Production de vitamine C liposomale par ultrasons
Les formulations de vitamines liposomales sont connues pour leur biodisponibilité et leur taux d'absorption plus élevés. La vitamine C, un antioxydant, est un complément couramment utilisé dans les médicaments nutritionnels et médicaux pour soutenir le système immunitaire du corps humain. L'ultrasonication est une méthode fiable et sûre pour la production de liposomes et de nano-liposomes de haute qualité. Le processus d'encapsulation par ultrasons produit des liposomes à forte teneur en substances actives, telles que la vitamine C.
Vitamine C liposomale produite par ultrasons
L'avantage des vitamines liposomales est qu'elles ne sont pas administrées sous la forme conventionnelle de comprimés ou de poudre, mais sous la forme d'une formulation liquide avec une biodisponibilité accrue. Cela signifie que les vitamines sont encapsulées au cœur de cellules sphériques de phospholipides, appelées liposomes. Comme les liposomes ont une composition phospholipidique similaire à celle des membranes lipidiques des cellules humaines, ils sont nettement mieux absorbés par les cellules de l'organisme. C'est pourquoi les liposomes sont utilisés dans les formulations médicinales et les produits pharmaceutiques, les suppléments et les nutraceutiques, les produits cosméceutiques et les produits cosmétiques. L'ultrasonication est une méthode très efficace pour encapsuler des molécules telles que des produits thérapeutiques dans des liposomes. La production de liposomes par ultrasons se caractérise par une grande efficacité de piégeage, ce qui signifie qu'un pourcentage élevé d'ingrédients actifs (par exemple, la vitamine C) est encapsulé dans les liposomes. Simultanément, la sonication assure une taille de liposome uniformément petite qui peut être facilement absorbée par les cellules humaines. Par conséquent, les liposomes de vitamine C encapsulés par ultrasons offrent une biodisponibilité et une efficacité très élevées. Dans l'ensemble, la formation de liposomes par ultrasons est très efficace et permet d'obtenir des liposomes de qualité supérieure !
UIP1000hdT avec réacteur à flux de verre pour la production de liposomes
Instructions étape par étape pour l'encapsulation ultrasonique de la vitamine C dans des liposomes
La vitamine C liposomale est une forme de libération de la vitamine C qui améliore l'absorption et la biodisponibilité. L'ultrasonication de type sonde est une méthode efficace et fiable pour produire des liposomes.
Le protocole suivant présente les étapes générales de la production de vitamine C liposomale à l'aide d'un appareil à ultrasons de type sonde :
- Mélanger la vitamine C en poudre avec une petite quantité d'eau distillée pour former une solution.
- Ajouter la solution de vitamine C à une solution de phospholipides (comme la lécithine de soja) dans un rapport de 1:10 (vitamine C:phospholipides) en volume.
- Placer le mélange dans un bécher en verre et insérer la sonde de l'appareil à ultrasons, par exemple UP200Ht avec S26d14, dans la solution.
- Ultrasoniser le mélange à l'aide de l'appareil à ultrasons à sonde pendant 5 à 10 minutes, à une puissance d'environ 200 W (fréquence de 26 kHz). La sonde de l'appareil à ultrasons doit être déplacée doucement dans la solution pendant le processus de sonication. Éviter le contact de la sonde avec la paroi du bécher (les béchers en verre risquent de se briser).
- Après la sonication, laisser le mélange reposer pendant 10 à 15 minutes pour permettre aux liposomes de se former.
- Conserver dans un flacon en verre foncé et de préférence au réfrigérateur pour une stabilité à long terme.
Il est important de noter que le protocole exact peut varier en fonction de l'appareil à ultrasons et des matériaux utilisés. En outre, la stabilité et la qualité des liposomes peuvent être affectées par des facteurs tels que le pH, la température et la présence d'autres substances ; il est donc important de contrôler soigneusement ces variables au cours du processus de production.
Les liposomes préparés par ultrasons permettent de surmonter la courte demi-vie, la faible perméabilité de la membrane cellulaire et la faible biodisponibilité orale due à la dégradation gastrique et enzymatique de ces composés bioactifs. L'encapsulation dans une bicouche phospholipidique protège les ingrédients actifs contre la dégradation et augmente le taux d'absorption dans les cellules.
Ultrasonateur UP200Ht pour le piégeage efficace de la vitamine C dans les liposomes.
Formation de liposomes par ultrasons
La formation de liposomes et de nanoliposomes n'étant pas un processus spontané, une ressource énergétique est nécessaire pour promouvoir le processus d'encapsulation. Les liposomes sont des vésicules lipidiques qui se forment lorsque des phospholipides, par exemple la lécithine, sont ajoutés à l'eau, où ils forment des structures bicouches lorsqu'une énergie suffisante, par exemple par sonication, est appliquée. Les ultrasons favorisent l'agencement des molécules lipidiques, ce qui permet d'obtenir une phase aqueuse thermodynamiquement stable. La sonication ne favorise pas seulement la formation de liposomes, elle réduit également la taille des liposomes, ce qui donne des nanoliposomes. La taille des liposomes est un facteur important pour la biodisponibilité et le taux d'absorption, car les liposomes plus petits peuvent pénétrer plus facilement les membranes cellulaires.
Réduction de la taille des liposomes par ultrasons
La dispersion ultrasonique est une méthode simple et efficace pour réduire la taille des liposomes et fabriquer des nanoliposomes. Pour préparer des liposomes plus petits, les vésicules hydratées sont soniquées pendant quelques minutes à l'aide d'un ultrasonateur à sonde dans un réacteur à température contrôlée. En tant que méthode non thermique et purement mécanique, la réduction de taille par ultrasons ne dégrade ni les phospholipides ni les composés bioactifs.
Après la formation d'un film lipidique et la réhydratation qui s'ensuit, la sonication est utilisée pour favoriser le piégeage des ingrédients actifs dans le liposome. En outre, la sonication permet d'obtenir la taille de liposome souhaitée.
UP400St, un puissant homogénéisateur à ultrasons de 400 watts, pour la production de liposomes
Processeurs ultrasoniques pour la production de liposomes
Les systèmes ultrasoniques de Hielscher sont largement utilisés dans la production de produits pharmaceutiques et de compléments alimentaires pour formuler des liposomes de haute qualité chargés de vitamines, d'antioxydants, de peptides, de polyphénols et d'autres composés bioactifs. Pour répondre aux demandes de ses clients, Hielscher fournit des appareils à ultrasons allant de l'homogénéisateur de laboratoire compact et portatif à l'ultarsonicateur de table, en passant par des systèmes à ultrasons entièrement industriels pour la production de gros volumes de formulations liposomales. Une large gamme de sonotrodes et de réacteurs à ultrasons est disponible pour garantir une configuration optimale pour votre production de liposomes. La robustesse des sonicateurs Hielscher leur permet de fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des conditions difficiles.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
|---|---|---|
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
| n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
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Littérature/références
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015) : Une méthode efficace basée sur les liposomes pour l'encapsulation des antioxydants. Colloids and Surfaces B : Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
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Qu'il faut savoir
vitamine C
La vitamine C, également connue sous le nom d'acide L-ascorbique ou d'ascorbate, est un antioxydant soluble dans l'eau dont la formule chimique est C6H8O6. En tant qu'anitioxydant, la vitamine C agit comme un donneur d'électrons pour diverses réactions enzymatiques et non enzymatiques. En outre, la vitamine C est un cofacteur dans de nombreuses réactions enzymatiques qui régulent des fonctions biologiques essentielles telles que la cicatrisation des plaies et la synthèse du collagène. Le scorbut est la forme la plus connue de carence sévère en vitamine C, due à une altération de la synthèse du collagène.
En tant que vitamine, l'acide ascorbique est essentiel au corps humain, ce qui signifie que l'organisme ne peut pas synthétiser la vitamine C, mais qu'elle doit être consommée avec des aliments. Les aliments riches en vitamine C comprennent les agrumes, le camu camu, l'acérola, le chou frisé, l'églantine, le cassis, la goyave ainsi que d'autres fruits et légumes.
Une alimentation équilibrée fournit facilement des quantités suffisantes de vitamine C. Toutefois, les compléments alimentaires tels que les gouttes, les gélules, les comprimés, les poudres et les gommes à mâcher sont fréquemment utilisés pour assurer un apport suffisant en vitamines. L'apport journalier en vitamine C recommandé par l'Autorité européenne de sécurité des aliments est de 110 mg/jour pour les hommes et de 95 mg/jour pour les femmes adultes.
En médecine, la vitamine C est administrée à fortes doses sous contrôle médical afin de soutenir les traitements anticancéreux et de renforcer le système immunitaire. Par exemple, des études ont montré qu'une prise régulière de suppléments de vitamine C réduisait la durée et la gravité des rhumes et des grippes.
Qu'est-ce qu'un liposome ?
Les liposomes sont des vésicules sphériques de taille microscopique, pouvant aller de 30 nm à plusieurs micromètres. L'encapsulation par ultrasons est un moyen fiable de synthétiser des liposomes dans des conditions contrôlées. Les liposomes sont généralement composés de phospholipides, en particulier de phosphatidylcholine, mais ils peuvent également inclure d'autres composés lipidiques, tels que la phosphatidyléthanolamine de l'œuf.
En tant que vésicules composées de phospholipides, les liposomes agissent comme des microconteneurs qui encapsulent des composés bioactifs tels que des vitamines, des antioxydants, des polyphénols, des peptides, des substances médicamenteuses (par exemple, des vaccins, des composés médicinaux). La bicouche de phospholipides encapsule la substance bioactive et la transporte dans les cellules. Comme les bicouches des liposomes sont constituées de phospholipides similaires à ceux des membranes cellulaires, les liposomes peuvent facilement traverser les membranes cellulaires et faire pénétrer les substances bioactives dans les cellules. Les liposomes sont donc des vecteurs de médicaments très puissants, avec une biodisponibilité et un taux d'absorption élevés. Les propriétés amphiphiles des bicouches phospholipidiques rendent les liposomes solubles dans les liquides aqueux et polaires.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons très performants à partir de laboratoires à taille industrielle.