ლიპოსომური ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავების ულტრაბგერითი წარმოება
ნანოლიპოსომები არის მაღალეფექტური წამლის მატარებლები, რომლებიც გამოიყენება ბიოაქტიური ნაერთების, როგორიცაა ომეგა-2 ცხიმოვანი მჟავები, ვიტამინები და სხვა ნივთიერებები, ბიოშეღწევადობის გასაზრდელად. ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია არის სწრაფი და მარტივი ტექნიკა მაღალი წამლის დატვირთვის მქონე ნანოლიპოსომების მოსამზადებლად. ლიპოსომებში ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია ზრდის ნაერთების სტაბილურობას და ბიოშეღწევადობას.
ლიპოსომური ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები
ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები, როგორიცაა ეიკოზაპენტაენოვანი მჟავა (EPA) და დოკოზაჰექსაენოვანი მჟავა (DHA), მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ადამიანის ორგანიზმში მრავალი მნიშვნელოვანი ბიოქიმიური რეაქციის სწორად ფუნქციონირებისთვის. EPA და DHA ძირითადად გვხვდება ცივი წყლის თევზში, ვირთევზას ღვიძლსა და ნიჟარიან ზღვის პროდუქტებში. რადგან ყველა არ იღებს რეკომენდებულ თევზის ორ ულუფას კვირაში, თევზის ზეთი ხშირად გამოიყენება დიეტური დანამატების სახით. გარდა ამისა, ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები, როგორიცაა EPA და DHA, გამოიყენება თერაპიულ საშუალებებად გულსისხლძარღვთა და თავის ტვინის დაავადებების სამკურნალოდ, ასევე კიბოს თერაპიაში. ბიოშეღწევადობისა და შეწოვის სიჩქარის გასაუმჯობესებლად, ლიპოსომებში ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია ფართოდ და წარმატებით გამოყენებული ტექნიკაა.
ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავების ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია ლიპოსომებში
ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია არის საიმედო მომზადების ტექნიკა მაღალი აქტიური ნივთიერებების დატვირთვის მქონე ლიპოსომების ფორმირებისთვის. ულტრაბგერითი ნანოემულსიფიკაცია არღვევს ფოსფოლიპიდურ ორშრიანებს და შეაქვს ენერგია სფერული ფორმის ამფიფილური ვეზიკულების, ცნობილი როგორც ლიპოსომები, აწყობის წახალისებისთვის.
ულტრაბგერითი დამუშავება საშუალებას იძლევა კონტროლდებოდეს ლიპოსომის ზომა ულტრაბგერითი მომზადების პროცესში: ლიპოსომის ზომა მცირდება ულტრაბგერითი ენერგიის მატებასთან ერთად. მცირე ლიპოსომები უზრუნველყოფენ უფრო მაღალ ბიოხელმისაწვდომობას და შეუძლიათ ცხიმოვანი მჟავების მოლეკულების უფრო მაღალი წარმატების მაჩვენებლით გადატანა სამიზნე ადგილებში, რადგან მცირე ზომა ხელს უწყობს უჯრედული მემბრანების განვლადობას.
ლიპოსომები ცნობილია, როგორც ძლიერი წამლის მატარებლები, რომლებიც შეიძლება დაიტვირთოს ლიპოფილური, ასევე ჰიდროფილური ნივთიერებებით მათი ორშრიანების ამფიფილური სტრუქტურის გამო. ლიპოსომების კიდევ ერთი უპირატესობაა ლიპოსომების ქიმიურად მოდიფიცირების შესაძლებლობა ფორმულაციაში ლიპიდთან დაკავშირებული პოლიმერების ჩართვით, რათა გაუმჯობესდეს ჩასმული მოლეკულების შეწოვა სამიზნე ქსოვილში და გახანგრძლივდეს წამლის გამოყოფა და, შესაბამისად, მისი ნახევარდაშლის პერიოდი. ლიპოსომური ინკაფსულაცია იცავს ბიოაქტიურ ნაერთებს ასევე ოქსიდაციური დაშლისგან, რაც მნიშვნელოვანი ფაქტორია პოლიუჯერი ცხიმოვანი მჟავებისთვის, როგორიცაა EPA და DHA, რომლებიც მიდრეკილნი არიან ოქსიდაციისკენ.
Hadia et al. (2014) აღმოაჩინეს, რომ DHA-სა და EPA-ს ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია პრობის ტიპის ულტრაბგერითი აპარატის გამოყენებით UP200S მისცა უპირატესი ინკაფსულაციის ეფექტურობა (%EE) 56,9 ± 5,2% DHA-სთვის და 38,6 ± 1,8% EPA-სთვის. ლიპოსომების %EE DHA-სა და EPA-სთვის მნიშვნელოვნად გაიზარდა ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით (p მნიშვნელობა ნაკლები ვიდრე 0,05; სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი მნიშვნელობები).
ულტრაბგერით მომზადებული ლიპოსომები დატვირთული DHA და EPA ცხიმოვანი მჟავებით.
კვლევა და სურათი: Hadian et al. 2014
ეფექტურობის შედარება: ულტრაბგერითი ინკაფსულაცია ლიპოსომური ექსტრუზიის წინააღმდეგ
ულტრაბგერითი პრობის ტიპის ინკაფსულაციის შედარებით აბაზანის ულტრაბგერით დამუშავებასა და ექსტრუზიის ტექნიკასთან, უპირატესი ლიპოსომების ფორმირება მიიღწევა პრობის ულტრაბგერითი დამუშავებით.
Hadia et al. (2014) შეადარეს პრობის ულტრაბგერითი დამუშავება (UP200S), აბაზანის ულტრაბგერითი დამუშავება და ექსტრუზია, როგორც ტექნიკები ომეგა-3 თევზის ზეთის ლიპოსომების მოსამზადებლად. პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავებით მომზადებული ლიპოსომები იყო სფერული ფორმის და შეინარჩუნეს მაღალი სტრუქტურული მთლიანობა. კვლევამ დაასკვნა, რომ წინასწარ ჩამოყალიბებული ლიპოსომების პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს მაღალი დატვირთვის მქონე DHA და EPA ლიპოსომების მომზადებას. პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავებით, ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები DHA და EPA ინკაფსულირდა ნანოლიპოსომურ მემბრანაში. ინკაფსულაცია ომეგა-3 ცხიმოვან მჟავებს ხდის მაღალ ბიოშეღწევადს და იცავს მათ ოქსიდაციური დაშლისგან.
მნიშვნელოვანი ფაქტორები მაღალი ხარისხის ლიპოსომებისთვის
ლიპოსომების მომზადების შემდეგ, ლიპოსომური ფორმულირების სტაბილიზაცია და შენახვა გადამწყვეტ როლს თამაშობს ხანგრძლივად სტაბილური და მაღალეფექტური მატარებელი ფორმულირების მისაღებად.
ლიპოსომების სტაბილურობაზე მოქმედი კრიტიკული ფაქტორებია pH მნიშვნელობა, შენახვის ტემპერატურა და შენახვის ჭურჭლის მასალები.
მზა ფორმულირებისთვის იდეალურად ითვლება დაახლოებით 6,5 pH მნიშვნელობა, რადგან pH 6,5-ზე ლიპიდების ჰიდროლიზი მინიმალურ სიჩქარემდე მცირდება.
რადგან ლიპოსომებს შეუძლიათ დაიჟანგონ და დაკარგონ ჩასმული ნივთიერების დატვირთვა, რეკომენდებულია დაახლოებით 2-8 °C შენახვის ტემპერატურა. დატვირთული ლიპოსომები არ უნდა დაექვემდებაროს გაყინვა-გამოყინვის პირობებს, რადგან გაყინვა–გამოყინვის სტრესი ხელს უწყობს ჩასმული ბიოაქტიური ნაერთების გაჟონვას.
შენახვის ჭურჭელი და მისი სახურავები ყურადღებით უნდა შეირჩეს, რადგან ლიპოსომები არ არის თავსებადი ზოგიერთი პლასტმასის მასალასთან. ლიპოსომების დეგრადაციის თავიდან ასაცილებლად, ინექციური ლიპოსომური სუსპენზიები უნდა ინახებოდეს მინის ამპულებში, დახურული ინექციური ფლაკონების ნაცვლად. ინექციური ფლაკონების ელასტომერული საცობების თავსებადობა უნდა შემოწმდეს. ლიპიდური კომპოზიტების ფოტოჟანგვის თავიდან ასაცილებლად, მნიშვნელოვანია სინათლისგან დაცული შენახვა, მაგალითად, მუქი მინის ბოთლის გამოყენებით და მუქ ადგილას შენახვა. ინფუზიური ლიპოსომური ფორმულირებისთვის უნდა უზრუნველყოფილი იყოს ლიპოსომური სუსპენზიების თავსებადობა ინტრავენურ მილებთან (სინთეზური პლასტმასისგან დამზადებული). შენახვისა და მასალის თავსებადობა მითითებული უნდა იყოს ლიპოსომური ფორმულირების ეტიკეტზე. [იხ. Kulkarni და Shaw, 2016]
ლიპიდური ფენის წარმოქმნისა და შემდგომი რეჰიდრატაციის შემდეგ, ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება ლიპოსომში აქტიური ინგრედიენტების ჩასმის ხელშეწყობისთვის. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება უზრუნველყოფს ლიპოსომის სასურველ ზომას.
