Produzione di vitamina C liposomiale con gli ultrasuoni
Le formulazioni vitaminiche liposomiali sono note per la loro maggiore biodisponibilità e velocità di assorbimento. La vitamina C, un antiossidante, è un integratore comunemente usato nei farmaci nutrizionali e medici per sostenere il sistema immunitario del corpo umano. L'ultrasonicazione è un metodo affidabile e sicuro per la produzione di liposomi e nano-liposomi di alta qualità. Il processo di incapsulamento a ultrasuoni produce liposomi con un alto carico di sostanze attive, come la vitamina C.
Vitamina C liposomiale prodotta con gli ultrasuoni
Il vantaggio delle vitamine liposomiali è che non vengono somministrate sotto forma di compresse o polveri convenzionali, ma come formulazione liquida con una maggiore biodisponibilità. Ciò significa che le vitamine sono incapsulate nel nucleo di cellule sferiche di fosfolipidi, i cosiddetti liposomi. Poiché i liposomi hanno una composizione fosfolipidica simile a quella delle membrane lipidiche delle cellule umane, sono assorbiti molto meglio dalle cellule dell'organismo. Per questo motivo i liposomi sono utilizzati in formulazioni medicinali e farmaceutiche, integratori e nutraceutici, cosmeceutici e prodotti cosmetici. L'ultrasuonoterapia è un metodo molto efficace per incapsulare molecole come quelle terapeutiche in liposomi. La produzione di liposomi con 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 assicura una dimensione uniforme dei liposomi che può essere facilmente assorbita dalle cellule umane. Pertanto, i liposomi di vitamina C incapsulati a ultrasuoni offrono una biodisponibilità e un'efficacia molto elevate. Nel complesso, la formazione di liposomi con gli ultrasuoni è altamente efficiente e garantisce una qualità superiore dei liposomi!

UIP1000hdT con reattore a flusso di vetro per la produzione di liposomi
Istruzioni passo-passo per l'incapsulamento a ultrasuoni della vitamina C in liposomi
La vitamina C liposomiale è una forma di rilascio della vitamina C che ne migliora l'assorbimento e la biodisponibilità. L'ultrasonicazione a sonda è un metodo efficiente e affidabile per la produzione di liposomi.
Il protocollo seguente mostra i passaggi generali per la produzione di vitamina C liposomiale utilizzando un ultrasuonatore a sonda:
- Mescolare la polvere di vitamina C 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 di 1:10 (vitamina C:fosfolipidi) in volume.
- Porre la miscela in un becher di vetro e inserire la sonda dell'ultrasuonatore, ad esempio UP200Ht con S26d14, nella soluzione.
- Ultrasonicare la miscela con l'ultrasuonatore a sonda per 5-10 minuti, a una potenza di circa 200 W (frequenza 26 kHz). La sonda dell'ultrasuonatore deve essere mossa delicatamente attraverso la soluzione durante il processo di sonicazione. Evitare il contatto della sonda con la parete del becher (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 una stabilità a lungo termine.
È importante notare che il protocollo esatto può variare a seconda dell'ultrasuonatore specifico 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, per cui è importante controllare attentamente queste variabili durante il processo di produzione.
I liposomi preparati con ultrasuoni aiutano a superare la breve emivita, la bassa permeabilità della membrana cellulare e la scarsa biodisponibilità orale dovuta alla degradazione gastrica ed enzimatica di questi composti bioattivi. L'incapsulamento in un bilayer fosfolipidico protegge i principi attivi dalla degradazione e aumenta il tasso di assorbimento nelle cellule.

ultrasuonatore UP200Ht per l'intrappolamento efficiente della vitamina C nei liposomi.
Formazione di liposomi a ultrasuoni
Poiché la formazione di liposomi e nanoliposomi non avviene come processo spontaneo, è necessaria una risorsa energetica per promuovere 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 bilayer quando viene applicata un'energia sufficiente, ad esempio tramite sonicazione. Gli ultrasuoni favoriscono la disposizione delle molecole lipidiche, in modo da ottenere una fase acquosa termodinamicamente stabile. La sonicazione non solo favorisce la formazione di liposomi, ma ne riduce anche le dimensioni, dando origine a nanoliposomi. La dimensione dei liposomi è un fattore importante quando si tratta di biodisponibilità e tasso di assorbimento, poiché i liposomi più piccoli possono penetrare più facilmente nelle membrane cellulari.
Riduzione delle dimensioni dei liposomi a ultrasuoni
La dispersione a ultrasuoni è un metodo semplice ed efficace per ridurre le dimensioni dei liposomi e produrre nanoliposomi. Per preparare liposomi più piccoli, le vescicole idratate vengono sonicate per alcuni minuti con un ultrasuonatore a sonda in un reattore a temperatura controllata. Essendo un metodo non termico e puramente meccanico, la riduzione dimensionale a ultrasuoni non degrada né i fosfolipidi né i composti bioattivi.

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 caricati con vitamine, antiossidanti, peptidi, polifenoli e altri composti bioattivi. Per soddisfare le richieste dei suoi clienti, Hielscher fornisce ultrasuonatori che vanno dall'omogeneizzatore compatto da laboratorio e da banco fino ai sistemi ultrasonici completamente industriali per la produzione di elevati volumi di formulazioni liposomiali. È disponibile un'ampia gamma di sonotrodi e reattori a ultrasuoni per garantire una configurazione ottimale per la produzione di liposomi. La robustezza dei sonicatori Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili.
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori:
Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
---|---|---|
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. | più grande | cluster di UIP16000 |
Contattateci! / Chiedi a noi!
Letteratura/riferimenti
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Un metodo efficiente basato su liposomi per l'incapsulamento di antiossidanti. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. e Wen, J. (2014): Preparazione, ottimizzazione e caratterizzazione di liposomi caricati con lattoferrina bovina e di particelle lipidiche solide modificate da polimeri idrofili mediante disegno fattoriale. Biologia chimica e progettazione di farmaci 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impatto del metodo di preparazione e delle variabili sulla struttura interna, sulla morfologia e sulla presenza di liposomi nei cubosomi di fitantriolo-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): I liposomi come sistemi di rilascio avanzati per i prodotti nutraceutici. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33-36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Stabilità colloidale dei liposomi. 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): Bioattività dei compositi organici/inorganici fotogenerati in sistemi bio-ispirati. Giornale rumeno di fisica 63, 702 (2018)
Particolarità / Cose da sapere
Vitamina C
La vitamina C, nota anche come acido L-ascorbico o ascorbato, è un antiossidante idrosolubile con la formula chimica di C6H8O6. Come anitiossidante, la vitamina C agisce come 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 che si verifica a causa di un'alterata sintesi di collagene.
In quanto vitamina, l'acido ascorbico è essenziale per il corpo umano, il che significa che l'organismo non può sintetizzare la vitamina C, ma deve assumerla con gli alimenti. Gli alimenti ricchi di vitamina C sono gli agrumi, il camu camu, l'acerola, il cavolo, la rosa canina, il ribes nero, la guaiava e altri tipi di frutta e verdura.
Una dieta ben bilanciata fornisce facilmente quantità adeguate di vitamina C. Tuttavia, per garantire un apporto vitaminico sufficiente si ricorre spesso a integratori alimentari come gocce, capsule, compresse, polveri e gommose. La dose giornaliera di vitamina C raccomandata dall'Autorità europea per la sicurezza alimentare è di 110 mg al giorno per gli uomini e 95 mg al giorno per le donne.
In medicina, la vitamina C viene somministrata in dosi elevate sotto controllo medico per supportare i trattamenti contro il cancro e per rafforzare il sistema immunitario. Per esempio, alcuni studi hanno rilevato che l'assunzione regolare di integratori di vitamina C riduce la durata e la gravità di raffreddori e influenze.
Che cos'è un liposoma?
I liposomi sono vescicole sferiche di dimensioni microscopiche, che possono variare da 30 nm a diversi micrometri. Un metodo affidabile per sintetizzare i liposomi in condizioni controllate è l'incapsulamento a ultrasuoni. I liposomi sono per lo più composti da fosfolipidi, soprattutto fosfatidilcolina, ma possono includere anche altri composti lipidici, come la fosfatidiletanolammina.
Essendo vescicole costituite da fosfolipidi, i liposomi agiscono come microcontenitori che incapsulano composti bioattivi come vitamine, antiossidanti, polifenoli, peptidi, sostanze farmacologiche (ad esempio, vaccini, composti medicinali). Il bilayer fosfolipidico incapsula la sostanza bioattiva e la trasporta nelle cellule. Poiché i bilayer dei liposomi sono costituiti da fosfolipidi simili a quelli delle membrane cellulari, i liposomi possono attraversare facilmente le membrane cellulari e trasportare le sostanze bioattive nelle cellule. Ciò rende i liposomi un vettore di farmaci molto potente, con un'elevata biodisponibilità e un alto tasso di assorbimento. Le proprietà anfifiliche dei bilayer fosfolipidici rendono i liposomi solubili in liquidi acquosi e polari.

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensioni industriali.