Liposomaalisten omega-3-rasvahappojen ultraäänituotanto

Nanoliposomes are highly effective drug carriers used to enhance the bioavailability of bioactive compounds such as omega-2 fatty acids, vitamins, and other substances. Ultrasonic encapsulation of bioactive compounds is a fast and simple technique to prepare nanoliposomes with high drug loadings. Ultrasonic encapsulation in liposomes enhances the compounds’ stability and bioavailability.

Liposomaaliset omega-3-rasvahapot

Omega-3-rasvahapoilla, kuten eikosapentaeenihapolla (EPA) ja dokosaheksaeenihapolla (DHA), on tärkeä rooli monien elintärkeiden biokemiallisten reaktioiden moitteettomassa toiminnassa ihmiskehossa. EPA:ta ja DHA:ta esiintyy enimmäkseen kylmän veden kaloissa, kalanmaksassa ja äyriäisissä. 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 terapeuttisina aineina sydän- ja verisuonitautien ja aivosairauksien hoidossa sekä syövän hoidossa. Biologisen hyötyosuuden ja imeytymisnopeuden parantamiseksi ultraäänikapselointi liposomeihin on laajalti ja menestyksekkäästi käytetty tekniikka.

Omega-3-rasvahappojen ultraäänikapselointi liposomeiksi

Ultraäänikapselointi on luotettava valmistustekniikka liposomien muodostamiseksi suurella tehoaineiden kuormituksella. Ultraääninanoemulgointi häiritsee fosfolipidibilayersia ja tuo energiaa edistämään pallomaisen muotoisten amfifiilisten vesikkelien, jotka tunnetaan liposomeina, kokoamista.
Ultrasonication mahdollistaa liposomin koon hallinnan ultraäänivalmistusprosessissa: Liposomin koko pienenee ultraäänienergian lisääntyessä. Pienemmät liposomit tarjoavat paremman biologisen saavutettavuuden ja voivat kuljettaa rasvahappomolekyylejä korkeammalla onnistumisprosentilla kohdekohtiin, koska pienempi koko helpottaa läpäisevyyttä solukalvojen läpi.
Liposomit tunnetaan voimakkaina lääkeaineina, jotka voidaan ladata sekä lipofiilisillä että hydrofiilisillä aineilla sen kaksikerroksisten amfifiilisen rakenteen vuoksi. Toinen liposomien etu on kyky kemiallisesti muokata liposomeja sisällyttämällä lipidisidottuja polymeerejä formulaatioon siten, että loukkuun jääneiden molekyylien otto kohdekudokseen paranee ja lääkkeen vapautuminen ja siten sen puoliintumisaika pidentyy. Liposomaalinen kapselointi suojaa bioaktiivisia yhdisteitä myös oksidatiiviselta hajoamiselta, joka on tärkeä tekijä monityydyttymättömille rasvahapoille, kuten EPA:lle ja DHA:lle, jotka ovat alttiita hapettumiselle.
(2014) havaitsi, että DHA: n ja EPA: n ultraäänikapselointi käyttämällä koetintyyppistä ultraäänilaitetta UP200S antoi erinomaisen kapselointitehokkuuden (% EE) 56,9 ± 5,2 % DHA:lle ja 38,6 ± 1,8 % EPA:lle. Liposomien DHA: n ja EPA: n � kasvoi merkittävästi ultraäänellä (P arvo pienempi kuin 0,05; tilastollisesti merkitsevät arvot).

Ultraäänellä valmistetut liposomit, jotka on ladattu DHA- ja EPA-rasvahapoilla.tutkimus ja kuva: Hadian et al. 2014

