オメガ3脂肪酸リポソームの超音波製造

ナノリポソームは、オメガ2脂肪酸、ビタミンなどの生理活性化合物のバイオアベイラビリティを高めるために使用される非常に効果的な薬物キャリアである。生物活性化合物の超音波カプセル化は、高薬物含量を有するナノリポソームを調製するための迅速かつ簡便な技術である。リポソームへの超音波カプセル化は、化合物の安定性とバイオアベイラビリティを向上させる。

リポソーム・オメガ3脂肪酸

エイコサペンタエン酸（EPA）やドコサヘキサエン酸（DHA）などのオメガ3系脂肪酸は、人体の多くの重要な生化学反応を正常に機能させるために重要な役割を果たしています。EPAとDHAは、主に冷水魚やタラの肝臓、貝類に多く含まれています。誰もが推奨される週2食分の魚を摂取しているわけではないため、フィッシュオイルは栄養補助食品の形で利用されることが多い。さらに、EPAやDHAなどのオメガ3脂肪酸は、心血管疾患や脳疾患の治療薬として、またがん治療にも使用されている。バイオアベイラビリティと吸収率を向上させるために、リポソームへの超音波カプセル化が広く用いられ、成功を収めている。

オメガ3脂肪酸のリポソームへの超音波カプセル化

超音波カプセル化は、活性物質を高負荷で含むリポソームを形成するための信頼性の高い調製技術である。超音波ナノ乳化はリン脂質二重膜を破壊し、リポソームとして知られる球形の両親媒性小胞の集合を促進するエネルギーを導入する。
超音波処理により、リポソームサイズを制御することができる：リポソームサイズは超音波エネルギーが大きくなるにつれて小さくなる。リポソームのサイズが小さいほど、細胞膜を透過しやすくなるため、生体への到達性が高くなり、脂肪酸分子を標的部位に高い成功率で輸送することができる。
リポソームは、その二重膜の両親媒性構造により、親油性物質だけでなく親水性物質も担持できる強力な薬物キャリアとして知られている。リポソームのもう一つの利点は、脂質結合ポリマーを製剤に含めることでリポソームを化学的に修飾できることで、標的組織への取り込みが改善され、薬物の放出とそれによる半減期が延長される。リポソームへの封入は、生物活性化合物を酸化劣化からも保護する。これは、酸化されやすいEPAやDHAのような多価不飽和脂肪酸にとって重要な要素である。
Hadiaら(2014)は、プローブ型超音波発生装置を用いたDHAとEPAの超音波カプセル化について、以下のことを発見した。 UP200S はDHAで56.9±5.2%、EPAで38.6±1.8%と優れたカプセル化効率（�）を示した。リポソームのDHAとEPAの�は、超音波処理(p 0.05より小さい値；統計的に有意な値）。

DHAおよびEPA脂肪酸を担持した超音波調製リポソーム。
研究と写真ハディアン他2014年

効率の比較：超音波カプセル化とリポソーム抽出の比較

超音波プローブタイプのカプセル化とバスソニケーションおよびエクストルージョン技術を比較すると、プローブソニケーションの方が優れたリポソーム形成が達成された。
Hadiaら（2014）は、プローブ超音波処理(UP200S)、バスソニケーション、エクストルージョンが、オメガ3魚油リポソームを調製するための技術として挙げられる。プローブ型超音波処理によって調製されたリポソームは球形で、高い構造的完全性を保持していた。本研究では、あらかじめ形成されたリポソームをプローブ型超音波処理することで、高負荷のDHAおよびEPAリポソームの調製が容易になると結論づけた。プローブ型超音波処理により、オメガ3脂肪酸であるDHAとEPAはナノリポソーム膜にカプセル化された。このカプセル化により、オメガ3脂肪酸は高い生物学的利用能を獲得し、酸化分解から保護される。

高品質のリポソームにとって重要な要素

リポソーム製剤の調製後、長期間安定で強力なキャリア製剤を得るためには、リポソーム製剤の安定化と保存が重要な役割を果たす。
リポソームの安定性に影響する重要な因子には、pH値、保存温度、保存容器の材質などがある。
pH6.5では脂質の加水分解が最も少なくなるためである。
リポソームは酸化して内包物質を失う可能性があるため、保存温度は約2～8℃を推奨する。凍結融解ストレスは封入された生理活性物質の漏出を促進するため、封入されたリポソームを凍結融解条件にさらさないこと。
リポソームは特定のプラスチック素材と相容れないため、保存容器および保存容器の栓は慎重に選択する必要がある。リポソームの分解を防ぐため、注射用リポソーム懸濁液は、栓付き注射用バイアル中ではなく、ガラス製アンプルで保存すること。注射用バイアルのエラストマー製ストッパーとの適合性を試験する必要がある。脂質複合体の光酸化を避けるためには、光から保護された保管、例えば暗いガラス瓶を使用し、暗い場所で保管することが非常に重要である。 輸液可能なリポソーム製剤の場合、リポソーム懸濁液と静脈内チューブ（合成樹脂製）との適合性を確保する必要がある。リポソーム製剤のラベルには、保存方法と材料の適合性を明記すること。[Kulkarni and Shaw, 2016を参照]。

脂質膜形成後の再水和後、リポソームへの有効成分の封入を促進するために超音波処理を行う。 さらに、超音波処理により所望のリポソームサイズが得られる。

リポソーム製剤用高性能超音波発生装置

Hielscher社の超音波発生装置は、脂肪酸、ビタミン、抗酸化剤、ペプチド、ポリフェノール、その他の生理活性化合物を含む高品質のリポソームを製剤化するために、医薬品やサプリメント製造に使用される信頼性の高い機械です。Hielscher社は、お客様のご要望にお応えするため、コンパクトなハンドヘルド型ラボ用ホモジナイザーや卓上型ウルトラソニケーターから、大量のリポソーム製剤を製造するための完全な工業用超音波システムまで、超音波装置を提供しています。超音波リポソーム製剤は、バッチまたは連続インラインプロセスとして実行することができます。お客様のリポソーム製造に最適なセットアップができるよう、幅広い超音波ソノトロード（プローブ）とリアクター容器を取り揃えています。Hielscherのソニケーターは堅牢であるため、過酷な環境下でも24時間365日の運転が可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：