Produksi Ultrasonik Asam Lemak Omega-3 Liposom
Nanoliposom adalah pembawa obat yang sangat efektif yang digunakan untuk meningkatkan ketersediaan hayati senyawa bioaktif seperti asam lemak omega-2, vitamin, dan zat lainnya. Enkapsulasi ultrasonik senyawa bioaktif adalah teknik yang cepat dan sederhana untuk menyiapkan nanoliposom dengan beban obat yang tinggi. Enkapsulasi ultrasonik dalam liposom meningkatkan stabilitas dan ketersediaan hayati senyawa.
Asam Lemak Omega-3 Liposomal
Asam lemak omega-3 seperti asam eicosapentaenoic (EPA) dan asam docosahexaenoic (DHA) memainkan peran penting untuk berfungsinya banyak reaksi biokimia penting dalam tubuh manusia. EPA dan DHA sebagian besar ditemukan pada ikan air dingin, hati ikan cod, dan kerang. Karena tidak semua orang mengonsumsi dua porsi ikan yang direkomendasikan per minggu, minyak ikan sering digunakan dalam bentuk suplemen makanan. Selain itu, asam lemak omega-3 seperti EPA dan DHA digunakan sebagai terapi untuk mengobati penyakit kardiovaskular dan otak serta dalam terapi kanker. Untuk meningkatkan ketersediaan hayati dan tingkat penyerapan, enkapsulasi ultrasonik ke dalam liposom adalah teknik yang digunakan secara luas dan berhasil.
Enkapsulasi Ultrasonik Asam Lemak Omega-3 ke dalam Liposom
Enkapsulasi ultrasonik adalah teknik persiapan yang andal untuk membentuk liposom dengan beban zat aktif yang tinggi. Nano-emulsifikasi ultrasonik mengganggu lapisan ganda fosfolipid dan memperkenalkan energi untuk mendorong perakitan vesikel amfifilik berbentuk bulat, yang dikenal sebagai liposom.
Ultrasonikasi memungkinkan untuk mengontrol ukuran liposom proses persiapan ultrasonik: Ukuran liposom menurun dengan meningkatnya energi ultrasound. Liposom yang lebih kecil menawarkan bioaksesibilitas yang lebih tinggi dan dapat mengangkut molekul asam lemak dengan tingkat keberhasilan yang lebih tinggi ke situs target karena ukuran yang lebih kecil memfasilitasi permeabilitas melalui membran sel.
Liposom dikenal sebagai pembawa obat yang kuat, yang dapat diisi dengan zat lipofilik dan hidrofilik karena struktur amfifilik dari lapisan gandanya. Keuntungan lain dari liposom adalah kemampuan untuk memodifikasi liposom secara kimiawi dengan memasukkan polimer berikatan lipid ke dalam formulasi, sehingga penyerapan molekul yang terperangkap dalam jaringan yang ditargetkan ditingkatkan dan pelepasan obat dan dengan demikian waktu paruh hidupnya diperpanjang. Enkapsulasi liposomal melindungi senyawa bioaktif juga terhadap degradasi oksidatif, yang merupakan faktor penting untuk asam lemak tak jenuh ganda seperti EPA dan DHA, yang rentan terhadap oksidasi.
Hadia et al. (2014) menemukan bahwa enkapsulasi ultrasonik DHA dan EPA menggunakan ultrasonicator tipe probe UP200S memberikan efisiensi enkapsulasi unggul (�) dengan 56,9 ± 5,2% untuk DHA dan 38,6 ± 1,8% untuk EPA. � untuk DHA dan EPA liposom meningkat secara signifikan menggunakan ultrasonikasi (P nilai lebih kecil dari 0,05; nilai signifikan secara statistik).
Liposom yang disiapkan secara ultrasonik sarat dengan asam lemak DHA dan EPA.
Studi dan Gambar: Hadian et al. 2014
Perbandingan Efisiensi: Enkapsulasi Ultrasonik vs Ekstrusi Liposom
Membandingkan enkapsulasi tipe probe ultrasonik dengan teknik sonikasi mandi dan ekstrusi, pembentukan liposom yang unggul dicapai dengan probe-sonikasi.
