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:
Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
---|---|---|
1 - 500 ml | 10 - 200 ml? min | UP100H |
10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
10-100L | 2 - 10L? min | UIP4000hdT |
n.a. | 10-100L? min | UIP16000 |
n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä!? Kysy meiltä!

Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit alkaen laboratorio jotta lentäjä ja teollinen mittakaava.
Kirjallisuus? Viitteet
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Zahra Hadian (2016): A Review of Nanoliposomal Delivery System for Stabilization of Bioactive Omega-3 Fatty Acids. Electron Physician. 2016 Jan; 8(1): 1776–1785.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Vitthal S. Kulkarni., Charles Shaw (2016): Formulating Creams, Gels, Lotions, and Suspensions. In: Essential Chemistry for Formulators of Semisolid and Liquid Dosages, 2016. 29-41.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Mitä liposomit ovat?
Liposomi on pallomainen vesikkeli, jossa on vähintään yksi lipidikaksikerros. Liposomien tiedetään olevan erinomaisia lääkekantajia, ja niitä käytetään välineenä ravinteiden, lisäravinteiden ja farmaseuttisten lääkkeiden antamiseen kohdekudokseen.
Liposomit valmistetaan yleensä fosfolipideistä, erityisesti fosfatidyylikoliinista, mutta ne voivat sisältää myös muita lipidejä, kuten munan fosfatidyylietanoliamiinia, kunhan ne ovat yhteensopivia lipidikaksikerroksisen rakenteen kanssa.
Liposomi koostuu vesipitoisesta ytimestä, jota ympäröi hydrofobinen kalvo lipidikaksikerroksen muodossa; Ytimeen liuenneet hydrofiiliset liuenneet aineet ovat loukussa eivätkä voi helposti kulkea kaksikerroksen läpi. Hydrofobiset molekyylit voidaan varastoida kaksikerrokseen. Liposomi voidaan siten ladata hydrofobisilla ja/tai hydrofiilisillä molekyyleillä. Molekyylien toimittamiseksi kohdekohtaan lipidikaksikerros voi fuusioitua muiden kaksikerroksisten, kuten solukalvon, kanssa, jolloin liposomiin kapseloidut aineet toimitetaan soluihin.
Koska nisäkkäiden verenkierto on vesipohjaista, liposomit kuljettavat hydrofobisen aineen tehokkaasti kehon läpi kohdesoluihin. Liposomeja käytetään siksi lisäämään veteen liukenemattomien molekyylien (esim. CBD, kurkumiini, lääkemolekyylit) hyötyosuutta.
Liposomit valmistetaan onnistuneesti ultraääninanoemulgoinnin ja kapseloinnin avulla.

Liposomin rakenne: Vesipitoinen ydin ja fosfolipidikaksikerros, jossa on hydrofiilinen pää ja hydrofobinen/lipofiilinen häntä.
omega-3-rasvahapot
Omega-3 (ω-3) ja omega-6 (ω-6) rasvahapot ovat molemmat monityydyttymättömiä rasvahappoja (PUFA) ja edistävät lukuisia toimintoja ihmiskehossa. Erityisesti omega-3-rasvahapot tunnetaan anti-inflammatorisista ja terveyttä edistävistä ominaisuuksistaan.
Eikosapentaeenihappo tai EPA (20: 5n-3) toimii prostaglandiini-3: n (joka estää verihiutaleiden aggregaatiota), tromboksaani-3: n ja leukotrieeni-5-eikosanoidien esiasteena ja sillä on ratkaiseva rooli sydän- ja verisuonitautien ja aivojen terveydelle.
Dokosaheksaeenihappo eli DHA (22:6n-3) on nisäkkäiden keskushermoston tärkeä rakenneosa. DHA on runsain omega-3-rasvahappo aivoissa ja verkkokalvossa, ja molemmat elimet, aivot ja verkkokalvot ovat riippuvaisia ravinnosta saatavasta DHA: sta toimiakseen kunnolla. DHA tukee laajaa valikoimaa solukalvojen ja solujen signalointiominaisuuksia, erityisesti aivojen harmaassa aineessa sekä verkkokalvon fotoreseptorisolujen ulommissa segmenteissä, joissa on runsaasti kalvoja.
Omega-3-rasvahappojen ruokalähteet
Jotkut ω-3: n ravintolähteistä ovat kalat (esim. kylmän veden kalat, kuten lohi, sardiinit, makrilli), kalanmaksaöljy, äyriäiset, kaviaari, merilevät, merileväöljy, pellavansiemenet (pellavansiemenet), hampunsiemenet, chia-siemenet ja saksanpähkinät.
Tavallinen länsimainen ruokavalio sisältää tyypillisesti suuria määriä omega-6 (ω-6) rasvahappoja, koska elintarvikkeet, kuten jyvät, kasviöljyt, siipikarja ja munat, sisältävät runsaasti omega-6-lipidejä. Toisaalta omega-3 (ω-3) rasvahappoja, joita esiintyy pääasiassa kylmän veden kaloissa, kulutetaan huomattavasti pienempinä määrinä, joten omega-3: omega-6-suhde on usein täysin epätasapainoinen.
Siksi lääkärit ja terveydenhuollon ammattilaiset suosittelevat usein omega-3-ravintolisien käyttöä.
välttämättömät rasvahapot
Välttämättömät rasvahapot (EFA) ovat rasvahappoja, jotka ihmisten ja eläinten on nautittava ruoan kautta, koska keho tarvitsee niitä asianmukaiseen elintärkeään toimintaan, mutta ei voi syntetisoida niitä. Yleensä välttämättömät rasvahapot ja niiden johdannaiset ovat kriittisiä aivoille ja hermostolle, ja niiden osuus aivojen kuivapainosta on 15–30%. Välttämättömät rasvahapot erotetaan tyydyttyneistä, tyydyttymättömistä ja monityydyttymättömistä rasvahapoista. Ihmisille vain kahden rasvahapon tiedetään olevan välttämättömiä, nimittäin alfalinoleenihapon, joka on omega-3-rasvahappo, ja linolihapon, joka on omega-6-rasvahappo. On joitakin muita rasvahappoja, jotka voidaan luokitella “Ehdollisesti välttämätön”, mikä tarkoittaa, että niistä voi tulla välttämättömiä joissakin kehitys- tai sairausolosuhteissa; Esimerkkejä ovat dokosaheksaeenihappo, joka on omega-3-rasvahappo, ja gammalinoleenihappo, omega-6-rasvahappo.