Produzione di vitamina C liposomiale con ultrasuoni
Le formulazioni vitaminiche liposomiali sono note per la loro maggiore biodisponibilità e il maggiore tasso di assorbimento. La vitamina C, un antiossidante, è un integratore comunemente utilizzato nei preparati nutrizionali e medicinali per sostenere il sistema immunitario dell’organismo umano. La sonicazione è un metodo affidabile e sicuro per la produzione di liposomi e nanoliposomi di alta qualità. Il processo di incapsulamento a ultrasuoni produce liposomi con un elevato carico di sostanze attive, come la vitamina C.
Vitamina C liposomiale prodotta mediante sonicazione
Il vantaggio delle vitamine liposomiali è che vengono somministrate come formulazioni liquide con maggiore biodisponibilità anziché nella forma convenzionale di compresse o polveri. Ciò significa che le vitamine sono incapsulate nel nucleo di strutture cellulari fosfolipidiche sferiche, i cosiddetti liposomi. Poiché i liposomi hanno una composizione fosfolipidica simile a quella delle membrane lipidiche delle cellule umane, vengono assorbiti molto meglio dalle cellule dell’organismo. Per questo motivo, i liposomi sono utilizzati nelle formulazioni medicinali e nei prodotti farmaceutici, negli integratori e nei nutraceutici, nei cosmeceutici e nei prodotti cosmetici. La sonicazione è un metodo altamente efficace per incapsulare nei liposomi molecole come gli agenti terapeutici. La produzione di liposomi mediante ultrasuoni è caratterizzata da un’elevata efficienza di intrappolamento, il che significa che un’alta percentuale di principi attivi (ad esempio la vitamina C) viene incapsulata nei liposomi. Allo stesso tempo, la sonicazione garantisce liposomi di dimensioni uniformemente ridotte, facilmente assorbibili dalle cellule umane. Pertanto, i liposomi contenenti vitamina C incapsulata mediante ultrasuoni offrono una biodisponibilità e un’efficacia molto elevate. Nel complesso, la formazione di liposomi mediante ultrasuoni è altamente efficiente e consente di ottenere liposomi di qualità superiore!
UIP1000hdT con reattore a flusso in vetro per la produzione di liposomi
Istruzioni passo passo per l’incapsulamento della vitamina C nei liposomi mediante ultrasuoni
La vitamina C liposomiale è una forma di somministrazione della vitamina C che ne migliora l’assorbimento e la biodisponibilità. La sonicazione mediante sonda è un metodo efficiente e affidabile per produrre liposomi.
Il seguente protocollo illustra le fasi generali per produrre vitamina C liposomiale utilizzando un sonicatore a sonda:
- Mescolare la vitamina C in polvere con una piccola quantità di acqua distillata per formare una soluzione.
- Aggiungere la soluzione di vitamina C a una soluzione di fosfolipidi (come la lecitina di soia) in un rapporto volumetrico di 1:10 (vitamina C:fosfolipidi).
- Versare la miscela in un becher di vetro e inserire nella soluzione la sonda del sonicatore, ad esempio UP200Ht con S26d14.
- Sottoporre la miscela a sonicazione utilizzando il sonicatore a sonda per 5–10 minuti, con una potenza impostata di circa 200W (frequenza 26 kHz). Durante il processo di sonicazione, muovere delicatamente la sonda del sonicatore nella soluzione. Evitare il contatto della sonda con la parete del becher (poiché i becher di vetro potrebbero rompersi).
- Dopo la sonicazione, lasciare riposare la miscela per 10–15 minuti per consentire la formazione dei liposomi.
- Conservare in una bottiglia di vetro scuro e preferibilmente in frigorifero per garantire la stabilità a lungo termine.
È importante tenere presente che il protocollo esatto può variare a seconda dello specifico sonicatore e dei materiali utilizzati. Inoltre, la stabilità e la qualità dei liposomi possono essere influenzate da fattori quali il pH, la temperatura e la presenza di altre sostanze; è quindi importante controllare attentamente queste variabili durante il processo di produzione.
I liposomi preparati mediante ultrasuoni aiutano a superare i limiti di questi composti bioattivi: breve emivita, bassa permeabilità attraverso la membrana cellulare e scarsa biodisponibilità orale dovuta alla degradazione gastrica ed enzimatica. L’incapsulamento in un doppio strato fosfolipidico protegge i principi attivi dalla degradazione e aumenta il tasso di assorbimento nelle cellule.
Sonicatore UP200Ht per l’intrappolamento efficiente della vitamina C nei liposomi.
Formazione di liposomi mediante ultrasuoni
Poiché la formazione di liposomi e nanoliposomi non è un processo spontaneo, è necessaria una fonte di energia per favorire il processo di incapsulamento. I liposomi sono vescicole lipidiche che si formano quando i fosfolipidi, ad esempio la lecitina, vengono aggiunti all’acqua, dove formano strutture a doppio strato quando viene fornita energia sufficiente, ad esempio mediante sonicazione. La sonicazione favorisce la disposizione delle molecole lipidiche, consentendo di ottenere una fase acquosa termodinamicamente stabile. La sonicazione non solo favorisce la formazione dei liposomi, ma ne riduce anche le dimensioni, dando origine a nanoliposomi. Le dimensioni dei liposomi sono un fattore importante per la biodisponibilità e il tasso di assorbimento, poiché i liposomi più piccoli possono penetrare più facilmente attraverso le membrane cellulari.
Riduzione delle dimensioni dei liposomi mediante ultrasuoni
La dispersione a ultrasuoni è un metodo semplice ed efficiente per ridurre le dimensioni dei liposomi e produrre nanoliposomi. Per preparare liposomi più piccoli, le vescicole idratate vengono sottoposte a sonicazione per alcuni minuti con un sonicatore a sonda in un reattore a temperatura controllata. Essendo un metodo non termico e puramente meccanico, la riduzione delle dimensioni mediante ultrasuoni non degrada né i fosfolipidi né i composti bioattivi.
Dopo la formazione di un film lipidico e la successiva reidratazione, la sonicazione viene utilizzata per favorire l’intrappolamento dei principi attivi nel liposoma. Inoltre, la sonicazione consente di ottenere le dimensioni desiderate dei liposomi.
UP400St, un potente omogeneizzatore a ultrasuoni da 400 watt, per la produzione di liposomi
Processori a ultrasuoni per la produzione di liposomi
I sistemi Hielscher Ultrasonics sono ampiamente utilizzati nella produzione farmaceutica e di integratori per formulare liposomi di alta qualità contenenti vitamine, antiossidanti, peptidi, polifenoli e altri composti bioattivi. Per soddisfare le esigenze dei propri clienti, Hielscher fornisce sonicatori che spaziano dal compatto omogeneizzatore da laboratorio portatile e dai sonicatori da banco ai sistemi a ultrasuoni interamente industriali per la produzione di grandi volumi di formulazioni liposomiali. È disponibile un’ampia gamma di sonotrodi e reattori a ultrasuoni per garantire una configurazione ottimale per la vostra produzione di liposomi. La robustezza dei sonicatori Hielscher consente il funzionamento 24/7 in condizioni di lavoro gravose e in ambienti impegnativi.
La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori:
| Volume del lotto | Portata | Dispositivi consigliati |
|---|---|---|
| da 1 a 500mL | da 10 a 200mL/min | UP100H |
| da 10 a 2000mL | da 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| da 0,1 a 20L | da 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| da 10 a 100L | da 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | da 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | superiore | gruppo di UIP16000 |
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Bibliografia/Riferimenti
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Un metodo efficiente basato sui liposomi per l’incapsulamento di antiossidanti. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
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Informazioni utili
Vitamina C
La vitamina C, nota anche come acido L-ascorbico o ascorbato, è un antiossidante idrosolubile con formula chimica C6H8O6. Come antiossidante, la vitamina C agisce da donatore di elettroni in varie reazioni enzimatiche e non enzimatiche. Inoltre, la vitamina C è un cofattore in molte reazioni enzimatiche che regolano funzioni biologiche essenziali come la guarigione delle ferite e la sintesi del collagene. Lo scorbuto è la forma più nota di grave carenza di vitamina C e si manifesta a causa di un’alterata sintesi del collagene.
In quanto vitamina, l’acido ascorbico è essenziale per l’organismo umano: ciò significa che l’organismo non può sintetizzare la vitamina C, che deve quindi essere assunta con gli alimenti. Gli alimenti ricchi di vitamina C comprendono gli agrumi, il camu camu, l’acerola, il cavolo riccio, i cinorrodi della rosa canina, il ribes nero, la guava e altri frutti e ortaggi.
Una dieta ben equilibrata fornisce facilmente quantità adeguate di vitamina C. Tuttavia, gli integratori alimentari come le vitamine in gocce, le capsule, le compresse, le polveri e le caramelle gommose vengono spesso utilizzati per garantire un apporto vitaminico sufficiente. L’apporto giornaliero di vitamina C raccomandato dall’Autorità europea per la sicurezza alimentare è di 110 mg/day per gli uomini adulti e di 95 mg/day per le donne adulte.
In medicina, la vitamina C viene somministrata ad alte dosi sotto controllo medico per supportare i trattamenti oncologici e rafforzare il sistema immunitario. Ad esempio, alcuni studi hanno riscontrato che l’assunzione regolare di integratori di vitamina C riduce la durata e la gravità del raffreddore e dell’influenza.
Che cos’è un liposoma?
I liposomi sono vescicole sferiche di dimensioni microscopiche, che possono variare da 30nm a diversi micrometri. Un modo affidabile per sintetizzare liposomi in condizioni controllate è l’incapsulamento a ultrasuoni. I liposomi sono composti principalmente da fosfolipidi, in particolare fosfatidilcolina, ma possono includere anche altri composti lipidici, come la fosfatidiletanolammina dell’uovo.
Essendo vescicole costituite da fosfolipidi, i liposomi agiscono come microcontenitori che incapsulano composti bioattivi quali vitamine, antiossidanti, polifenoli, peptidi e sostanze farmaceutiche (ad esempio vaccini e composti medicinali). Il doppio strato fosfolipidico incapsula la sostanza bioattiva e la trasporta nelle cellule. Poiché i doppi strati dei liposomi sono costituiti da fosfolipidi simili a quelli delle membrane cellulari, i liposomi possono attraversare facilmente le membrane cellulari e veicolare le sostanze bioattive all’interno delle cellule. Ciò rende i liposomi veicoli farmaceutici altamente efficaci, con un’elevata biodisponibilità e un elevato tasso di assorbimento. Le proprietà anfifiliche dei doppi strati fosfolipidici rendono i liposomi solubili sia nei liquidi acquosi sia in quelli polari.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni, dalle dimensioni da laboratorio a quelle industriali.