ייצור ויטמין C ליפוזומלי עם אולטרסאונד
נוסחאות ויטמינים ליפוזומליות ידועות בזמינות הביולוגית הגבוהה יותר שלהן ובשיעור הספיגה הגבוה שלהן. ויטמין C, נוגד חמצון, הוא תוסף נפוץ המשמש בתרופות תזונתיות ורפואיות לתמיכה במערכת החיסון של גוף האדם. Ultrasonication היא שיטה אמינה ובטוחה לייצור ליפוזומים באיכות גבוהה ננו-ליפוזומים. תהליך האנקפסולציה העל-קולי מייצר ליפוזומים עם עומס גבוה של חומרים פעילים, כגון ויטמין C.
ויטמין C ליפוזומלי מיוצר באמצעות אולטרה-סוניקציה
היתרון של ויטמינים ליפוזומליים הוא שהם אינם ניתנים בצורת טבליה או אבקה קונבנציונלית, אלא כנוסחה נוזלית עם זמינות ביולוגית מוגברת. משמעות הדבר היא שהוויטמינים עטופים בליבת תאי פוספוליפידים כדוריים, המכונים ליפוזומים. מכיוון שליפוזומים יש הרכב פוספוליפידים דומה לקרומי השומנים של תאים אנושיים, הם נספגים טוב יותר באופן משמעותי בתאי הגוף. לכן ליפוזומים משמשים ניסוחים רפואיים ותרופות, תוספי מזון ו nutraceuticals, קוסמטיקה ומוצרי קוסמטיקה. אולטרה-סוניקציה היא שיטה יעילה ביותר לתמצת מולקולות כגון טיפולים לתוך ליפוזומים. ייצור ליפוזומים על-קוליים מאופיין ביעילות מלכודת גבוהה, מה שאומר שאחוז גבוה של חומרים פעילים (למשל, ויטמין C) עטופים בליפוזומים. במקביל, סוניקציה מבטיחה גודל ליפוזומי קטן אחיד שיכול להיספג בקלות על ידי התאים האנושיים. לכן, ליפוזומים של ויטמין C עטופים באולטרסאונד מציעים זמינות ביולוגית ויעילות גבוהות מאוד. בסך הכל, היווצרות ליפוזומים על-קוליים יעילה ביותר ומספקת איכות ליפוזום מעולה!
UIP1000hdT עם כור זרימת זכוכית לייצור ליפוזום
הוראות שלב אחר שלב לקפסולציה קולית של ויטמין C לתוך ליפוזומים
ויטמין C ליפוזומלי הוא צורה מספקת של ויטמין C המשפרת את הספיגה והזמינות הביולוגית. אולטרסוניקציה מסוג בדיקה היא שיטה יעילה ואמינה לייצור ליפוזומים.
הפרוטוקול הבא מציג את השלבים הכלליים לייצור ויטמין C ליפוזומלי באמצעות אולטרסאונד מסוג בדיקה:
- ערבבו אבקת ויטמין C עם כמות קטנה של מים מזוקקים ליצירת תמיסה.
- הוסף את תמיסת ויטמין C לתמיסה של פוספוליפידים (כגון לציטין סויה) ביחס של 1:10 (ויטמין C:פוספוליפידים) לפי נפח.
- מניחים את התערובת בתוך זכוכית ומכניסים את הבדיקה של האולטרה-סוניקטור, למשל UP200Ht עם S26d14, לתמיסה.
- Ultrasonicate את התערובת באמצעות ultrasonicator סוג בדיקה במשך 5-10 דקות, בהגדרת כוח משוער של 200W (תדר 26 kHz). הבדיקה של ultrasonicator צריך להיות מועבר בעדינות דרך הפתרון במהלך תהליך סוניקציה. הימנע ממגע של בדיקה עם דופן הכד (מכיוון שכוסות זכוכית עלולות להישבר).
- לאחר סוניקציה, תנו לתערובת לשבת במשך 10-15 דקות כדי לאפשר לליפוזומים להיווצר.
- יש לאחסן בבקבוק זכוכית כהה ועדיף ליד המקרר ליציבות לאורך זמן.
חשוב לציין כי הפרוטוקול המדויק עשוי להשתנות בהתאם ultrasonicator ספציפי וחומרים בשימוש. בנוסף, היציבות והאיכות של הליפוזומים יכולים להיות מושפעים מגורמים כגון pH, טמפרטורה ונוכחות של חומרים אחרים, ולכן חשוב לשלוט בזהירות במשתנים אלה במהלך תהליך הייצור.