მაღალი ეფექტურობის მქონე ულტრაბგერითი დამამუშავებლები ლიპოსომური ფორმულირებისთვის
Hielscher Ultrasonics-ის სონიკატორები არის საიმედო მანქანები, რომლებიც გამოიყენება ფარმაცევტულ და დამატებების წარმოებაში მაღალი ხარისხის ლიპოსომების შესაქმნელად, რომლებიც დატვირთულია ცხიმოვანი მჟავებით, ვიტამინებით, ანტიოქსიდანტებით, პეპტიდებით, პოლიფენოლებით და სხვა ბიოაქტიური ნაერთებით. მომხმარებლის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, Hielscher-ი აწვდის ულტრაბგერით დამამუშავებლებს კომპაქტური ხელის ლაბორატორიული ჰომოგენიზატორებიდან და მაგიდის ულტრაბგერით დამამუშავებლებამდე, სრულად სამრეწველო ულტრაბგერით სისტემებამდე ლიპოსომური ფორმულირების დიდი მოცულობების წარმოებისთვის. ულტრაბგერითი ლიპოსომური ფორმულირება შესაძლებელია ჩატარდეს როგორც პარტიული, ისე უწყვეტი ხაზის პროცესი. ფართო არჩევანია ულტრაბგერითი სონოტროდების (პრობების) და რეაქტორის ჭურჭლის, რათა უზრუნველყოფილ იქნას თქვენი ლიპოსომების წარმოების ოპტიმალური კონფიგურაცია. Hielscher-ის სონიკატორების გამძლეობა საშუალებას იძლევა 24/7 მუშაობისა მძიმე და მკაცრ გარემოში.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გადმოგცემთ ჩვენი ულტრაბგერითი დამამუშავებლების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | მეტი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბ მდე პილოტი და სამრეწველო მასშტაბის.
ლიტერატურა / წყაროები
- 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.
ფაქტები, რომლებიც ღირს ცოდნა
რა არის ლიპოსომები?
ლიპოსომა არის სფერული ვეზიკულა, რომელსაც აქვს მინიმუმ ერთი ლიპიდური ორშრიანი. ლიპოსომები ცნობილია, როგორც შესანიშნავი წამლის მატარებლები და გამოიყენება ნუტრიენტების, დამატებებისა და ფარმაცევტული პრეპარატების მიმართული ქსოვილისთვის მიწოდების საშუალებად.
ლიპოსომები ჩვეულებრივ მზადდება ფოსფოლიპიდებისგან, განსაკუთრებით ფოსფატიდილქოლინისგან, მაგრამ შეიძლება შეიცავდეს სხვა ლიპიდებსაც, როგორიცაა კვერცხის ფოსფატიდილეთანოლამინი, თუ ისინი თავსებადია ლიპიდური ორშრიანის სტრუქტურასთან.
ლიპოსომა შედგება წყლიანი გულისგან, რომელიც გარშემორტყმულია ჰიდროფობური მემბრანით, ლიპიდური ორშრიანის სახით; გულში გახსნილი ჰიდროფილური ნივთიერებები ჩაკეტილია და ვერ გადის მარტივად ორშრიანში. ჰიდროფობური მოლეკულები შეიძლება შეინახოს ორშრიანში. შესაბამისად, ლიპოსომა შეიძლება დაიტვირთოს ჰიდროფობური და/ან ჰიდროფილური მოლეკულებით. მოლეკულების სამიზნე ადგილას მისაწოდებლად, ლიპიდური ორშრიანი შეიძლება შეერწყას სხვა ორშრიანებს, როგორიცაა უჯრედის მემბრანა, რითაც ლიპოსომაში ჩაკეტილი ნივთიერებები უჯრედებში გადადის.
რადგან ძუძუმწოვრების სისხლის ნაკადი წყალზე დაფუძნებულია, ლიპოსომები ეფექტურად გადააქვთ ჰიდროფობური ნივთიერება სხეულში სამიზნე უჯრედებისკენ. ამიტომ ლიპოსომები გამოიყენება წყალში უხსნადი მოლეკულების (მაგ. CBD, კურკუმინი, წამლის მოლეკულები) ბიოშეღწევადობის გასაზრდელად.
ლიპოსომები წარმატებით მზადდება ულტრაბგერითი ნანოემულსიფიკაციისა და ინკაფსულაციის გზით.
ლიპოსომის სტრუქტურა: წყლიანი გული და ფოსფოლიპიდური ორშრიანი ჰიდროფილური თავებითა და ჰიდროფობური/ლიპოფილური კუდებით.
