Ուլտրաձայնի միջոցով լիպոսոմներում պատիճավորված կենսաակտիվ մոլեկուլներ
Հայտնի է, որ ուլտրաձայնային մշակումը խիստ արդյունավետ է լիպոսոմային պատրաստուկների ստացման համար։ Տիպիկ լիպոսոմային պատրաստուկներում ուլտրաձայնային մշակման միջոցով պատիճավորում են վիտամին C, CBD, կուրկումին, quercitin, աստաքսանտին, պեպտիդներ և բազմաթիվ այլ կենսաակտիվ միացություններ։ Լիպոսոմներում ուլտրաձայնային պատիճավորումը պարզ, արագ և արդյունավետ մեթոդ է, որը թույլ է տալիս ստանալ կայուն, բարձր բեռնվածությամբ վեզիկուլներ։ Ուլտրաձայնի միջոցով պատիճավորված սննդանյութերն առանձնանում են գերազանց կենսամատչելիությամբ։
Ակնարկ. կենսաակտիվ միացությունների պատիճավորումը լիպոսոմներում՝ ուլտրաձայնային մշակման միջոցով
Ուլտրաձայնային պատիճավորումը կենսաակտիվ միացությունները լիպոսոմների մեջ ներառելու խիստ արդյունավետ և կառավարելի մեթոդ է, որը բարձրացնում է դրանց կայունությունը, կենսամատչելիությունը և գործառական արդյունավետությունը։ Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնի առաջացրած ակուստիկ կավիտացիան նպաստում է լիպիդների արագ հիդրատացմանը, վեզիկուլների չափերի փոքրացմանը և համաչափ դիսպերսմանը՝ հնարավորություն տալով ձևավորել փոքր, համասեռ լիպոսոմներ՝ չափերի նեղ բաշխմամբ։ Այս մեթոդը նպաստում է ինչպես հիդրոֆիլ, այնպես էլ լիպոֆիլ միացությունների պատիճավորման բարձր արդյունավետությանը՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով օրգանական լուծիչների կամ մշակման կոշտ պայմանների անհրաժեշտությունը։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակումը թույլ է տալիս ճշգրիտ կառավարել մասնիկների չափերը և շերտայնությունը, որոնք կարևոր պարամետրեր են դեղագործական, նուտրացևտիկ և կոսմետիկ կիրառություններում զգայուն կենսաակտիվ նյութերի վերահսկվող ձերբազատումը, բջջային կլանումը և երկարաժամկետ կայունությունն օպտիմալացնելու համար։
Ի՞նչ են լիպոսոմները և որո՞նք են դրանց առավելությունները։
Լիպոսոմները վեզիկուլներ են, որոնք բաղկացած են մեկ կամ մի քանի ֆոսֆոլիպիդային երկշերտերով պարփակված ջրային միջուկից։ Քանի որ լիպոսոմներն ունեն լիպիդային շերտով շրջապատված ջրային միջուկ և հիդրոֆիլ արտաքին թաղանթ, դրանք ջրալույծ են և կարող են ջրալույծ ու ճարպալույծ միացությունները տեղափոխել վեզիկուլի համապատասխան բաժանմունքներում։ Սա լիպոսոմները դարձնում է բուժականորեն ակտիվ մոլեկուլների հասցման խիստ արդյունավետ համակարգ։ Լիպոսոմները ձևավորվում են կենսաբանական թաղանթների քայքայման միջոցով. ուլտրաձայնային մշակումը նպաստում է այս գործընթացին և ուժեղացնում այն։ 
Լիպոսոմներն առավել հաճախ կազմված են ֆոսֆոլիպիդներից, հատկապես՝ ֆոսֆատիդիլխոլինից, սակայն կարող են ներառել նաև այլ լիպիդներ, օրինակ՝ ձվի ֆոսֆատիդիլէթանոլամին, պայմանով, որ դրանք համատեղելի լինեն լիպիդային երկշերտի կառուցվածքի հետ։ Լիպոսոմներն ինքնաբերաբար ձևավորվում են ֆոսֆոլիպիդների հիդրատացման ժամանակ։ Առաջին փուլում՝ հիդրատացման փուլում, ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է լիպիդների և ջրային ֆազի նանոէմուլգացման համար՝ նպաստելու բարձր բեռնվածությամբ բազմաշերտ վեզիկուլների (MLVs) ձևավորմանը։ Այնուհետև, անհրաժեշտության դեպքում, ուլտրաձայնային մշակումը կարող է օգտագործվել լիպոսոմների չափերը փոքրացնելու համար։ Ավելի փոքր վեզիկուլներ ստանալու նպատակով ուլտրաձայնային մշակումը կիրառվում է լիպոսոմները դիսպերսելու և դրանց չափերը փոքրացնելու համար՝ ստանալով մոնոդիսպերս խոշոր միաշերտ վեզիկուլներ (LUVs) կամ փոքր միաշերտ վեզիկուլներ (SUVs)։
