Լիպոսոմային վիտամին C-ի արտադրությունն ուլտրաձայնի միջոցով
Լիպոսոմային վիտամինային պատրաստուկները հայտնի են իրենց ավելի բարձր կենսամատչելիությամբ և ներծծման արագությամբ։ Վիտամին C-ն հակաօքսիդանտ է և տարածված հավելում, որն օգտագործվում է սննդային և բժշկական պատրաստուկներում՝ մարդու օրգանիզմի իմունային համակարգին աջակցելու համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը հուսալի և անվտանգ մեթոդ է բարձրորակ լիպոսոմների և նանոլիպոսոմների արտադրության համար։ Ուլտրաձայնային պատիճավորման գործընթացը ստանում է լիպոսոմներ՝ ակտիվ նյութերի, օրինակ՝ վիտամին C-ի բարձր պարունակությամբ։
Ուլտրաձայնային մշակմամբ ստացված լիպոսոմային վիտամին C
Լիպոսոմային վիտամինների առավելությունն այն է, որ դրանք ընդունվում են ոչ թե սովորական հաբերի կամ փոշու, այլ բարձրացված կենսամատչելիությամբ հեղուկ պատրաստուկի ձևով։ Սա նշանակում է, որ վիտամինները պատիճավորվում են գնդաձև ֆոսֆոլիպիդային բջիջների՝ այսպես կոչված լիպոսոմների միջուկում։ Քանի որ լիպոսոմների ֆոսֆոլիպիդային բաղադրությունը նման է մարդու բջիջների լիպիդային թաղանթների բաղադրությանը, դրանք զգալիորեն ավելի լավ են ներծծվում օրգանիզմի բջիջների մեջ։ Այդ պատճառով լիպոսոմներն օգտագործվում են բուժական պատրաստուկներում և դեղամիջոցներում, հավելումներում և նուտրացևտիկ միջոցներում, կոսմեցևտիկ և կոսմետիկ արտադրանքներում։ Ուլտրաձայնային մշակումը խիստ արդյունավետ մեթոդ է մոլեկուլները, օրինակ՝ բուժական նյութերը, լիպոսոմներում պատիճավորելու համար։ Լիպոսոմների ուլտրաձայնային արտադրությունը բնութագրվում է ներպարփակման բարձր արդյունավետությամբ, ինչը նշանակում է, որ ակտիվ բաղադրիչների (օրինակ՝ վիտամին C-ի) բարձր տոկոսը պատիճավորվում է լիպոսոմներում։ Միաժամանակ ուլտրաձայնային մշակումն ապահովում է լիպոսոմների համաչափ փոքր չափը, ինչը թույլ է տալիս, որ դրանք հեշտությամբ ներծծվեն մարդու բջիջների մեջ։ Հետևաբար, ուլտրաձայնի միջոցով վիտամին C պարփակող լիպոսոմներն ապահովում են շատ բարձր կենսամատչելիություն և արդյունավետություն։ Ընդհանուր առմամբ, լիպոսոմների ուլտրաձայնային ձևավորումը խիստ արդյունավետ է և ապահովում է լիպոսոմների գերազանց որակ։
UIP1000hdT լիպոսոմների արտադրության համար նախատեսված ապակե հոսքային ռեակտորով
Վիտամին C-ն լիպոսոմներում ուլտրաձայնի միջոցով պատիճավորելու քայլ առ քայլ հրահանգներ
Լիպոսոմային վիտամին C-ն վիտամին C-ի մատակարարման ձև է, որը բարելավում է ներծծումն ու կենսամատչելիությունը։ Զոնդային ուլտրաձայնային մշակումը լիպոսոմների ստացման արդյունավետ և հուսալի մեթոդ է։
Հետևյալ ընթացակարգը ներկայացնում է զոնդային ուլտրաձայնային սարքի միջոցով լիպոսոմային վիտամին C-ի ստացման ընդհանուր քայլերը․
- Վիտամին C-ի փոշին խառնեք փոքր քանակությամբ թորած ջրի հետ՝ լուծույթ ստանալու համար։
- Վիտամին C-ի լուծույթն ավելացրեք ֆոսֆոլիպիդների (օրինակ՝ սոյայի լեցիտինի) լուծույթին՝ ըստ ծավալի 1:10 (վիտամին C:ֆոսֆոլիպիդներ) հարաբերակցությամբ։
- Խառնուրդը լցրեք ապակե բաժակի մեջ և լուծույթի մեջ մտցրեք ուլտրաձայնային սարքի զոնդը, օրինակ՝ S26d14 զոնդով համալրված UP200Ht սարքի զոնդը։
