Production de vitamine C liposomale par ultrasons
Les formulations vitaminiques liposomales sont connues pour leur biodisponibilité et leur taux d’absorption plus élevés. La vitamine C, un antioxydant, est un complément courant 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 procédé d’encapsulation par ultrasons produit des liposomes à forte charge en substances actives, telles que la vitamine C.
Vitamine C liposomale produite par ultrasonication
L’avantage des vitamines liposomales est qu’elles ne sont pas administrées sous forme conventionnelle de comprimés ou de poudre, mais sous forme de formulation liquide à biodisponibilité accrue. Cela signifie que les vitamines sont encapsulées au cœur de cellules phospholipidiques sphériques, appelées liposomes. Comme les liposomes ont une composition phospholipidique semblable 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 compléments et les nutraceutiques, les cosméceutiques et les produits cosmétiques. L’ultrasonication est une méthode très efficace pour encapsuler des molécules telles que des substances thérapeutiques dans des liposomes. La production de liposomes par ultrasons se caractérise par une efficacité de piégeage élevée, ce qui signifie qu’un pourcentage élevé de principes actifs (par ex. la vitamine C) est encapsulé dans les liposomes. Simultanément, la sonication garantit une taille de liposomes uniformément petite, qui peut être facilement absorbée par les cellules humaines. Par conséquent, les liposomes de vitamine C encapsulée par ultrasons offrent une biodisponibilité et une efficacité très élevées. Globalement, la formation de liposomes par ultrasons est très efficace et fournit une qualité de liposomes supérieure !
UIP1000hdT avec réacteur à circulation en verre pour la production de liposomes
Instructions étape par étape pour l’encapsulation de la vitamine C dans des liposomes par ultrasons
La vitamine C liposomale est une forme d’administration 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 production de vitamine C liposomale à l’aide d’un ultrasonicateur 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 (telle que 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’ultrasonicateur, par ex. un UP200Ht avec S26d14, dans la solution.
- Soniquer le mélange à l’aide de l’ultrasonicateur de type sonde pendant 5–10 minutes, à un réglage de puissance d’env. 200W (fréquence 26 kHz). La sonde de l’ultrasonicateur 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 pourraient se briser).
- Après la sonication, laisser reposer le mélange pendant 10–15 minutes pour permettre aux liposomes de se former.
- Conserver dans un flacon en verre teinté, 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’ultrasonicateur spécifique 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 pendant le processus de production.
Les liposomes préparés par ultrasons aident à surmonter la courte demi-vie, la faible perméabilité à travers la membrane cellulaire et la mauvaise biodisponibilité orale due à la dégradation gastrique et enzymatique de ces composés bioactifs. L’encapsulation dans une bicouche phospholipidique protège les principes actifs contre la dégradation et augmente le taux d’absorption dans les cellules.
Ultrasonicateur UP200Ht pour un piégeage efficace de la vitamine C dans des liposomes.
