossa, kalaöljyä käytetään usein ravintolisien muodossa. Lisäksi omega-3-rasvahappoja, kuten EPA:ta ja DHA:ta, käytetään hoitoina sydän- ja aivosairauksien hoitoon sekä syöpähoidossa. Biologisen hyötyosuuden ja imeytymisnopeuden parantamiseksi ultraäänikapselointi liposomeihin on laajalti ja onnistuneesti käytetty tekniikka.

Omega-3-rasvahappojen ultraäänikapselointi liposomeihin

Ultraäänikapselointi on luotettava valmistelutekniikka liposomejen muodostamiseksi suurella tehoainekuormituksella. Ultraääni nano-emulgointi häiritsee fosfolipidibilayers ja esittelee energiaa edistää kokoonpanoampofilinen vesikkles pallomainen muoto, joka tunnetaan liposomeja.
Ultrasonication avulla voidaan hallita liposomin kokoa ultraäänivalmisteluprosessi: Liposomin koko pienenee ultraäänienergian lisääntyessä. Pienemmät liposomit tarjoavat suuremman bioesteettömyyttä ja voivat kuljettaa rasvahappomolekyylejä korkeammalla onnistumisnopeudella kohdekohteisiin, koska pienempi koko helpottaa läpäisevyyttä solukalvojen kautta.
Liposomit tunnetaan voimakkaina lääkekantajina, jotka voidaan ladata lipofiilisten sekä hydrofiilisten aineiden kanssa sen bilayersin amfifiilisen rakenteen vuoksi. Toinen liposomin etu on kyky kemiallisesti muuttaa liposomeja sisällyttämällä lipidisidotut polymeerit muotoiluun, jotta enuasimolekyylien kertyminen kohdekudokseen paranee ja lääkkeen vapautuminen ja siten sen puoliintumisaika pitkittyvät. Liposomaalinen kapselointi suojaa bioaktiivisia yhdisteitä myös oksidatiiviselta hajoamiselta, joka on tärkeä tekijä monityydyttymättömille rasvahapoista, kuten EPA:lle ja DHA:lle, jotka ovat alttiita hapettumiselle.
Hadia et al. (2014) havaitsi, että DHA:n ja EPA:n ultraäänikapselointi anturityyppisellä ultraäänilaitteella 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 arvo pienempi kuin 0,05; tilastollisesti merkitseviä arvoja).

Ultraäänellä valmistetut liposomit täynnä DHA- ja EPA-rasvahappoja.
Tutkimus ja kuva: Hadian et al. 2014

Tehokkuuden vertailu: Ultraääni kapselointi vs Liposome Puristaminen

Vertaamalla ultraäänianturi-tyyppistä kapselointia kylpysonikaatio- ja ekstruusiotekniikkaan, ylivoimainen liposomin muodostuminen saavutetaan koettimen sonikaatiolla.
Hadia et al. (2014) verrattuna koettimen sonikaatioon (Up200s), kylpy sonikointi, ja puristaminen ovat tekniikoita, jotta voidaan valmistella omega-3 kalaöljy liposomeja. Koetintyyppisen sonikoinnin valmistamat liposomit olivat pallomaisia ja säilyttivät korkean rakenteellisen eheyden. Tutkimuksessa todettiin, että esimuodostuneen liposomin koetintyyppinen sonikointi helpottaa erittäin kuormitettujen DHA- ja EPA-liposomit. Koetintyyppisellä sonikaatiolla omega-3-rasvahapot DHA ja EPA kapseloidaan nanoliposomaaliseen kalvoon. Kapselointi tekee omega-3 rasvahapot erittäin biologisesti ja tallentaa ne vastaan oksidatiivisen hajoamisen.

Tärkeitä tekijöitä laadukkaita Liposomes

Liposomin valmistuksen jälkeen liposomin formulaatioiden stabilointi ja varastointi ovat keskeisessä asemassa, jotta saadaan pitkäaikainen vakaa ja erittäin voimakas kantaja-koostumus.
Kriittisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat liposomin stabiilisuuteen, ovat pH-arvo, varastointilämpötila ja säilytysastian materiaalit.
Valmiissa formulaatiossa pH-arvoa pidetään ihanteellisena, koska pH 6,5 -rasvahydrolyysin arvo pienenee alhaisimpaan nopeuteensa.
Koska liposomit voivat hapettua ja menettää enistisen aineen kuormituksen, suositellaan varastointilämpötilaa n. 2-8 °C:ssa. Kuormitettuja liposomeja ei saa altistaa jäätymis- ja sulamisolosuhteille, koska jäätymis-sulamisjännitys edistää kapseloitujen bioaktiivisten yhdisteiden vuotamista.
Säilytysastia ja säilytysastian sulkemiset on valittava huolellisesti, koska liposomit eivät ole yhteensopivia tiettyjen muovisten materiaalien kanssa. Liposomin hajoamisen estämiseksi injektoitavat liposomifulaatiot on säilytettävä lasiampulleissa eikä tulputettuina injektioinjektiopulloina. Yhteensopivuus injektioinjektiopullojen elastomeeritulpatonten kanssa on testattava. Lipidikomposiittien fotooksidoinnin välttämiseksi on erittäin tärkeää säilyttää valolta suojattusäilytys, esimerkiksi käyttämällä tummaa lasipulloa ja pimeässä paikassa. Infusible liposomin muotoiluissa on varmistettava liposomin suspensioiden yhteensopivuus laskimoon annettavan letkun (synteettisestä muovista valmistettujen) kanssa. Liposomin koostumuksen etiketissä on ilmoitettava varastointi ja materiaalien yhteensopivuus. [vrt. Kulkarni ja Shaw, 2016]

Korkean suorituskyvyn ultrasonicators liposomaalinen muotoiluja

Hielscher Ultrasonicsin järjestelmät ovat luotettavia koneita, joita käytetään farmaseuttisessa ja täydentää tuotantoa rasvahappoja, vitamiineja, antioksidantteja, peptidejä, polyfenoleja ja muita bioaktiivisia yhdisteitä täynnä olevia laadukkaita liposomeja. Vastatakseen asiakkaidensa vaatimuksiin Hielscher toimittaa ultraäänilaitteet kompaktista kädessä pidettävästä laboratoriohomogenisoijasta ja penkki-top-ultarsonicaatoreista täysin teollisiin ultraäänijärjestelmiin rasvanosomaalisten formulaatioiden suurien määrien tuottamiseksi. Ultraääni liposomin muotoilu voidaan suorittaa eränä tai jatkuvana inline-prosessina. Laaja valikoima ultraäänisonotrodeja (antajia) ja reaktoriastioita on saatavilla optimaalisen asennuksen varmistamiseksi liposomin tuotantoa varten. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: