Liposomska proizvodnja vitamina C ultrazvukom
Liposomske formulacije vitamina poznate su po svojoj većoj bioraspoloživosti i brzini apsorpcije. Vitamin C, antioksidans, uobičajeni je dodatak koji se koristi u prehrambenim i medicinskim lijekovima za podršku imunološkom sustavu ljudskog tijela. Ultrasonication je pouzdana i sigurna metoda za proizvodnju visokokvalitetnih liposoma i nano-liposoma. Procesom ultrazvučne kapsulacije proizvode se liposomi s visokim sadržajem aktivnih tvari, poput vitamina C.
Liposomski vitamin C proizveden ultrazvučnom obradom
Prednost liposomalnih vitamina je u tome što se ne daju u konvencionalnom obliku tableta ili praha, već kao tekuća formulacija s povećanom bioraspoloživošću. To znači da su vitamini inkapsulirani u jezgri sferičnih fosfolipidnih stanica, takozvanih liposoma. Budući da liposomi imaju fosfolipidni sastav sličan lipidnim membranama ljudskih stanica, znatno se bolje apsorbiraju u tjelesne stanice. Stoga se liposomi koriste u medicinskim formulacijama i farmaceutskim proizvodima, dodacima prehrani i nutraceutici, kozmeceutici i kozmetičkim proizvodima. Ultrazvučna obrada je vrlo učinkovita metoda za kapsuliranje molekula kao što su terapeutici u liposome. Ultrazvučnu proizvodnju liposoma karakterizira visoka učinkovitost zarobljavanja, što znači da je visok postotak aktivnih sastojaka (npr. vitamina C) inkapsuliran u liposome. Istodobno, sonikacija osigurava ravnomjerno malu veličinu liposoma koju ljudske stanice mogu lako apsorbirati. Stoga ultrazvučno inkapsulirani liposomi vitamina C nude vrlo visoku bioraspoloživost i učinkovitost. Sveukupno, ultrazvučno stvaranje liposoma vrlo je učinkovito i pruža vrhunsku kvalitetu liposoma!
UIP1000hdT sa staklenim protočnim reaktorom za proizvodnju liposoma
Korak po korak upute za ultrazvučnu kapsulaciju vitamina C u liposome
Liposomski vitamin C je oblik dostave vitamina C koji poboljšava apsorpciju i bioraspoloživost. Ultrazvučna sonda je učinkovita i pouzdana metoda za proizvodnju liposoma.
Sljedeći protokol prikazuje opće korake za proizvodnju liposomalnog vitamina C pomoću ultrazvučnog uređaja tipa sonde:
- Pomiješajte prah vitamina C s malom količinom destilirane vode kako biste dobili otopinu.
- Dodajte otopinu vitamina C u otopinu fosfolipida (kao što je sojin lecitin) u omjeru 1:10 (vitamin C:fosfolipidi) po volumenu.
- Stavite smjesu u staklenu čašu i umetnite sondu ultrazvučnog uređaja, npr. UP200Ht sa S26d14, u otopinu.
- Ultrazvučno tretirajte smjesu pomoću ultrazvučnog uređaja tipa sonde 5-10 minuta, na cca. postavka snage od 200 W (frekvencija 26 kHz). Sondu ultrazvučnog uređaja treba lagano pomicati kroz otopinu tijekom procesa sonikacije. Izbjegavajte kontakt sonde sa stijenkom čaše (jer bi staklene čaše mogle puknuti).
- Nakon sonikacije, ostavite smjesu 10-15 minuta da se liposomi formiraju.
- Čuvajte u tamnoj staklenoj boci i po mogućnosti u hladnjaku za dugotrajnu stabilnost.
Važno je napomenuti da se točan protokol može razlikovati ovisno o specifičnom ultrazvučnom uređaju i korištenim materijalima. Osim toga, na stabilnost i kvalitetu liposoma mogu utjecati čimbenici kao što su pH, temperatura i prisutnost drugih tvari, stoga je važno pažljivo kontrolirati ove varijable tijekom procesa proizvodnje.
Ultrazvučno pripremljeni liposomi pomažu u prevladavanju kratkog poluživota, niske propusnosti stanične membrane i slabe oralne bioraspoloživosti zbog želučane i enzimske razgradnje ovih bioaktivnih spojeva. Inkapsulacija u fosfolipidni dvosloj štiti aktivne sastojke od razgradnje i povećava stopu apsorpcije u stanice.
Ultrazvučni aparat UP200Ht za učinkovito hvatanje vitamina C u liposome.
Ultrazvučno stvaranje liposoma
Budući da se stvaranje liposoma i nanoliposoma ne događa kao spontani proces, potreban je izvor energije za promicanje procesa kapsulacije. Liposomi su lipidni mjehurići koji nastaju kada se fosfolipidi, npr. lecitin, dodaju u vodu, gdje tvore dvoslojne strukture kada se primijeni dovoljno energije, npr. sonikacijom. Ultrasonication pomaže u rasporedu molekula lipida, tako da se dobije termodinamički stabilna vodena faza. Sonikacija ne samo da potiče stvaranje liposoma, ona također smanjuje veličinu liposoma što rezultira nanoliposomima. Veličina liposoma važan je čimbenik kada je riječ o bioraspoloživosti i brzini apsorpcije budući da manji liposomi lakše prodiru kroz stanične membrane.
Ultrazvučno smanjenje veličine liposoma
Ultrazvučna disperzija je jednostavna i učinkovita metoda za smanjenje veličine liposoma i proizvodnju nanoliposoma. Kako bi se pripremili manji liposomi, hidratizirane vezikule se nekoliko minuta sonicira ultrazvučnim uređajem tipa sonde u reaktoru s kontroliranom temperaturom. Kao ne-termalna, čisto mehanička metoda, ultrazvučno smanjenje veličine ne razgrađuje fosfolipide niti bioaktivne spojeve.
Nakon stvaranja lipidnog filma, naknadne rehidracije, ultrazvuk se koristi za poticanje zarobljavanja aktivnih sastojaka u liposomu. Uz to, sonikacijom se postiže željena veličina liposoma.
UP400St, snažan ultrazvučni homogenizator od 400 W, za proizvodnju liposoma
Ultrazvučni procesori za proizvodnju liposoma
Hielscher Ultrasonics sustavi naširoko se koriste u farmaceutskoj proizvodnji i proizvodnji dodataka za formuliranje visokokvalitetnih liposoma napunjenih vitaminima, antioksidansima, peptidima, polifenolima i drugim bioaktivnim spojevima. Kako bi zadovoljio zahtjeve svojih kupaca, Hielscher isporučuje ultrazvučne uređaje od kompaktnog ručnog laboratorijskog homogenizatora i stolnih ultrasoničnih uređaja do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava za proizvodnju velikih količina liposomskih formulacija. Dostupan je širok raspon ultrazvučnih sonotroda i reaktora kako bi se osigurala optimalna postavka za vašu proizvodnju liposoma. Robusnost Hielscher sonikatora omogućuje 24/7 rad pod teškim uvjetima iu zahtjevnim okruženjima.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura/Reference
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015.): Učinkovita metoda za enkapsulaciju antioksidansa temeljena na liposomima. Koloidi i površine B: Biosučelja, svezak 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. i Wen, J. (2014.): Priprema, optimizacija i karakterizacija liposoma napunjenih goveđim laktoferinom i krutih lipidnih čestica modificiranih hidrofilnim polimerima korištenjem faktorskog dizajna. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016.): Utjecaj metode pripreme i varijabli na unutarnju strukturu, morfologiju i prisutnost liposoma u kubosomima phytantriol-Pluronic® F127. Koloidi i površine B: Biosučelja, svezak 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016.): Liposomi kao napredni sustavi dostave nutraceutika. Integr Med (Encinitas). ožujak 2016.; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Koloidna stabilnost liposoma. AIMS Materials Science, 2019, 6(2): 200-213.
- ME Barbinta-Patrascu, N. Badea, M. Constantin, C. Ungureanu, C. Nichita, , SM Iordache, A. Vlad, S. Antohe (2018.): Bioaktivnost organskih/anorganskih foto-generiranih kompozita u sustavima inspiriranim biološkim tvarima. Rumunjski časopis za fiziku 63, 702 (2018.)
Činjenice koje vrijedi znati
vitamin C
Vitamin C, također poznat kao L-askorbinska kiselina ili askorbat, antioksidans je topiv u vodi s kemijskom formulom C6H8O6. Kao antioksidans, vitamin C djeluje kao donor elektrona za razne enzimske i neenzimske reakcije. Nadalje, vitamin C je kofaktor u mnogim enzimskim reakcijama koje reguliraju bitne biološke funkcije kao što su zacjeljivanje rana i sinteza kolagena. Skorbut je najpoznatiji oblik ozbiljnog nedostatka vitamina C koji se javlja zbog poremećene sinteze kolagena.
Kao vitamin, askorbinska kiselina je esencijalna ljudskom tijelu, što znači da tijelo ne može sintetizirati vitamin C, već se on mora unositi hranom. Hrana bogata vitaminom C uključuje agrume, camu camu, acerolu, kelj, šipurak, crni ribiz, guavu, kao i drugo voće i povrće.
Dok dobro uravnotežena prehrana lako donosi odgovarajuće količine vitamina C. Međutim, dodaci prehrani kao što su vitaminske kapi, kapsule, tablete, prašci i gumene gume često se koriste kako bi se osigurala dovoljna opskrba vitaminom. Preporučeni dnevni unos vitamina C od strane Europske agencije za sigurnost hrane je 110 mg/dan za odrasle muškarce i 95 mg/dan za žene.
U medicini se vitamin C primjenjuje u velikim dozama pod liječničkim nadzorom kako bi se podržalo liječenje raka i ojačao imunološki sustav. Na primjer, studije su otkrile da redoviti unos dodataka vitamina C smanjuje duljinu i ozbiljnost prehlade i gripe.
Što je liposom?
Liposomi su sferne vezikule mikroskopske veličine, koja može biti u rasponu od 30 nm do nekoliko mikrometara. Pouzdan način za sintezu liposoma u kontroliranim uvjetima je ultrazvučna kapsulacija. Uglavnom se liposomi sastoje od fosfolipida, posebice fosfatidilkolina, ali mogu uključivati i druge lipidne spojeve, poput fosfatidiletanolamina iz jaja.
Budući da su vezikule napravljene od fosfolipida, liposomi djeluju kao mikrokontejneri koji inkapsuliraju bioaktivne spojeve kao što su vitamini, antioksidansi, polifenoli, peptidi, ljekovite tvari (npr. cjepiva, medicinski spojevi). Fosfolipidni dvosloj inkapsulira bioaktivnu tvar i prenosi je u stanice. Budući da su dvoslojevi liposoma napravljeni od sličnih fosfolipida kao i stanične membrane, liposomi mogu lako prijeći stanične membrane i dostaviti bioaktivne tvari u stanice. To čini liposome vrlo moćnim nosačem lijeka s visokom bioraspoloživošću i stopom apsorpcije. Amfifilna svojstva fosfolipidnih dvoslojeva čine liposome topivim u vodenim i polarnim tekućinama.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.