Liposomal Encapsulated Bioactive Molecules with Ultrasonics

초음파는 리포솜 제형의 제조에 매우 효율적인 것으로 잘 알려져 있습니다. 일반적인 리포좀 제형은 초음파를 사용하여 비타민 C, CBD, 커큐민, 퀘르시틴, 아스타잔틴, 펩타이드 및 기타 생체 활성 화합물을 캡슐화합니다. 초음파 리포좀 캡슐화는 안정적이고 부하가 높은 소포를 생성할 수 있는 간단하고 빠르며 효과적인 기술입니다. 초음파로 캡슐화된 영양소는 우수한 생체이용률로 탁월합니다.

리포좀이란 무엇이며 그 이점은 무엇입니까?

리포좀은 하나 이상의 인지질 이중층으로 둘러싸인 수성 코어로 구성된 소포입니다. 리포좀은 지질층과 친수성 외피로 둘러싸인 수성 코어를 가지고 있기 때문에 리포좀은 수용성이며 소포의 각 구획에서 수용성 및 지용성 화합물을 운반할 수 있습니다. 따라서 리포좀은 치료적으로 활성화된 분자에 대한 매우 효과적인 전달 시스템입니다. 리포좀은 생체 막을 파괴함으로써 형성되며, 이 과정은 초음파에 의해 촉진되고 강화됩니다. 리포좀은 대부분 인지질, 특히 포스파티딜콜린으로 구성되지만, 지질 이중층 구조와 호환되는 한 계란 포스파티딜에탄올아민과 같은 다른 지질도 포함할 수 있습니다. 리포솜은 인지질이 수화될 때 자발적으로 형성됩니다. 첫 번째 단계에서 – 수화 단계 – 초음파 처리는 고부하 다중 층상 소포 (MLV)의 형성을 촉진하기 위해 지질과 수성상을 나노 유화시키는 데 사용됩니다. 그 후, 필요한 경우 초음파 처리를 사용하여 리포좀 크기를 줄일 수 있습니다. 더 작은 소포 크기를 얻기 위해, 초음파 처리를 적용하여 리포좀 크기를 단일 분산 된 대형 단일 층 소포 (LUV) 또는 작은 단일 층 소포 (SUV)로 분산 및 축소합니다.
리포솜 형성 및 리포솜 크기 감소의 초음파 기술은 신뢰할 수 있고 빠르며 효율적이며 쉽고 안전합니다. 생산된 리포좀은 높은 양의 생체 활성 물질, 높은 안정성 및 우수한 생체 이용률을 보여줍니다.

초음파 세척 수조가 고품질 리포좀을 생산할 수 없는 이유는 무엇입니까?

리포좀을 생산하려면 균일한 나노 크기의 입자를 생성하기에 충분한 에너지를 전달할 수 있는 초음파 장치가 필요합니다. 초음파 보석 세정제를 사용하는 수제 리포솜은 일반적으로 준비된 리포솜이 필요한 나노 크기를 나타내지 않고 생체 활성 영양소를 효과적이고 장기적으로 안정적인 방식으로 캡슐화하지 않기 때문에 일반적으로 효과가 없습니다. 고품질 리포솜을 준비하기 위해, 프로브 형 초음파기는 프로브 (sonotrode)가 고부하 효율의 리포솜을 형성하는데 필요한 강렬한 음향 에너지를 매체로 전달할 수 있기 때문에 선호되는 기술입니다. 일반적으로 초음파 프로브로 생산된 리포좀은 100-500nm의 입자 크기 분포를 가지며 이는 높은 부하와 우수한 생체 이용률에 최적입니다.
초음파 플로우 셀 반응기를 사용하면 산화 분해를 방지하기 위해 산소가 없는 환경에서 리포좀을 준비할 수 있습니다.
프로브 형 초음파는 다음과 같은 리포솜을 생성하는 데 필요한 에너지를 제공합니다.

지질 필름이 형성 된 후 재 수화 된 후, 초음파 처리는 리포솜에서 활성 성분의 포획을 촉진하는 데 사용됩니다. 또한, 초음파 처리는 원하는 리포좀 크기를 달성합니다.

Liposomal Encapsulated Molecules with Ultrasonics

아래 목록은 초음파 준비 경로를 사용하여 이미 리포솜 제형에 성공적으로 캡슐화된 물질을 나타냅니다.

• 글루타치온, 비타민 C, 메틸화 비타민 B, 레스베라트롤, CoQ10 등과 같은 항산화제
• 페놀류: 플라보노이드, 예컨대 피세틴, 퀘르시틴, 올리고머 프로안토시아니딘(OPC); 사포닌, 예컨대 아스트랄갈로사이드; 알칼로이드
• 마그네슘 킬레이트(예: 마그네슘 트레오네이트, 마그네슘 오로테이트), 아연, 구리 등과 같은 미네랄
• 아스타잔틴, 리모넨, 피넨, 휴뮬렌, 리날룰, 베타-카리오필렌, 피톨, 제라니올, 테르피놀렌 등의 테르펜
• 오메가-3 지방산, EPA 및 DHA와 같은 지질; 디팔미토일-포스파티딜콜린(DPPC) 등
• 크레아틴, 글리신, 5-HTP(5-하이드록시트립토판), 페닐알라닌, L-테아닌, GABA(감마 아미노뷰티르산), 타우린, N-아세틸시스테인(NAC), L-티로신 등의 아미노산
• 펩타이드(예: 옥시토신, 콜라겐 펩타이드 등)
• 히알루론산, 버섯, 폴리사당 등과 같은 다당류
• CBD, CBG, THC와 같은 카나비노이드
• 누트로픽(nootropics), 스마트 약물(smart drugs) 및 인지 강화제(cognitive enhancers)는 위에서 언급한 물질과 다른 분자를 포함할 수 있습니다.

생체 활성 분자의 나노 강화 리포솜 제형은 더 높은 흡수율, 우수한 생체 이용률을 제공하며 물질이 혈액 뇌 장벽을 통과할 수 있도록 할 수 있습니다.
대체 지질 기반 약물 전달 시스템은 나노 에멀젼 및 고체 지질 나노입자(SLN) 및 나노 구조 지질 담체(NLC)와 같은 지질 기반 콜로이드 담체입니다. 그들 모두, 나노 에멀젼, SLN 및 NLC는 초음파 처리 하에서 안정적으로 형성되고로드 될 수 있습니다.
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리포솜 품질에 영향을 미치는 요인

리포솜 품질은 입자 크기 및 라멜라리티의 균일성, 포착 효율(�) / 캡슐화 하중 및 안정성에 의해 결정됩니다. 제조 방법, 가공 조건, 원료 및 저장은 리포솜 제형의 품질과 효능에 기여하는 중요한 요소입니다. 왼쪽의 SEM 이미지는 Hielscher 초음파기 UP200S (연구 및 사진: Hadian et al. 2014).
리포좀의 초음파 제조는 신뢰할 수 있는 기술로, 생체 활성 분자가 많이 로드되어 작고 균일한 리포솜 입자 크기를 제공합니다. 초음파 공정 매개 변수 (예 : 진폭, 총 에너지, 시간, 맥동, 온도, 압력)는 정확하게 조정할 수 있습니다. 비열 처리 기술로서 sonification의 작동 원리는 순전히 기계적 전단을 기반으로합니다. 초음파 처리 된 액체의 온도 상승은 열역학 제 2 법칙에 의해 설명되어야하며, 이는 최종적으로 가해지는 모든 에너지가 열로 변환된다는 것입니다. 리포솜 매체의 안정적인 저온을 유지하기 위해 Hielscher 초음파는 얼음 수조, 반응기 및 냉각 재킷이있는 플로우 셀과 같은 정교한 냉각 솔루션을 제공합니다. 초음파 리포좀 생산의 결과는 재현 가능하며, 이는 표준화된 공정과 지속적으로 높은 제품 품질에 중요합니다.
포스파티딜콜린과 포스파티딜에탄올아민의 비율이 높은 고품질 인지질은 영양소 누출을 방지하는 안정적인 리포솜 껍질을 제공합니다. 강력한 인지질 껍질은 또한 캡슐화된 영양소를 산화 및 열 분해로부터 보호합니다. 따라서 인지방질과 수성상, 캡슐화된 영양소(생체 활성 분자)의 균형 잡힌 비율이 필수적입니다.

리포솜 생산을 위한 고성능 초음파발생기

Hielscher 초음파의 시스템은 비타민, 항산화제, 플라보노이드, 펩타이드, 폴리페놀 및 기타 생체 활성 화합물 / 영양소가 함유 된 고품질 리포좀을 공식화하기 위해 제약 및 보충제 생산에 사용되는 신뢰할 수있는 기계입니다. 고객의 요구를 충족시키기 위해 Hielscher는 소형 휴대용 실험실 균질화 기 및 벤치 탑 초음파에서 대량의 리포솜 제형 생산을위한 완전 산업용 초음파 시스템에 초음파를 공급합니다. 초음파 리포좀 제형은 초음파 관류 반응기를 사용하여 배치 또는 연속 인라인 공정으로 실행할 수 있습니다. 광범위한 초음파 소노트로드(프로브) 및 반응기 용기를 사용하여 리포솜 생산을 위한 최적의 설정을 보장할 수 있습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 가능하게합니다.
진폭, 압력, 온도 및 초음파 처리 시간과 같은 모든 중요한 공정 매개 변수를 정밀하게 제어하면 초음파 공정을 신뢰할 수 있고 재현 할 수 있습니다. Hielscher 초음파는 지속적으로 높은 제품 품질의 중요성을 알고 있으며 보충제 및 치료제 제조업체가 지능형 소프트웨어 및 자동 데이터 기록을 통해 프로세스 표준화 및 GMP (Good Manufacturing Practices)를 구현하도록 지원합니다. 당사의 디지털 초음파 균질화기는 내장 SD 카드에 모든 초음파 공정 매개 변수를 자동으로 기록합니다. 디지털 터치 디스플레이와 브라우저 원격 제어를 통해 지속적인 공정 모니터링이 가능하며 필요할 때마다 공정 매개변수를 정확하게 조정할 수 있습니다. 이를 통해 공정 모니터링 및 품질 관리를 크게 용이하게 할 수 있습니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.