Produksi Vitamin C Liposomal dengan Ultrasonik
Formulasi vitamin liposomal dikenal memiliki bioavailabilitas dan tingkat penyerapan yang lebih tinggi. Vitamin C, suatu antioksidan, merupakan suplemen umum yang digunakan dalam sediaan nutrisi dan obat-obatan untuk mendukung sistem imun tubuh manusia. Ultrasonikasi merupakan metode yang andal dan aman untuk memproduksi liposom dan nanoliposom berkualitas tinggi. Proses enkapsulasi ultrasonik menghasilkan liposom dengan muatan zat aktif yang tinggi, seperti vitamin C.
Vitamin C Liposomal yang Diproduksi dengan Ultrasonikasi
Keunggulan vitamin liposomal adalah pemberiannya sebagai formulasi cair dengan bioavailabilitas yang lebih tinggi, bukan dalam bentuk tablet atau bubuk konvensional. Artinya, vitamin dienkapsulasi di dalam inti sel fosfolipid berbentuk bulat, yang disebut liposom. Karena liposom memiliki komposisi fosfolipid yang serupa dengan membran lipid sel manusia, penyerapannya ke dalam sel tubuh jauh lebih baik. Oleh karena itu, liposom digunakan dalam formulasi obat dan sediaan farmasi, suplemen dan nutraseutikal, kosmeseutikal, serta produk kosmetik. Ultrasonikasi merupakan metode yang sangat efektif untuk mengenkapsulasi molekul seperti agen terapeutik ke dalam liposom. Produksi liposom secara ultrasonik dicirikan oleh efisiensi penjerapan yang tinggi, yang berarti bahwa persentase bahan aktif (misalnya vitamin C) yang dienkapsulasi ke dalam liposom tinggi. Pada saat yang sama, sonikasi memastikan ukuran liposom yang kecil dan seragam sehingga mudah diserap oleh sel manusia. Oleh karena itu, liposom vitamin C yang dienkapsulasi secara ultrasonik menawarkan bioavailabilitas dan efikasi yang sangat tinggi. Secara keseluruhan, pembentukan liposom secara ultrasonik sangat efisien dan menghasilkan liposom dengan kualitas unggul!
UIP1000hdT dengan reaktor alir kaca untuk produksi liposom
Petunjuk Langkah demi Langkah untuk Enkapsulasi Ultrasonik Vitamin C ke dalam Liposom
Vitamin C liposomal merupakan bentuk penghantaran vitamin C yang meningkatkan penyerapan dan bioavailabilitas. Ultrasonikasi tipe probe merupakan metode yang efisien dan andal untuk memproduksi liposom.
Protokol berikut menunjukkan langkah-langkah umum untuk memproduksi vitamin C liposomal menggunakan ultrasonikator tipe probe:
- Campurkan bubuk vitamin C dengan sedikit air suling untuk membentuk larutan.
- Tambahkan larutan vitamin C ke dalam larutan fosfolipid (seperti lesitin kedelai) dengan rasio volume 1:10 (vitamin C:fosfolipid).
- Tempatkan campuran di dalam gelas beker dan masukkan probe ultrasonikator, misalnya UP200Ht dengan S26d14, ke dalam larutan.
- Lakukan ultrasonikasi pada campuran menggunakan ultrasonikator tipe probe selama 5–10 menit, dengan pengaturan daya sekitar 200W (frekuensi 26 kHz). Probe ultrasonikator harus digerakkan perlahan di dalam larutan selama proses sonikasi. Hindari kontak probe dengan dinding gelas beker (karena gelas beker dapat pecah).
- Setelah sonikasi, diamkan campuran selama 10–15 menit agar liposom terbentuk.
- Simpan dalam botol kaca gelap dan sebaiknya di dalam lemari es untuk menjaga stabilitas jangka panjang.