- Խառնուրդը մշակեք զոնդային ուլտրաձայնային սարքով 5–10 րոպե՝ հզորությունը սահմանելով մոտավորապես 200W (հաճախականությունը՝ 26 kHz)։ Ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում սարքի զոնդը պետք է մեղմորեն շարժել լուծույթի մեջ։ Խուսափեք զոնդի և բաժակի պատի շփումից (քանի որ ապակե բաժակները կարող են կոտրվել)։
- Ուլտրաձայնային մշակումից հետո խառնուրդը թողեք հանգստանա 10–15 րոպե, որպեսզի լիպոսոմները ձևավորվեն։
- Պահեք մուգ ապակե շշի մեջ և, նախընտրելիորեն, սառնարանում՝ երկարաժամկետ կայունությունն ապահովելու համար։
Կարևոր է նշել, որ ճշգրիտ ընթացակարգը կարող է տարբեր լինել՝ կախված օգտագործվող կոնկրետ ուլտրաձայնային սարքից և նյութերից։ Բացի այդ, լիպոսոմների կայունության և որակի վրա կարող են ազդել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են pH-ը, ջերմաստիճանը և այլ նյութերի առկայությունը, ուստի կարևոր է արտադրության ընթացքում ուշադիր վերահսկել այս փոփոխականները։
Ուլտրաձայնով պատրաստված լիպոսոմներն օգնում են հաղթահարել այս կենսաակտիվ միացությունների կարճ կիսատրոհման պարբերության, բջջաթաղանթի ցածր թափանցելիության և ստամոքսային ու ֆերմենտային քայքայմամբ պայմանավորված՝ բերանային ընդունման դեպքում ցածր կենսամատչելիության խնդիրները։ Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտում պատիճավորումը պաշտպանում է ակտիվ բաղադրիչները քայքայումից և մեծացնում բջիջների մեջ դրանց ներծծման արագությունը։
UP200Ht ուլտրաձայնային սարք ՝ լիպոսոմներում վիտամին C-ի արդյունավետ ներփակման համար։
Լիպոսոմների ուլտրաձայնային ձևավորում
Քանի որ լիպոսոմների և նանոլիպոսոմների ձևավորումն ինքնաբերական գործընթաց չէ, պատիճավորման գործընթացը խթանելու համար անհրաժեշտ է էներգիայի աղբյուր։ Լիպոսոմները լիպիդային բշտիկներ են, որոնք ձևավորվում են, երբ ջրին ավելացվում են ֆոսֆոլիպիդներ, օրինակ՝ լեցիտին։ Ջրում դրանք առաջացնում են երկշերտ կառուցվածքներ, երբ հաղորդվում է բավարար էներգիա, օրինակ՝ ուլտրաձայնային մշակման միջոցով։ Ուլտրաձայնային մշակումն օժանդակում է լիպիդային մոլեկուլների դասավորմանը, ինչի արդյունքում ստացվում է թերմոդինամիկորեն կայուն ջրային փուլ։ Ուլտրաձայնային մշակումը ոչ միայն խթանում է լիպոսոմների ձևավորումը, այլև նվազեցնում է դրանց չափը՝ առաջացնելով նանոլիպոսոմներ։ Լիպոսոմների չափը կարևոր գործոն է կենսամատչելիության և ներծծման արագության առումով, քանի որ ավելի փոքր լիպոսոմները կարող են ավելի հեշտ ներթափանցել բջջաթաղանթների միջով։
Լիպոսոմների չափի ուլտրաձայնային նվազեցում
Ուլտրաձայնային դիսպերսումը լիպոսոմների չափը նվազեցնելու և նանոլիպոսոմներ արտադրելու պարզ ու արդյունավետ մեթոդ է։ Ավելի փոքր լիպոսոմներ պատրաստելու համար հիդրատացված բշտիկները մի քանի րոպե ուլտրաձայնային մշակման են ենթարկվում զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքով՝ ջերմաստիճանը վերահսկվող ռեակտորում։ Որպես ոչ ջերմային, զուտ մեխանիկական մեթոդ՝ չափի ուլտրաձայնային նվազեցումը չի քայքայում ո՛չ ֆոսֆոլիպիդները, ո՛չ կենսաակտիվ միացությունները։
Լիպիդային թաղանթի ձևավորումից և դրան հաջորդող վերահիդրատացումից հետո ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է լիպոսոմում ակտիվ բաղադրիչների ներփակումը խթանելու համար։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակմամբ ստացվում են ցանկալի չափի լիպոսոմներ։
UP400St՝ 400 վատտ հզորությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր՝ լիպոսոմների արտադրության համար
Ուլտրաձայնային մշակման սարքեր՝ լիպոսոմների արտադրության համար
Hielscher Ultrasonics համակարգերը լայնորեն օգտագործվում են դեղագործական արտադրության և հավելումների արտադրության մեջ՝ վիտամիններով, հակաօքսիդանտներով, պեպտիդներով, պոլիֆենոլներով և այլ կենսաակտիվ միացություններով բեռնված բարձրորակ լիպոսոմներ պատրաստելու համար։ Իր հաճախորդների պահանջները բավարարելու համար Hielscher ընկերությունը մատակարարում է ուլտրաձայնային սարքեր՝ սկսած կոմպակտ ձեռքի լաբորատոր հոմոգենիզատորից և սեղանադիր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև լիովին արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր՝ լիպոսոմային պատրաստուկների մեծածավալ արտադրության համար։ Հասանելի է ուլտրաձայնային սոնոտրոդների և ռեակտորների լայն տեսականի՝ լիպոսոմների ձեր արտադրության համար օպտիմալ սարքակազմ ապահովելու նպատակով։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7 ռեժիմով՝ մեծ բեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին։
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից մինչև 500mL | 10-ից մինչև 200mL/min | UP100H |
| 10-ից մինչև 2000mL | 20-ից մինչև 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-ից մինչև 20L | 0,2-ից մինչև 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-ից մինչև 100L | 2-ից մինչև 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-ից մինչև 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Գրականություն/Հղումներ
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Լիպոսոմների վրա հիմնված արդյունավետ մեթոդ՝ հակաօքսիդանտների պատիճավորման համար։ Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, հատոր 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. և Wen, J. (2014): Հիդրոֆիլ պոլիմերներով ձևափոխված՝ տավարի լակտոֆերինով բեռնված լիպոսոմների և պինդ լիպիդային մասնիկների պատրաստում, օպտիմալացում և բնութագրում՝ գործոնային փորձարարական պլանավորման կիրառմամբ։ Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Պատրաստման մեթոդի և փոփոխականների ազդեցությունը phytantriol-Pluronic® F127 կուբոսոմների ներքին կառուցվածքի, ձևաբանության և դրանցում լիպոսոմների առկայության վրա։ Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, հատոր 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Լիպոսոմները՝ որպես նուտրացևտիկների մատակարարման առաջադեմ համակարգեր. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Լիպոսոմների կոլոիդային կայունությունը։ AIMS Materials Science, 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): Լույսի ազդեցությամբ առաջացած օրգանական/անօրգանական կոմպոզիտների կենսաբանական ակտիվությունը կենսաներշնչված համակարգերում։ Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
C վիտամին