ליפוזומים שהוכנו באולטרסאונד עוזרים להתגבר על זמן מחצית החיים הקצר, חדירות נמוכה של קרום התא וזמינות ביולוגית פומית ירודה עקב פירוק קיבה ואנזימטיקה של תרכובות ביו-אקטיביות אלה. האנקפסולציה לדו-שכבה פוספוליפידית מגנה על החומרים הפעילים מפני התפרקות ומגבירה את קצב הספיגה לתאים.
אולטרסאונד UP200Ht ללכידה יעילה של ויטמין C בליפוזומים.
היווצרות ליפוזום קולי
מכיוון שהיווצרות ליפוזומים וננו-ליפוזומים אינה מתרחשת כתהליך ספונטני, נדרש משאב אנרגיה כדי לקדם את תהליך האנקפסולציה. ליפוזומים הם שלפוחיות שומנים, אשר נוצרות כאשר פוספוליפידים, למשל לציטין, מתווספים למים, שם הם יוצרים מבנים דו-שכבתיים כאשר אנרגיה מספקת, למשל על ידי סוניקציה, מוחלת. אולטרה-סוניקציה מסייעת לסידור מולקולות השומנים, כך שמתקבלת פאזה מימית יציבה מבחינה תרמודינמית. סוניקציה לא רק מקדמת היווצרות ליפוזומים, היא גם מקטינה את גודל הליפוזומים וכתוצאה מכך נוצרת ננו-ליפוזומים. גודל הליפוזומים הוא גורם חשוב בכל הנוגע לזמינות ביולוגית וקצב ספיגה מכיוון שליפוזומים קטנים יותר יכולים לחדור לקרום התא ביתר קלות.
הפחתת גודל ליפוזום אולטראסוני
פיזור קולי הוא שיטה פשוטה ויעילה להקטנת גודל הליפוזומים ולייצור ננוליפוזומים. על מנת להכין ליפוזומים קטנים יותר, שלפוחיות hydrated הם sonicated במשך כמה דקות עם ultrasonicator סוג בדיקה בכור מבוקר טמפרטורה. כשיטה לא תרמית, מכנית גרידא, הפחתת גודל קולי אינה משפילה את הפוספוליפידים ולא את התרכובות הביו-אקטיביות.
לאחר היווצרות של סרט שומנים לאחר rehydration, סוניקציה משמש כדי לקדם את המלכודת של חומרים פעילים בליפוזום. בנוסף, סוניקציה משיגה את גודל הליפוזומים הרצוי.
UP400St, הומוגנייזר קולי עוצמתי של 400 וואט, לייצור ליפוזומים
מעבדים קוליים לייצור ליפוזום
מערכות Hielscher Ultrasonics נמצאים בשימוש נרחב בייצור תרופות ותוספי מזון כדי לגבש ליפוזומים באיכות גבוהה עמוס ויטמינים, נוגדי חמצון, פפטידים, פוליפנולים ותרכובות ביו-אקטיביות אחרות. כדי לענות על דרישות לקוחותיה, Hielscher מספקת ultrasonicators מן המעבדה הידנית קומפקטית homogeniser ו ultarsonicators העליון ספסל למערכות קוליות תעשייתיות לחלוטין לייצור כמויות גדולות של ניסוחים ליפוזומליים. מגוון רחב של סונוטרודים וכורים על-קוליים זמינים כדי להבטיח התקנה אופטימלית לייצור הליפוזומים שלך. החוסן של הסוניקטורים של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 תחת משימות כבדות ובסביבות תובעניות.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
ספרות/מקורות
- מרקו פייני, שון ריאן דיילי, בהאר אליאקבריאן, עלי פתחי, אלמירה ערב טהרני, פטריציה פרגו, פאריבה דהגאני, פיטר ולצ'ב (2015): שיטה יעילה מבוססת ליפוזום לאנקפסולציה של נוגדי חמצון. קולואידים ומשטחים ב': ממשקים ביולוגיים, כרך 136, 2015. 1067-1072.
- יאו, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. וון, י. (2014): הכנה, אופטימיזציה ואפיון של ליפוזומים עתירי לקטופרין בקר וחלקיקי שומנים מוצקים שהונדסו על ידי פולימרים הידרופיליים באמצעות תכנון פקטוריאלי. ביולוגיה כימית ועיצוב תרופות 83, 2014. 560-575.
- סיידה פרינאז אחלגי, איריס רנטה ריביירו, בן ג'יי בויד, ווטסון לו (2016): השפעת שיטת ההכנה ומשתנים על המבנה הפנימי, המורפולוגיה והנוכחות של ליפוזומים בקובוזומים מסוג פיטנטריול-פלורוני® F127. קולואידים ומשטחים B: ממשקים ביולוגיים, כרך 145, 2016. 845-853.
- כריסטופר ו. שייד (2016): ליפוזומים כמערכות אספקה מתקדמות עבור נוטרצאוטיקלים. Integr Med (Encinitas). מרץ 2016; 15(1): 33–36.
- דומניקו לומברדו, פייטרו קלנדרה, מריה תרזה קאקאמו, סלבטורה מגאזו, מיכאיל אלכסייביץ' קיסלב (2019): יציבות קולואידית של ליפוזומים. AIMS מדע החומרים, 2019, 6 (2): 200-213.
- M.E. Barbinta-Patrascu, N. Badea, M. Constantin, C. Ungureanu, C. Nichita, , S.M. Iordache, A. Vlad, S. Antohe (2018): פעילות ביולוגית של חומרים מרוכבים אורגניים/אנאורגניים שנוצרו על ידי אור במערכות בהשראת ביולוגיה. כתב העת הרומני לפיזיקה 63, 702 (2018)
עובדות שכדאי לדעת
ויטמין C
ויטמין C, הידוע גם בשם חומצה L-אסקורבית או אסקורבט, הוא נוגד חמצון מסיס במים עם הנוסחה הכימית של C6H8O6. כאניטיאוקסידנט, ויטמין C פועל כתורם אלקטרונים לתגובות אנזימטיות ולא אנזימטיות שונות. יתר על כן, ויטמין C הוא קופקטור בתגובות אנזימטיות רבות המווסתות תפקודים ביולוגיים חיוניים כגון ריפוי פצעים וסינתזה של קולגן. צפדינה היא הצורה המוכרת ביותר של מחסור חמור בוויטמין C, שנגרם כתוצאה מפגיעה בייצור קולגן.
כמו ויטמין, חומצה אסקורבית חיונית לגוף האדם, כלומר הגוף לא יכול לסנתז ויטמין C, אבל זה חייב להיות נצרך עם מזון. מזונות עשירים בוויטמין C כוללים פירות הדר, קאמו קאמו, אסרולה, קייל, ורדים, דומדמניות שחורות, גויאבה, כמו גם פירות וירקות אחרים.
אמנם תזונה מאוזנת היטב מספקת בקלות כמויות נאותות של ויטמין C. עם זאת, לעתים קרובות משתמשים בתוספי תזונה כמו טיפות ויטמינים, כמוסות, טבליות, אבקות וסוכריות גומי כדי להבטיח אספקת ויטמינים מספקת. הצריכה היומית המומלצת של ויטמין C על ידי הרשות האירופית לבטיחות מזון היא 110 מ"ג ליום לגברים ו-95 מ"ג ליום לבוגרות.
ברפואה, ויטמין C ניתן במינונים גבוהים תחת פיקוח רפואי על מנת לתמוך בטיפולים בסרטן ולחזק את המערכת החיסונית. לדוגמה, מחקרים מצאו כי צריכה קבועה של תוספי ויטמין C מפחיתה את משך וחומרת הצטננות ושפעת.
מהו ליפוזום?
ליפוזומים הם שלפוחיות כדוריות בגודל מיקרוסקופי, אשר יכול לנוע בין 30nm למספר מיקרומטרים. דרך אמינה לסנתז ליפוזומים בתנאים מבוקרים היא אנקפסולציה קולית. לרוב, ליפוזומים מורכבים מפוספוליפידים, במיוחד פוספטידילכולין, אבל הם יכולים לכלול גם תרכובות שומנים אחרות, כמו פוספטידיל-אתנולמין ביצה.
בהיותן שלפוחיות העשויות מפוספוליפידים, ליפוזומים פועלים כמיקרו-מיכלים המכילים תרכובות ביו-אקטיביות כגון ויטמינים, נוגדי חמצון, פוליפנולים, פפטידים, חומרים תרופתיים (למשל, חיסונים, תרכובות מרפא). דו-שכבת הפוספוליפידים עוטפת את החומר הביו-אקטיבי ומעבירה אותו לתאים. מאחר ששתי שכבות הליפוזומים עשויות מפוספוליפידים דומים לקרומי התא, ליפוזומים יכולים לחצות את קרום התא בקלות ולהעביר את החומרים הביו-אקטיביים לתוך התאים. זה הופך את הליפוזומים לנשא תרופות חזק מאוד עם זמינות ביולוגית גבוהה ושיעור ספיגה גבוה. התכונות האמפיפיליות של דו-שכבות הפוספוליפידים הופכות את הליפוזומים למסיסים הן בנוזלים מימיים והן בנוזלים קוטביים.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.