Perlu diperhatikan bahwa protokol yang tepat dapat bervariasi tergantung pada ultrasonikator dan bahan tertentu yang digunakan. Selain itu, stabilitas dan kualitas liposom dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti pH, suhu, dan keberadaan zat lain, sehingga variabel-variabel ini perlu dikendalikan secara cermat selama proses produksi.
Liposom yang dipreparasi secara ultrasonik membantu mengatasi waktu paruh yang singkat, permeabilitas membran sel yang rendah, serta bioavailabilitas oral yang buruk akibat degradasi senyawa bioaktif ini di lambung dan oleh enzim. Enkapsulasi ke dalam lapisan ganda fosfolipid melindungi bahan aktif dari degradasi dan meningkatkan tingkat penyerapannya ke dalam sel.
Ultrasonikator UP200Ht untuk penjerapan vitamin C ke dalam liposom secara efisien.
Pembentukan Liposom secara Ultrasonik
Karena pembentukan liposom dan nanoliposom tidak terjadi secara spontan, diperlukan sumber energi untuk mendorong proses enkapsulasi. Liposom adalah vesikel lipid yang terbentuk ketika fosfolipid, misalnya lesitin, ditambahkan ke dalam air, tempat fosfolipid membentuk struktur lapisan ganda ketika energi yang cukup diberikan, misalnya melalui sonikasi. Ultrasonikasi membantu penataan molekul lipid sehingga diperoleh fase berair yang stabil secara termodinamik. Sonikasi tidak hanya mendorong pembentukan liposom, tetapi juga memperkecil ukuran liposom sehingga menghasilkan nanoliposom. Ukuran liposom merupakan faktor penting dalam bioavailabilitas dan tingkat penyerapan karena liposom yang lebih kecil dapat menembus membran sel dengan lebih mudah.
Pengecilan Ukuran Liposom secara Ultrasonik
Dispersi ultrasonik merupakan metode yang sederhana dan efisien untuk memperkecil ukuran liposom dan memproduksi nanoliposom. Untuk mempreparasi liposom yang lebih kecil, vesikel terhidrasi disonikasi selama beberapa menit dengan ultrasonikator tipe probe di dalam reaktor dengan suhu terkendali. Sebagai metode nontermal yang sepenuhnya mekanis, pengecilan ukuran secara ultrasonik tidak mendegradasi fosfolipid maupun senyawa bioaktif.
Setelah pembentukan film lipid dan rehidrasi berikutnya, sonikasi digunakan untuk mendorong penjerapan bahan aktif di dalam liposom. Selain itu, sonikasi menghasilkan ukuran liposom yang diinginkan.
UP400St, homogenizer ultrasonik bertenaga 400 watt, untuk produksi liposom
Prosesor Ultrasonik untuk Produksi Liposom
Sistem Hielscher Ultrasonics banyak digunakan dalam produksi sediaan farmasi dan suplemen untuk memformulasikan liposom berkualitas tinggi yang bermuatan vitamin, antioksidan, peptida, polifenol, dan senyawa bioaktif lainnya. Untuk memenuhi kebutuhan pelanggannya, Hielscher memasok ultrasonikator mulai dari homogenizer laboratorium genggam yang ringkas dan ultrasonikator meja hingga sistem ultrasonik industri sepenuhnya untuk produksi formulasi liposomal dalam volume besar. Beragam sonotrode dan reaktor ultrasonik tersedia untuk memastikan konfigurasi yang optimal bagi produksi liposom Anda. Ketangguhan sonikator Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 dengan beban kerja berat dan di lingkungan yang menantang.
Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min | UP100H |
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lebih besar | kelompok unit UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanyakan kepada Kami!
Literatur/Referensi
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Metode berbasis liposom yang efisien untuk enkapsulasi antioksidan. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. dan Wen, J. (2014): Preparasi, Optimasi, dan Karakterisasi Liposom Bermuatan Laktoferin Sapi serta Partikel Lipid Padat yang Dimodifikasi dengan Polimer Hidrofilik Menggunakan Rancangan Faktorial. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Dampak metode dan variabel preparasi terhadap struktur internal, morfologi, dan keberadaan liposom dalam kubosom phytantriol-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposom sebagai Sistem Penghantaran Canggih untuk Nutraseutikal. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Stabilitas koloidal liposom. 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): Bioaktivitas Komposit Organik/Anorganik yang Dihasilkan melalui Proses Fotokimia dalam Sistem yang Terinspirasi secara Biologis. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Fakta yang Perlu Diketahui
Vitamin C
Vitamin C, juga dikenal sebagai asam L-askorbat atau askorbat, merupakan antioksidan yang larut dalam air dengan rumus kimia C6H8O6. Sebagai antioksidan, vitamin C bertindak sebagai donor elektron dalam berbagai reaksi enzimatis dan nonenzimatis. Selain itu, vitamin C merupakan kofaktor dalam banyak reaksi enzimatis yang mengatur fungsi biologis esensial seperti penyembuhan luka dan sintesis kolagen. Skorbut merupakan bentuk kekurangan vitamin C berat yang paling dikenal, yang terjadi akibat gangguan sintesis kolagen.
Sebagai vitamin, asam askorbat bersifat esensial bagi tubuh manusia, yang berarti tubuh tidak dapat menyintesis vitamin C sehingga harus memperolehnya melalui makanan. Makanan yang kaya akan vitamin C meliputi buah sitrus, camu camu, acerola, kale, buah mawar, kismis hitam, jambu biji, serta buah dan sayuran lainnya.
Pola makan seimbang dapat dengan mudah menyediakan vitamin C dalam jumlah yang memadai. Namun, suplemen makanan seperti vitamin tetes, kapsul, tablet, bubuk, dan permen kenyal sering digunakan untuk memastikan asupan vitamin yang cukup. Asupan vitamin C harian yang direkomendasikan oleh Otoritas Keamanan Pangan Eropa adalah 110 mg/day untuk laki-laki dewasa dan 95 mg/day untuk perempuan dewasa.
Dalam kedokteran, vitamin C diberikan dalam dosis tinggi di bawah pengawasan medis untuk mendukung pengobatan kanker dan memperkuat sistem imun. Sebagai contoh, sejumlah penelitian menemukan bahwa asupan suplemen vitamin C secara teratur mengurangi durasi dan tingkat keparahan pilek dan flu.
Apa Itu Liposom?
Liposom adalah vesikel berbentuk bulat berukuran mikroskopis, yang ukurannya dapat berkisar dari 30nm hingga beberapa mikrometer. Cara yang andal untuk menyintesis liposom dalam kondisi terkendali adalah enkapsulasi ultrasonik. Liposom sebagian besar tersusun atas fosfolipid, terutama fosfatidilkolin, tetapi juga dapat mengandung senyawa lipid lain, seperti fosfatidiletanolamin telur.
Sebagai vesikel yang terbuat dari fosfolipid, liposom bertindak sebagai wadah mikro yang mengenkapsulasi senyawa bioaktif seperti vitamin, antioksidan, polifenol, peptida, dan zat obat (misalnya vaksin, senyawa obat). Lapisan ganda fosfolipid mengenkapsulasi zat bioaktif dan mengangkutnya ke dalam sel. Karena lapisan ganda liposom terbuat dari fosfolipid yang serupa dengan fosfolipid pada membran sel, liposom dapat melintasi membran sel dengan mudah dan menghantarkan zat bioaktif ke dalam sel. Hal ini menjadikan liposom sebagai pembawa obat yang sangat efektif dengan bioavailabilitas dan tingkat penyerapan yang tinggi. Sifat amfifilik lapisan ganda fosfolipid membuat liposom larut dalam cairan berair maupun polar.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi mulai dari skala laboratorium hingga industri.