C վիտամինը, որը հայտնի է նաև որպես L-ասկորբինաթթու կամ ասկորբատ, ջրում լուծվող հակաօքսիդանտ է, որի քիմիական բանաձևն է C6H8O6։ Որպես հակաօքսիդանտ՝ C վիտամինը տարբեր ֆերմենտային և ոչ ֆերմենտային ռեակցիաներում գործում է որպես էլեկտրոնի դոնոր։ Բացի այդ, C վիտամինը կոֆակտոր է բազմաթիվ ֆերմենտային ռեակցիաներում, որոնք կարգավորում են կենսականորեն կարևոր կենսաբանական գործառույթներ, ինչպիսիք են վերքերի ապաքինումը և կոլագենի սինթեզը։ Լնդախտը C վիտամինի ծանր անբավարարության ամենահայտնի ձևն է, որն առաջանում է կոլագենի սինթեզի խանգարման հետևանքով։
Որպես վիտամին՝ ասկորբինաթթուն անհրաժեշտ է մարդու օրգանիզմին, ինչը նշանակում է, որ օրգանիզմը չի կարող սինթեզել C վիտամին, և այն պետք է ստացվի սննդի միջոցով։ C վիտամինով հարուստ մթերքներից են ցիտրուսային մրգերը, կամու կամուն, ացերոլան, գանգրակաղամբը, մասուրը, սև հաղարջը, գուավան, ինչպես նաև այլ մրգեր ու բանջարեղեն։
Թեև լավ հավասարակշռված սննդակարգը հեշտությամբ ապահովում է C վիտամինի բավարար քանակություն, այնուամենայնիվ, վիտամինի բավարար մատակարարումն ապահովելու համար հաճախ օգտագործվում են սննդային հավելումներ, ինչպիսիք են վիտամինային կաթիլները, պատիճները, հաբերը, փոշիները և ծամվող դոնդողային կոնֆետները։ Սննդամթերքի անվտանգության եվրոպական մարմնի առաջարկած C վիտամինի օրական ընդունման քանակը չափահաս տղամարդկանց համար 110 mg/day է, իսկ չափահաս կանանց համար՝ 95 mg/day։
Բժշկության մեջ C վիտամինը կիրառվում է բարձր դեղաչափերով՝ բժշկական հսկողության ներքո, քաղցկեղի բուժմանն աջակցելու և իմունային համակարգն ամրապնդելու նպատակով։ Օրինակ՝ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ C վիտամինի հավելումների կանոնավոր ընդունումը նվազեցնում է մրսածության և գրիպի տևողությունն ու ծանրությունը։
Ի՞նչ է լիպոսոմը։
Լիպոսոմները մանրադիտակային չափերի գնդաձև բշտիկներ են, որոնց չափերը կարող են տատանվել 30nm-ից մինչև մի քանի միկրոմետր։ Վերահսկվող պայմաններում լիպոսոմների սինթեզի հուսալի եղանակ է ուլտրաձայնային պատիճավորումը։ Լիպոսոմները հիմնականում կազմված են ֆոսֆոլիպիդներից, հատկապես՝ ֆոսֆատիդիլխոլինից, սակայն կարող են ներառել նաև այլ լիպիդային միացություններ, օրինակ՝ ձվի ֆոսֆատիդիլէթանոլամին։
Լինելով ֆոսֆոլիպիդներից կազմված բշտիկներ՝ լիպոսոմները գործում են որպես միկրոտարաներ, որոնք պատիճավորում են կենսաակտիվ միացություններ, ինչպիսիք են վիտամինները, հակաօքսիդանտները, պոլիֆենոլները, պեպտիդները և դեղանյութերը (օրինակ՝ պատվաստանյութերը, բուժիչ միացությունները)։ Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտը պատիճավորում է կենսաակտիվ նյութը և տեղափոխում այն բջիջների մեջ։ Քանի որ լիպոսոմների երկշերտերը կազմված են բջջաթաղանթների ֆոսֆոլիպիդներին նման ֆոսֆոլիպիդներից, լիպոսոմները կարող են հեշտությամբ անցնել բջջաթաղանթների միջով և կենսաակտիվ նյութերը հասցնել բջիջների մեջ։ Սա լիպոսոմները դարձնում է բարձր կենսամատչելիությամբ և ներծծման բարձր արագությամբ խիստ արդյունավետ դեղակիր։ Ֆոսֆոլիպիդային երկշերտերի ամֆիֆիլ հատկությունները լիպոսոմները դարձնում են լուծելի ինչպես ջրային, այնպես էլ բևեռային հեղուկներում։
Hielscher Ultrasonics արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։