ლიპოსომური ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები
ომეგა-3 (ω-3) და ომეგა-6 (ω-6) ცხიმოვანი მჟავები ორივე პოლიუჯერი ცხიმოვანი მჟავაა (PUFA) და მონაწილეობენ ადამიანის ორგანიზმის მრავალ ფუნქციაში. განსაკუთრებით ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები ცნობილია თავიანთი ანთების საწინააღმდეგო და ჯანმრთელობის მხარდამჭერი თვისებებით.
ეიკოზაპენტაენოიკ მჟავა ანუ EPA (20:5n-3) მოქმედებს როგორც პროსტაგლანდინ-3-ის (რომელიც აფერხებს თრომბოციტების აგრეგაციას), თრომბოქსან-3-ისა და ლეიკოტრიენ-5 ეიკოზანოიდების წინამორბედი და გადამწყვეტ როლს თამაშობს გულსისხლძარღვთა და ტვინის ჯანმრთელობისთვის.
დოკოზაჰექსაენოიკ მჟავა ანუ DHA (22:6n-3) არის ძუძუმწოვრების ცენტრალური ნერვული სისტემის მთავარი სტრუქტურული კომპონენტი. DHA არის ყველაზე გავრცელებული ომეგა−3 ცხიმოვანი მჟავა ტვინსა და თვალის ბადურაში და ორივე ორგანო, ტვინი და ბადურა, DHA-ს კვებით მიღებაზეა დამოკიდებული სწორად ფუნქციონირებისთვის. DHA უზრუნველყოფს უჯრედის მემბრანისა და უჯრედული სიგნალიზაციის ფართო სპექტრის თვისებებს, განსაკუთრებით ტვინის რუხ ნივთიერებაში, ასევე თვალის ბადურის ფოტორეცეპტორული უჯრედების გარე სეგმენტებში, რომლებიც მდიდარია მემბრანებით.
ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავების საკვები წყაროები
ω-3-ის ზოგიერთი საკვები წყაროა თევზი (მაგ. ცივი წყლის თევზები, როგორიცაა სალმონი, სარდინა, მაკრელი), კოდის ღვიძლის ზეთი, ზღვის პროდუქტები, იკრა, ზღვის წყალმცენარეები, წყალმცენარეების ზეთი, სელის მარცვალი (ლინსიდი), კანაფის მარცვალი, ჩიას მარცვლები და ნიგოზი.
სტანდარტული დასავლური დიეტა ჩვეულებრივ შეიცავს ომეგა-6 (ω-6) ცხიმოვანი მჟავების მაღალ რაოდენობას, რადგან მარცვლეული, მცენარეული ზეთები, ფრინველის ხორცი და კვერცხი მდიდარია ომეგა-6 ლიპიდებით. მეორეს მხრივ, ომეგა-3 (ω-3) ცხიმოვანი მჟავები, რომლებიც ძირითადად ცივი წყლის თევზშია ნაპოვნი, მნიშვნელოვნად ნაკლები რაოდენობით მოიხმარება, რის გამოც ომეგა-3:ომეგა-6 თანაფარდობა ხშირად სრულიად დარღვეულია.
ამიტომ, ომეგა-3 დამატებების გამოყენება ხშირად რეკომენდებულია ექიმებისა და ჯანდაცვის სპეციალისტების მიერ.
აუცილებელი ცხიმოვანი მჟავები
არსებითი ცხიმოვანი მჟავები (EFAs) არის ცხიმოვანი მჟავები, რომლებიც ადამიანებმა და ცხოველებმა უნდა მიიღონ საკვების გზით, რადგან ორგანიზმს ისინი სჭირდება სწორი სიცოცხლისუნარიანი ფუნქციონირებისთვის, მაგრამ ვერ ახერხებს მათ სინთეზს. ზოგადად, არსებითი ცხიმოვანი მჟავები და მათი წარმოებულები კრიტიკულია ტვინისა და ნერვული სისტემისთვის, რადგან ისინი ტვინის მშრალი წონის 15%–30%-ს შეადგენენ. არსებითი ცხიმოვანი მჟავები იყოფა ნაჯერ, უჯერ და პოლიუჯერ ცხიმოვან მჟავებად. ადამიანებისთვის ცნობილია მხოლოდ ორი არსებითი ცხიმოვანი მჟავა, კერძოდ, ალფა-ლინოლენის მჟავა, რომელიც არის ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავა, და ლინოლეის მჟავა, რომელიც არის ომეგა-6 ცხიმოვანი მჟავა. არსებობს ზოგიერთი სხვა ცხიმოვანი მჟავა, რომლებიც შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც „პირობითად არსებითი“, რაც ნიშნავს, რომ ისინი შეიძლება გახდეს არსებითი ზოგიერთი განვითარების ან დაავადების პირობებში; მაგალითებია დოკოზაჰექსაენოის მჟავა, რომელიც არის ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავა, და გამა-ლინოლენის მჟავა, რომელიც არის ომეგა-6 ცხიმოვანი მჟავა.