Hadia et al. (2014) membandingkan sonikasi probe (UP200S), samaran mandi, dan ekstrusi adalah sebagai teknik untuk menyiapkan liposom minyak ikan omega-3. Liposom yang dibuat dengan sonikasi tipe probe berbentuk bulat dan mempertahankan integritas struktural yang tinggi. Studi ini menyimpulkan bahwa sonikasi tipe probe dari liposom yang telah dibentuk sebelumnya memfasilitasi persiapan liposom DHA dan EPA yang sangat dimuat. Dengan sonikasi tipe probe, asam lemak omega-3 DHA dan EPA dienkapsulasi ke dalam membran nanoliposom. Enkapsulasi membuat asam lemak omega-3 sangat tersedia secara hayati dan menyelamatkannya dari degradasi oksidatif.
Faktor Penting untuk Liposom Berkualitas Tinggi
Setelah persiapan liposom, stabilisasi dan penyimpanan formulasi liposom memainkan peran penting untuk mendapatkan formulasi pembawa yang stabil dan sangat kuat dalam jangka panjang.
Faktor penting yang mempengaruhi stabilitas liposom antara lain nilai pH, suhu penyimpanan, dan bahan wadah penyimpanan.
Untuk formulasi jadi, nilai pH sekitar 6,5 dianggap ideal, karena pada pH 6,5 hidrolisis lipid dikurangi ke tingkat terendah.
Karena liposom dapat teroksidasi dan kehilangan beban zat yang terperangkap, suhu penyimpanan sekitar 2-8 °C dianjurkan. Liposom yang dimuat tidak boleh mengalami kondisi pembekuan dan pencairan karena tegangan beku-cair mendorong kebocoran senyawa bioaktif yang dienkapsulasi.
Wadah penyimpanan dan penutup wadah penyimpanan harus dipilih dengan cermat, karena liposom tidak kompatibel dengan bahan plastik tertentu. Untuk mencegah degradasi liposom, suspensi liposom injeksi harus disimpan dalam ampul kaca daripada botol injeksi yang tersumbat. Kompatibilitas dengan sumbat elastomer botol injeksi harus diuji. Untuk menghindari fotooksidasi komposit lipid, penyimpanan yang terlindung dari cahaya, misalnya menggunakan botol kaca gelap dan disimpan di tempat gelap, sangat penting. Untuk formulasi liposom infusible, kompatibilitas suspensi liposom dengan tabung intravena (terbuat dari plastik sintetis) harus dipastikan. Penyimpanan dan kompatibilitas bahan harus ditentukan pada label formulasi liposom. [lih. Kulkarni dan Shaw, 2016]
Setelah pembentukan film lipid rehidrasi berikutnya, sonikasi digunakan untuk mempromosikan jebakan bahan aktif dalam liposom. Selain itu, sonikasi mencapai ukuran liposom yang diinginkan.
Ultrasonicators Kinerja Tinggi untuk Formulasi Liposomal
Hielscher sonicator adalah mesin andal yang digunakan dalam produksi farmasi dan suplemen untuk merumuskan liposom berkualitas tinggi yang sarat dengan asam lemak, vitamin, antioksidan, peptida, polifenol, dan senyawa bioaktif lainnya. Untuk memenuhi permintaan pelanggannya, Hielscher memasok ultrasonicator dari homogeniser laboratorium genggam yang ringkas dan ultarsonicators bench-top hingga sistem ultrasonik industri sepenuhnya untuk produksi formulasi liposom volume tinggi. Formulasi liposom ultrasonik dapat dijalankan sebagai batch atau sebagai proses inline berkelanjutan. Berbagai macam sonotrode ultrasonik (probe) dan bejana reaktor tersedia untuk memastikan pengaturan yang optimal untuk produksi liposom Anda. Kekokohan sonicator Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Homogenizer ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .
Literatur / Referensi
- 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.
- Zahra Hadian (2016): A Review of Nanoliposomal Delivery System for Stabilization of Bioactive Omega-3 Fatty Acids. Electron Physician. 2016 Jan; 8(1): 1776–1785.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Vitthal S. Kulkarni., Charles Shaw (2016): Formulating Creams, Gels, Lotions, and Suspensions. In: Essential Chemistry for Formulators of Semisolid and Liquid Dosages, 2016. 29-41.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Apa itu Liposom?
Liposom adalah vesikel bulat yang memiliki setidaknya satu lapisan ganda lipid. Liposom dikenal sebagai pembawa obat yang sangat baik dan digunakan sebagai kendaraan untuk memberikan nutrisi, suplemen, dan obat-obatan farmasi ke dalam jaringan yang ditargetkan.
Liposom biasanya terbuat dari fosfolipid, terutama fosfatidilkolin, tetapi mungkin juga termasuk lipid lain, seperti fosfatidiletanolamine telur, selama mereka kompatibel dengan struktur lapisan ganda lipid.
Liposom terdiri dari inti berair, yang dikelilingi oleh membran hidrofobik, dalam bentuk lapisan ganda lipid; zat terlarut hidrofilik yang terlarut dalam inti terperangkap dan tidak dapat dengan mudah melewati lapisan ganda. Molekul hidrofobik dapat disimpan ke dalam lapisan ganda. Oleh karena itu, liposom dapat dimuat dengan molekul hidrofobik dan/atau hidrofilik. Untuk mengirimkan molekul ke situs target, lapisan ganda lipid dapat menyatu dengan lapisan ganda lainnya seperti membran sel, dengan demikian mengirimkan zat yang dienkapsulasi dalam liposom ke dalam sel.
Karena aliran darah mamalia berbasis air, liposom mengangkut zat hidrofobik secara efisien melalui tubuh ke sel-sel yang ditargetkan. Oleh karena itu, liposom digunakan untuk meningkatkan ketersediaan hayati molekul yang tidak larut dalam air (misalnya CBD, kurkumin, molekul obat).
Liposom berhasil disiapkan dengan nano-emulsifikasi dan enkapsulasi ultrasonik.
Struktur liposom: Inti berair dan lapisan ganda fosfolipid dengan kepala hidrofilik dan ekor hidrofobik/lipofilik.
asam lemak omega-3
Asam lemak omega-3 (ω-3) dan omega-6 (ω-6) keduanya adalah asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) dan berkontribusi pada banyak fungsi dalam tubuh manusia. Terutama asam lemak omega-3 dikenal karena karakteristik anti-inflamasi dan meningkatkan kesehatannya.
Asam eicosapentaenoic atau EPA (20:5n-3) bertindak sebagai prekursor untuk prostaglandin-3 (yang menghambat agregasi tratomi), tromboksan-3, dan eikosanoid leukotriena-5 dan memainkan peran penting untuk kesehatan kardiovaskular dan otak.
Asam docosahexaenoic atau DHA (22:6n-3) adalah komponen struktural utama dari sistem saraf pusat mamalia. DHA adalah asam lemak omega-3 yang paling melimpah di otak dan retina dan kedua organ, otak dan retina bergantung pada asupan makanan DHA agar berfungsi dengan baik. DHA mendukung berbagai membran sel dan sifat pensinyalan sel, terutama di materi abu-abu otak serta di segmen luar sel fotoreseptor retina, yang kaya akan membran.
Sumber Makanan Asam Lemak Omega-3
Beberapa sumber makanan ω-3 adalah ikan (misalnya ikan air dingin seperti salmon, sarden, mackerel), minyak hati ikan cod, kerang, kaviar, ganggang laut, minyak rumput laut, biji rami (biji rami), biji rami, biji chia, dan kenari.
Diet barat standar biasanya mencakup asam lemak omega-6 (ω-6) dalam jumlah tinggi, karena makanan seperti biji-bijian, minyak biji nabati, unggas, dan telur kaya akan lipid omega-6. Di sisi lain, asam lemak omega-3 (ω-3), yang terutama ditemukan pada ikan air dingin, dikonsumsi dalam jumlah yang jauh lebih rendah, sehingga rasio omega-3: omega-6 seringkali sama sekali tidak seimbang.
Oleh karena itu, penggunaan suplemen makanan omega-3 sering direkomendasikan oleh dokter medis dan praktisi perawatan kesehatan.
asam lemak esensial
Asam lemak esensial (EFA) adalah asam lemak yang harus dicerna manusia dan hewan melalui makanan karena tubuh membutuhkannya untuk fungsi vital yang tepat, tetapi tidak dapat mensintesisnya. Secara umum, asam lemak esensial dan turunannya sangat penting bagi otak dan sistem saraf, mewakili 15%-30% dari berat kering otak. Asam lemak esensial dibedakan dalam asam lemak jenuh, tak jenuh dan tak jenuh ganda. Bagi manusia, hanya dua asam lemak yang diketahui esensial, yaitu asam alfa-linolenat, yang merupakan asam lemak omega-3, dan asam linoleat, yang merupakan asam lemak omega-6. Ada beberapa asam lemak lainnya, yang dapat diklasifikasikan sebagai “penting secara kondisional”, yang berarti bahwa mereka dapat menjadi penting dalam beberapa kondisi perkembangan atau penyakit; Contohnya termasuk asam docosahexaenoic, yang merupakan asam lemak omega-3, dan asam gamma-linolenat, asam lemak omega-6.