Լիպոսոմների ձևավորման և դրանց չափերի փոքրացման ուլտրաձայնային մեթոդը հուսալի, արագ, արդյունավետ, պարզ և անվտանգ է։ Ստացված լիպոսոմներն ունեն կենսաակտիվ նյութերի բարձր բեռնվածություն, բարձր կայունություն և գերազանց կենսամատչելիություն։
400 վատտ հզորությամբ UP400St ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր՝ նանոլիպոսոմների արտադրության համար։
Ինչո՞ւ ուլտրաձայնային մաքրման վաննաները չեն կարող արտադրել բարձրորակ լիպոսոմներ։
Լիպոսոմների արտադրության համար անհրաժեշտ է ուլտրաձայնային սարք, որը կարող է բավարար էներգիա հաղորդել՝ միատեսակ, նանոչափ մասնիկներ ստեղծելու համար։ Զարդերի ուլտրաձայնային մաքրման սարքի միջոցով տնային պայմաններում պատրաստված լիպոսոմները սովորաբար ընդհանուր առմամբ անարդյունավետ են, քանի որ ստացված լիպոսոմները ո՛չ ունեն անհրաժեշտ նանոչափերը, ո՛չ էլ կենսաակտիվ սննդանյութերը պատիճավորում են արդյունավետ և երկարաժամկետ կայուն եղանակով։ Բարձրորակ լիպոսոմներ պատրաստելու համար նախընտրելի տեխնոլոգիան զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքն է, քանի որ զոնդը (սոնոտրոդը) կարող է միջավայրին հաղորդել մեծ բեռնվածությամբ արդյունավետ լիպոսոմների ձևավորման համար անհրաժեշտ ինտենսիվ ակուստիկ էներգիան։ Ընդհանուր առմամբ, ուլտրաձայնային զոնդով արտադրված լիպոսոմների մասնիկների չափային բաշխումը 100–500nm է, որն օպտիմալ է մեծ բեռնվածության և գերազանց կենսամատչելիության համար։
Ուլտրաձայնային հոսքային բջջային ռեակտորի օգտագործումը թույլ է տալիս լիպոսոմները պատրաստել թթվածնազուրկ միջավայրում՝ օքսիդատիվ քայքայումը կանխելու համար։
Զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքերն ապահովում են անհրաժեշտ էներգիան՝ բարձրորակ լիպոսոմներ արտադրելու համար, որոնք ունեն հետևյալ հատկանիշները՝
- կենսաակտիվ միացությունների մեծ բեռնվածություն
- նանոչափեր
- երկարաժամկետ կայունություն
- մոնոդիսպերսություն
- կենսամատչելիություն
- կենսահամատեղելիություն
- վերարտադրելիություն
Լիպիդային թաղանթի ձևավորումից և դրան հաջորդող վերահիդրատացումից հետո կիրառվում է ուլտրաձայնային մշակում՝ լիպոսոմներում ակտիվ բաղադրիչների ներառումը խթանելու համար։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակմամբ ստացվում է լիպոսոմների ցանկալի չափը։
Ուլտրաձայնի միջոցով լիպոսոմներում պատիճավորված մոլեկուլներ
Ստորև բերված ցանկը ցույց է տալիս, թե որ նյութերն են արդեն հաջողությամբ պատիճավորվել լիպոսոմային պատրաստուկներում՝ կիրառելով պատրաստման ուլտրաձայնային եղանակը։
- հակաօքսիդանտներ, օրինակ՝ գլուտաթիոն, վիտամին C, մեթիլացված B խմբի վիտամիններ, ռեսվերատրոլ, CoQ10 և այլն
- ֆենոլային միացություններ՝ ֆլավոնոիդներ, օրինակ՝ ֆիսետին, քվերցիտին, օլիգոմերային պրոանտոցիանիդիններ (OPC), սապոնիններ, օրինակ՝ աստրալգալոզիդ, ալկալոիդներ
- հանքանյութեր, օրինակ՝ մագնեզիումի խելատներ (օրինակ՝ մագնեզիումի թրեոնատ, մագնեզիումի օրոտատ), ցինկ, պղինձ և այլն
- տերպեններ, օրինակ՝ աստաքսանտին, լիմոնեն, պինեն, հումուլեն, լինալոլ, բետա-կարիոֆիլեն, ֆիտոլ, գերանիոլ, տերպինոլեն և այլն
- լիպիդներ, օրինակ՝ օմեգա-3 ճարպաթթուներ՝ EPA և DHA, դիպալմիտոիլֆոսֆատիդիլխոլին (DPPC) և այլն
- ամինաթթուներ, օրինակ՝ կրեատին, գլիցին, 5-HTP (5-hydroxytryptophan), ֆենիլալանին, L-թեանին, GABA (գամմա-ամինակարագաթթու), տաուրին, N-ացետիլցիստեին (NAC), L-թիրոզին և այլն
- պեպտիդներ, օրինակ՝ օքսիտոցին, կոլագեն, GLP-1 պեպտիդներ և այլն
- պոլիսախարիդներ, օրինակ՝ հիալուրոնաթթու, սնկերի պոլիսախարիդներ և այլն
- կանաբինոիդներ, օրինակ՝ CBD, CBG, THC
- նոոտրոպներ, մտավոր գործունեությունը խթանող դեղամիջոցներ և ճանաչողական գործառույթները բարելավող միջոցներ, որոնք կարող են ներառել ինչպես վերը նշված նյութերը, այնպես էլ այլ մոլեկուլներ
Կենսաակտիվ մոլեկուլների՝ նանոտեխնոլոգիայով բարելավված լիպոսոմային պատրաստուկն ապահովում է ներծծման ավելի բարձր արագություն, գերազանց կենսամատչելիություն և կարող է նյութերին հնարավորություն տալ անցնելու արյունաուղեղային պատնեշը։
Լիպիդների վրա հիմնված դեղերի առաքման այլընտրանքային համակարգերն են նանոէմուլսիաները և լիպիդների վրա հիմնված կոլոիդային կրիչները, օրինակ՝ պինդ լիպիդային նանոմասնիկները (SLN) և նանոկառուցվածքային լիպիդային կրիչները (NLC)։ Դրանք բոլորը՝ նանոէմուլսիաները, պինդ լիպիդային նանոմասնիկները և նանոկառուցվածքային լիպիդային կրիչները, կարելի է հուսալիորեն ձևավորել և բեռնել ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում։
Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնով էքստրակցված և նանոպատիճավորված ալոե վերայի մասին։
UIP2000hdT (2kW) ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր անընդհատ խառնվող պարբերական ռեակտորով
Ընտրեք լիպոսոմների ձևավորման Ձեր նախընտրած մեթոդը
Ուլտրաձայնային մշակումը լայնորեն կիրառվում է լիպոսոմների պատրաստման և մշակման տարբեր մեթոդներում, քանի որ այն նպաստում է ինչպես լիպոսոմների ձևավորմանը, այնպես էլ հետագա մշակման վերահսկմանը։ Այն կարող է կիրառվել լիպոսոմների անմիջական ձևավորման ընթացքում՝ լեցիտինը (ֆոսֆոլիպիդները) ջրային ֆազում դիսպերսելով՝ բշտիկների արագ առաջացմանը նպաստելու համար, ինչպես նաև սովորաբար կիրառվում է այնպիսի հաստատված մեթոդներում, ինչպիսիք են հակադարձ ֆազային գոլորշիացումը և բարակ թաղանթի հիդրատացումը՝ լիպիդների դիսպերսումը բարելավելու և բշտիկների ձևավորումն արագացնելու համար։ Սկզբնական պատրաստումից բացի, ուլտրաձայնային մշակումը հաճախ կիրառվում է նախապես ձևավորված (դատարկ) լիպոսոմները սոնոպորացիայի միջոցով բեռնելու համար՝ ապահովելով կենսաակտիվ միացությունների արդյունավետ ներառումը, և լիպոսոմների չափը փոքրացնելու ստանդարտ գործիք է, որի միջոցով ստացվում են ավելի փոքր, ավելի միատեսակ բշտիկներ՝ չափերի ավելի նեղ բաշխմամբ՝ կայունությունն ու նյութերի հասցման արդյունավետությունը բարելավելու համար։
Իմացեք ավելին լիպոսոմների արտադրության՝ ուլտրաձայնի օժանդակությամբ իրականացվող տարբեր մեթոդների մասին.
- Լիպոսոմների ուլտրաձայնային ձևավորում՝ լեցիտինի օգտագործմամբ
- Հակադարձ ֆազային գոլորշիացման ուլտրաձայնային մեթոդ
- Բարակ թաղանթի ուլտրաձայնային հիդրատացում
Լիպոսոմների որակի վրա ազդող գործոնները
Լիպոսոմների որակը որոշվում է մասնիկների չափի և շերտայնության միատեսակությամբ, ներփակման արդյունավետությամբ (%EE) / պատիճավորման բեռնվածությամբ և կայունությամբ։ Պատրաստման մեթոդը, մշակման պայմանները, հումքը և պահպանումը կարևոր գործոններ են, որոնք նպաստում են լիպոսոմային պատրաստուկների որակին և, հետևաբար, ազդեցության ուժին։ Ձախ կողմում ներկայացված SEM պատկերը ցույց է տալիս DHA և EPA ճարպաթթուներով բեռնված լիպոսոմները, որոնք պատրաստվել են ուլտրաձայնային եղանակով՝ Hielscher ընկերության UP200S ուլտրաձայնային սարքի միջոցով (հետազոտություն և պատկեր՝ Hadian et al. 2014)։
Լիպոսոմների ուլտրաձայնային պատրաստումը հուսալի մեթոդ է, որն ապահովում է լիպոսոմային մասնիկների փոքր, միատեսակ չափ և կենսաակտիվ մոլեկուլներով բարձր բեռնվածություն։ Ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերը (ինչպիսիք են ամպլիտուդը, ընդհանուր էներգիան, ժամանակը, իմպուլսային ռեժիմը, ջերմաստիճանը, ճնշումը) հնարավոր է ճշգրիտ կարգավորել։ Որպես ոչ ջերմային մշակման մեթոդ՝ ուլտրաձայնային մշակման աշխատանքային սկզբունքը հիմնված է զուտ մեխանիկական սահքի վրա։ Ուլտրաձայնով մշակվող հեղուկի ջերմաստիճանի բարձրացումը բացատրվում է թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքով, ըստ որի՝ ցանկացած կիրառված էներգիա ի վերջո վերածվում է ջերմության։ Լիպոսոմային միջավայրի կայուն ցածր ջերմաստիճանը պահպանելու համար Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է հովացման առաջադեմ լուծումներ, ինչպիսիք են սառցային բաղնիքները, ինչպես նաև հովացման պատյաններով ռեակտորներն ու հոսքային բջիջները։ Լիպոսոմների ուլտրաձայնային արտադրության արդյունքները վերարտադրելի են, ինչը կարևոր է ստանդարտացված գործընթացի և արտադրանքի մշտապես բարձր որակի համար։
Ֆոսֆատիդիլխոլինի և ֆոսֆատիդիլէթանոլամինի բարձր տոկոսային պարունակությամբ բարձրորակ ֆոսֆոլիպիդներն ապահովում են լիպոսոմի կայուն թաղանթ, որը կանխում է սննդանյութերի արտահոսքը։ Ամուր ֆոսֆոլիպիդային թաղանթը նաև պաշտպանում է պատիճավորված սննդանյութերը օքսիդացնող և ջերմային քայքայումից։ Հետևաբար, ֆոսֆոլիպիդների, ջրային ֆազի և պատիճավորված սննդանյութերի (կենսաակտիվ մոլեկուլների) հավասարակշռված հարաբերակցությունն էական նշանակություն ունի։
- Պատիճավորման / ներփակման բարձր արդյունավետություն (%EE)
- Բարձր կենսամատչելիություն
- Արագ և արդյունավետ
- Երկարատև կայունություն
- Սննդի և դեղագործության համար
- Անվտանգ և հեշտ օգտագործվող
Բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային սարքեր՝ լիպոսոմների արտադրության համար
Hielscher Ultrasonics ընկերության համակարգերը հուսալի սարքեր են, որոնք օգտագործվում են դեղագործական արտադրության և սննդային հավելումների արտադրության մեջ՝ վիտամիններով, հակաօքսիդանտներով, ֆլավոնոիդներով, պեպտիդներով, պոլիֆենոլներով և այլ կենսաակտիվ միացություններով / սննդանյութերով բեռնված բարձրորակ լիպոսոմներ պատրաստելու համար։ Իր հաճախորդների պահանջները բավարարելու նպատակով Hielscher ընկերությունը մատակարարում է ուլտրաձայնային սարքեր՝ ձեռքում պահվող կոմպակտ լաբորատոր հոմոգենիզատորից և սեղանի ուլտրաձայնային սարքերից մինչև լիովին արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր՝ լիպոսոմային պատրաստուկների մեծածավալ արտադրության համար։ Լիպոսոմային պատրաստուկների ուլտրաձայնային պատրաստումը կարող է իրականացվել պարբերական եղանակով կամ որպես շարունակական ներհոսքային գործընթաց՝ ուլտրաձայնային հոսքային ռեակտորի կիրառմամբ։ Հասանելի է ուլտրաձայնային սոնոտրոդների (զոնդերի) և ռեակտորային անոթների լայն տեսականի՝ լիպոսոմների ձեր արտադրության համար օպտիմալ սարքակազմ ապահովելու նպատակով։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7 ռեժիմով՝ մեծ ծանրաբեռնվածությամբ և խստապահանջ միջավայրերում։
Գործընթացի բոլոր կարևոր պարամետրերի՝ ամպլիտուդի, ճնշման, ջերմաստիճանի և ուլտրաձայնային մշակման տևողության ճշգրիտ վերահսկումն ուլտրաձայնային գործընթացը դարձնում է հուսալի և վերարտադրելի։ Hielscher Ultrasonics ընկերությունը գիտակցում է արտադրանքի մշտապես բարձր որակի կարևորությունը և աջակցում է սննդային հավելումներ ու բուժական միջոցներ արտադրողներին՝ գործընթացի ստանդարտացման և GMP-ի (Պատշաճ արտադրական գործելակերպի) ներդրման հարցում՝ խելացի ծրագրային ապահովման և տվյալների ավտոմատ գրանցման միջոցով։ Մեր թվային ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները ներկառուցված SD քարտի վրա ավտոմատ կերպով գրանցում են ուլտրաձայնային գործընթացի բոլոր պարամետրերը։ Թվային սենսորային էկրանները և բրաուզերի միջոցով հեռակառավարումը թույլ են տալիս շարունակաբար վերահսկել գործընթացը և անհրաժեշտության դեպքում ճշգրիտ կարգավորել գործընթացի պարամետրերը։ Սա զգալիորեն հեշտացնում է գործընթացի մշտադիտարկումն ու որակի վերահսկումը։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին։
| Մեկ խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի ծավալային արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի բարձր | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր մասշտաբից մինչև փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբ։
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
- Martina Asprea; Francesca Tatini; Vieri Piazzini; Francesca Rossi; Maria Camilla Bergonzi; Anna Rita Bilia (2019): Stable, Monodisperse, and Highly Cell-Permeating Nanocochleates from Natural Soy Lecithin Liposomes. Pharmaceutics 11(1):34, 2019.
- Liangfang Zhang; Steve Granick (2006): How to Stabilize Phospholipid Liposomes (Using Nanoparticles). Nano Letters. 2006 April, 6(4):694-8.
- Vassiliki Exarchou; Nikolaos Nenadis; Maria Tsimidou; Dimitrios Boskou (2002): Antioxidant Activities and Phenolic Composition of Extracts from Greek Oregano, Greek Sage, and Summer Savory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(19). Oct. 2002. 5294-9.
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): Energy efficient, facile and cost effective methodology for formation of an inclusion complex of resveratrol with hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։