Formation de liposomes par ultrasons
Comme la formation de liposomes et de nanoliposomes ne se produit pas de manière spontanée, une source d’énergie est nécessaire pour favoriser le processus d’encapsulation. Les liposomes sont des vésicules lipidiques qui se forment lorsque des phospholipides, par ex. la lécithine, sont ajoutés à de l’eau, où ils forment des structures en bicouche lorsqu’une énergie suffisante est appliquée, par ex. par sonication. L’ultrasonication favorise l’agencement des molécules lipidiques, de sorte qu’une phase aqueuse thermodynamiquement stable est obtenue. La sonication ne favorise pas seulement la formation de liposomes, elle réduit aussi la taille des liposomes, ce qui donne des nanoliposomes. La taille des liposomes est un facteur important en matière de biodisponibilité et de 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 par ultrasons est une méthode simple et efficace pour réduire la taille des liposomes et fabriquer des nanoliposomes. Afin de préparer des liposomes plus petits, les vésicules hydratées sont soniquées pendant quelques minutes avec un ultrasonicateur de type 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 sa réhydratation subséquente, la sonication est utilisée pour favoriser le piégeage des principes 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 à ultrasons pour la production de liposomes
Les systèmes Hielscher Ultrasonics sont largement utilisés dans la production pharmaceutique et de compléments pour formuler des liposomes de haute qualité chargés de vitamines, d’antioxydants, de peptides, de polyphénols et d’autres composés bioactifs. Pour répondre aux exigences de ses clients, Hielscher fournit des ultrasonicateurs allant de l’homogénéisateur de laboratoire portatif compact et des ultrasonicateurs de paillasse jusqu’aux systèmes à ultrasons entièrement industriels pour la production de grands volumes de formulations liposomales. Une large gamme de sonotrodes et de réacteurs à ultrasons est disponible afin de garantir une configuration optimale pour votre production de liposomes. La robustesse des sonicateurs Hielscher permet un fonctionnement 24/7 en usage intensif et dans des environnements exigeants.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicateurs :
| Volume du lot | Débit | Appareils 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.a. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | supérieur | cluster de UIP16000 |
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Bibliographie/Références
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Bon à savoir
Vitamine C
La vitamine C, également connue sous le nom d’acide L-ascorbique ou d’ascorbate, est un antioxydant hydrosoluble de formule chimique C6H8O6. En tant qu’antioxydant, la vitamine C agit comme donneur d’électrons dans 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, qui survient en raison d’une synthèse altérée du collagène.
En tant que vitamine, l’acide ascorbique est essentiel pour le corps humain, ce qui signifie que l’organisme ne peut pas synthétiser la vitamine C et qu’elle doit être apportée par l’alimentation. Les aliments riches en vitamine C comprennent les agrumes, le camu camu, l’acérola, le chou kale, le cynorhodon, le cassis, la goyave ainsi que d’autres fruits et légumes.
Une alimentation bien équilibrée fournit facilement des quantités adéquates de vitamine C. Toutefois, les compléments alimentaires tels que les gouttes vitaminées, gélules, comprimés, poudres et gommes sont fréquemment utilisés pour assurer un apport suffisant en vitamines. L’apport quotidien recommandé en vitamine C par l’Autorité européenne de sécurité des aliments est de 110 mg/jour pour les hommes adultes et de 95 mg/jour pour les femmes adultes.
En médecine, la vitamine C est administrée à fortes doses sous surveillance médicale afin de soutenir les traitements contre le cancer et de renforcer le système immunitaire. Par exemple, des études ont montré qu’une prise régulière de compléments de vitamine C réduit la durée et la gravité du rhume et de la grippe.
Qu’est-ce qu’un liposome ?
Les liposomes sont des vésicules sphériques de taille microscopique, qui peut aller de 30nm à plusieurs micromètres. L’encapsulation par ultrasons est un moyen fiable de synthétiser des liposomes dans des conditions contrôlées. Les liposomes sont principalement composés de phospholipides, en particulier de phosphatidylcholine, mais ils peuvent également contenir d’autres composés lipidiques, comme la phosphatidyléthanolamine d’œuf.
Étant des vésicules constituées de phospholipides, les liposomes agissent comme des microconteneurs qui encapsulent des composés bioactifs tels que des vitamines, des antioxydants, des polyphénols, des peptides et des substances médicamenteuses (par ex. vaccins, composés médicinaux). La bicouche phospholipidique encapsule la substance bioactive et la transporte dans les cellules. Comme les bicouches des liposomes sont constituées de phospholipides semblables à ceux des membranes cellulaires, les liposomes peuvent traverser facilement les membranes cellulaires et délivrer les substances bioactives dans les cellules. Cela fait des liposomes un vecteur de médicaments très puissant, doté d’une biodisponibilité et d’un taux d’absorption élevés. Les propriétés amphiphiles des bicouches phospholipidiques rendent les liposomes solubles à la fois dans les liquides aqueux et polaires.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance, de la taille laboratoire à la taille industrielle.