Tehokkuuden vertailu: Ultraäänikapselointi vs. liposomin suulakepuristus

Vertaamalla ultraäänianturityyppistä kapselointia kylpysonikaatioon ja ekstruusiotekniikkaan, ylivoimainen liposomin muodostuminen saavutetaan koetin-sonikaatiolla.
(2014) vertailivat koettimen sonikaatiota (UP200S), kylpysonikaatio ja ekstruusio ovat tekniikoita omega-3-kalaöljyn liposomien valmistamiseksi. Koetintyyppisellä sonikaatiolla valmistetut liposomit olivat muodoltaan pallomaisia ja säilyttivät korkean rakenteellisen eheyden. Tutkimuksessa todettiin, että ennalta muodostettujen liposomien koetintyyppinen sonikaatio helpottaa erittäin kuormitettujen DHA- ja EPA-liposomien valmistusta. Koetintyyppisellä sonikaatiolla omega-3-rasvahapot DHA ja EPA kapseloitiin nanoliposomaaliseen kalvoon. Kapselointi tekee omega-3-rasvahapoista erittäin biologisesti saatavilla ja säästää niitä oksidatiivista hajoamista vastaan.

Tärkeitä tekijöitä korkealaatuisille liposomeille

Liposomin valmistuksen jälkeen liposomaalisten formulaatioiden stabiloinnilla ja varastoinnilla on ratkaiseva rooli pitkäaikaisen stabiilin ja erittäin tehokkaan kantajaformulaation saamiseksi.
Kriittisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat liposomien stabiilisuuteen, ovat pH-arvo, varastointilämpötila ja varastosäiliömateriaalit.
Valmiille formulaatiolle pH-arvoa noin 6,5 pidetään ihanteellisena, koska pH: ssa 6,5 lipidihydrolyysi pienenee alimmalle nopeudelleen.
Koska liposomit voivat hapettua ja menettää loukkuun jääneen ainekuormansa, suositellaan varastointilämpötilaksi noin 2–8 °C. Kuormitettuja liposomeja ei saa altistaa jäätymis- ja sulamisolosuhteille, koska jäätymis-sulamisjännitys edistää kapseloitujen bioaktiivisten yhdisteiden vuotamista.
Varastosäiliön ja säilytysastian sulkimet on valittava huolellisesti, koska liposomit eivät ole yhteensopivia tiettyjen muovimateriaalien kanssa. Liposomin hajoamisen estämiseksi injektoitavat liposomisuspensiot tulee säilyttää lasiampulleissa tulpallisten injektiopullojen sijaan. Yhteensopivuus injektiopullojen elastomeeritulppien kanssa on testattava. Lipidikomposiittien fotooksidaation välttämiseksi valolta suojattu varastointi, esimerkiksi tummalla lasipullolla ja pimeässä paikassa, on erittäin tärkeää. Infusoituvien liposomiformulaatioiden osalta liposomisuspensioiden yhteensopivuus laskimonsisäisen letkun kanssa (valmistettu synteettisestä muovista) on varmistettava. Varastointi ja materiaalien yhteensopivuus on määriteltävä liposomivalmisteen etiketissä. [vrt. Kulkarni ja Shaw, 2016]

Lipidikalvon muodostumisen jälkeen rehydraation jälkeen sonikaatiota käytetään edistämään aktiivisten ainesosien tarttumista liposomiin. Lisäksi sonikaatio saavuttaa halutun liposomin koon.

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet liposomaalisille formulaatioille

Hielscher-sonikaattori ovat luotettavia koneita, joita käytetään farmaseuttisessa ja täydennystuotannossa korkealaatuisten liposomien formuloimiseksi, jotka on ladattu rasvahapoilla, vitamiineilla, antioksidanteilla, peptideillä, polyfenoleilla ja muilla bioaktiivisilla yhdisteillä. Asiakkaiden vaatimusten täyttämiseksi Hielscher toimittaa ultraäänilaitteita kompaktista kädessä pidettävästä laboratoriohomogenisaattorista ja penkki-top-ultarsonicators täysin teollisiin ultraäänijärjestelmiin suurten liposomaalisten formulaatioiden tuottamiseksi. Ultraääniliposomiformulaatio voidaan suorittaa eränä tai jatkuvana inline-prosessina. Saatavilla on laaja valikoima ultraäänisonotrodeja (koettimia) ja reaktoriastioita, jotta varmistetaan optimaalinen asennus liposomin tuotannolle. Hielscher-sonikaattoreiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: