リポソームカプセル化された生体活性分子と超音波

超音波は、リポソーム製剤の調製において非常に効率的であることがよく知られている。典型的なリポソーム製剤は、ビタミンC、CBD、クルクミン、ケルシチン、アスタキサンチン、ペプチドおよびマニホールド超音波を用いる他の生理活性化合物をカプセル化する。超音波リポソームカプセル化は、安定した、高負荷の小胞を生成することを可能にするシンプルで高速かつ効果的な技術です。超音波カプセル化された栄養素は、優れたバイオアベイラビリティに優れています。

リポソームとは何ですか?

リポソームは、1つ以上のリン脂質二重層に囲まれた水性コアからなる小胞である。リポソームは脂質層と親水性外殻に囲まれた水性コアを有するため、リポソームは水溶性であり、小胞のそれぞれの区画で水溶性および脂溶性化合物を輸送することができる。これにより、リポソームは治療活性分子に対して非常に効果的な送達系となる。 リポソームは、生物学的膜を破壊することによって形成され、超音波によって促進され、増強されるプロセスである。 リポソームは、リン脂質、特にホスファチジルコリンで構成されることが最も多いが、脂質二重層構造と互換性がある限り、卵ホスファチジルエタノールアミンなどの他の脂質も含まれる。リポソームは、リン脂質が水分補給されると自発的に形成される。最初のステップで – 水和段階 – 超音波処理は、高負荷のマルチラメラ小胞(MLV)の形成を促進するために、脂質および水相をナノ乳化するために使用されます。続いて、必要に応じて、ソナフィケーションを使用してリポソームサイズを小さくすることができる。小さな小胞サイズを得るために、超音波処理を分散させ、単分散大きなユニラメラ小胞(SUV)または小さなユニラメラ小胞(SUV)にリポソームサイズを減少させるために適用される。
リポソーム形成およびリポソームサイズの減少の超音波技術は、信頼性が高く、迅速、効率的、簡単かつ安全です。生産されたリポソームは、高負荷の生理活性物質、高い安定性および優れたバイオアベイラビリティを示す。

なぜ超音波洗浄浴は、高品質のリポソームを生成することができないのですか?

リポソームの生産は均一な、ナノサイズの粒子を作成するのに十分なエネルギーを提供することができる超音波装置を必要とします。超音波ジュエリークリーナーを使用した自家製リポソームは、通常、必要なナノサイズを示すリポソームや、効果的かつ長期的に安定した方法で生理活性栄養素をカプセル化しないため、一般的には効果がありません。高品質のリポソームを調製するために、プローブ型超音波処理器はプローブ(ソノトロード)として好ましい技術であり、高負荷の効能性リポソームの形成に必要な強烈な音響エネルギーを培地に伝達することができる。一般に、超音波プローブで作製されたリポソームは、高い負荷および優れたバイオアベイラビリティに最適な100-500nmの粒度分布を有する。
超音波フローセル反応器の使用は、酸化劣化を防ぐために無酸素環境でリポソームを調製することができます。
プローブタイプの超音波処理器は、以下のリポソームを生成するために必要なエネルギーを提供します。

超音波を用いたリポソームカプセル化分子

以下のリストは、超音波調製経路を使用して、どの物質が既にリポソーム製剤に正常にカプセル化されたかを示しています。

• グルタチオン、ビタミンC、メチル化ビタミン、レスベラトロール、CoQ10などの抗酸化物質
• フェノール類:フィセチン、ケルシチン、オリゴメリックプロアントシアニジン(OPC)などのフラボノイド。アストラルガロシドなどのサポニン;アルカロイド
• キレートマグネシウム(例えばマグネシウムスレオネート、マグネシウム回転)、亜鉛、銅などのミネラル
• アスタキサンチン、リモネン、ピネン、フムレン、リナロール、β-カリオフィレン、フィトール、ゲラニオール、テルピノレンなどのテルペン
• オメガ3脂肪酸EPAおよびDHAなどの脂質;ジパルミトイル-ホスファチジルコリン(DPPC)など
• クレアチン、グリシン、5-HTP(5-ヒドロキシトリプトファン)、フェニルアラニン、L-テアニン、GABA(γ-アミノ酪酸)、タウリン、N-アセチルシステイン(NAC)、L-チロシンなどのアミノ酸など。
• ペプチド、例えばオキシトシン、コラーゲンペプチドなど
• ヒアルロン酸、キノコ系ポリサクサリ類等の多糖類
• このようなCBD、CBG、THCなどのカンナビノイド
• 向知性薬、スマートドラッグ、認知エンハンサー、上記の物質だけでなく、他の分子を含めることができます

ナノ強化された生理活性分子のリポソーム製剤は、より高い吸収率、優れた生物学的利用能を提供し、血液脳関門を横断する物質を可能にする可能性があります。
代替脂質ベースのドラッグデリバリーシステムは、固体脂質ナノ粒子(SLN)やナノ構造脂質担体(NLC)などのナノエマルションおよび脂質ベースのコロイド担体である。それらのすべて、ナノエマルジョン、SRNおよびNNCは確実に形成され、超音波処理下でロードすることができる。

リポソームの品質に影響を与える要因

Liposome quality is determined by uniformity in particle size and lamellarity, entrapment efficiency (%EE) / encapsulation load, and stability. Preparation method, processing conditions, raw materials, and storage are important factors that contribute to the quality and thereby potency of liposomal formulations. The SEM image left shows the ultrasonically prepared liposomes loaded with DHA and EPA fatty acids using a Hielscher ultrasonicator UP200S (研究と絵:ハディアンら 2014）。
リポソームの超音波製剤は、生理活性分子の高い負荷を伴う小さな、均一なリポソーム粒子サイズを与える信頼性の高い技術です。超音波プロセスパラメータ(振幅、総エネルギー、時間、脈動、温度、圧力など)は正確に調整可能です。非熱処理技術として、ソニフィケーションの働き原理は純粋に機械的なせん断に基づいています。超音波処理された液体の温度上昇は、最終的に適用されるエネルギーが熱に変換されることを述べている熱力学の第2法則によって説明される予定です。リポソーム培地の安定した低温を維持するために、ヒールシャー超音波は、冷却ジャケットを備えた原子炉やフローセルだけでなく、氷浴などの洗練された冷却ソリューションを提供します。超音波リポソーム生産の結果は、標準化されたプロセスと継続的に高い製品品質のために重要である再現性があります。
ホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンの高い割合を特徴とする高品質のリン脂質は、栄養素の漏出を防ぐ安定したリポソームシェルを提供します。強いリン脂質の殻はまた酸化および熱分解からカプセル化された栄養素を保護する。そのため、リン脂質と水相のバランスの取れた比率を含み込んだ栄養素(生理活性分子)が不可欠である。

リポソーム生産のための高性能超音波処理器

ヒールシャー超音波システムは、ビタミン、抗酸化物質、フラボノイド、ペプチド、ポリフェノールおよび他の生理活性化合物/栄養素を搭載した高品質のリポソームを処方するために、医薬品やサプリメント生産で使用される信頼性の高いマシンです。顧客の要求を満たすために、ヒールシャーは、コンパクトな手持ちラボホモジナイザーとベンチトップ超音波装置から、大量のリポソーム製剤を生産するための完全に工業的な超音波システムに超音波装置を供給します。超音波リポソーム製剤は、バッチとして、または超音波フロースルー反応器を使用して連続的なインラインプロセスとして実行することができます。超音波ソノトロード(プローブ)と原子炉容器の広い範囲は、あなたのリポソーム生産のための最適なセットアップを確保するために利用可能です。ヒールシャーの超音波装置の堅牢性は、頑丈で厳しい環境で24時間365日の操作を可能にします。
振幅、圧力、温度、超音波処理時間などの重要なプロセスパラメータを正確に制御すると、超音波プロセスは信頼性が高く、再現可能になります。ヒールシャー超音波は、継続的に高い製品品質の重要性を知っており、インテリジェントなソフトウェアと自動データ記録によってプロセス標準化とGMP(良い製造慣行)を実装するためにサプリメントや治療薬メーカーをサポートしています。当社のデジタル超音波ホモジナイザーは、自動的に内蔵のSDカード上のすべての超音波プロセスパラメータを記録します。デジタルタッチディスプレイとブラウザのリモコンは、連続的なプロセス監視を可能にし、必要なときに正確にプロセスパラメータを調整することができます。これにより、プロセスの監視と品質管理が大幅に容易になります。
下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます：