Liposomal Encapsulated Bioactive Molecules with Ultrasonics
Ultrasonication ass bekannt als héich effizient bei der Virbereedung vu liposomalen Formuléierungen. Typesch Liposomformuléierungen encapsuléieren Vitamin C, CBD, Curcumin, Quercitin, Astaxanthin, Peptiden a vill aner bioaktiv Verbindungen mat Ultraschall. Ultraschall Liposomenkapsel ass eng einfach, séier an effizient Technik déi et erlaabt stabil, héich gelueden Vesikel ze produzéieren. Ultraschall encapsuléiert Nährstoffer excel mat superior Bioverfügbarkeet.
Iwwerbléck: Liposomal Encapsulatioun vu bioaktive Verbindungen mat Sonikatioun
Ultraschall-Kapselung bitt eng héich effizient a kontrolléierbar Method fir bioaktiv Verbindungen an d'Liposomen anzebannen, wat hir Stabilitéit, Bioverfügbarkeet an funktionell Leeschtung verbessert. Akustesch Kavitatioun, déi duerch héichintensiv Ultraschall generéiert gëtt, fördert eng séier Lipidhydratatioun, d'Reduktioun vun der Vesikelgréisst an eng gläichméisseg Dispersioun, wat d'Bildung vu klengen, homogene Liposomen mat schmuele Gréisstverdeelungen erméiglecht. Dës Technik erméiglecht eng héich Encapsulatiounseffizienz fir souwuel hydrophil wéi och lipophil Verbindungen, während d'Bedierfnes fir organesch Léisungsmëttel oder haart Veraarbechtungsbedéngungen miniméiert ginn. Zousätzlech erméiglecht d'ultraschallesch Veraarbechtung eng präzis Kontroll iwwer d'Partikelgréisst an d'Lamellaritéit, déi kritesch Parameter sinn fir d'Optimiséierung vun der kontrolléierter Fräisetzung, zellulär Opnam an laangfristeg Stabilitéit vu sensiblen Bioaktiven an pharmazeuteschen, nutraceuteschen an kosmeteschen Uwendungen.
Wat sinn Liposomen a wat sinn hir Virdeeler?
Liposomen si Vesikel, déi aus engem wässerleche Kär besteet, an engem oder méi Phospholipid Bilayers zougemaach. Zënter Liposomen en wässerleche Kär hunn, ëmgi vun enger Lipidschicht an enger hydrophiler äusserer Schuel, sinn d'Liposome Waasserlöslech a kënne Waasserlöslech a Fettlöslech Verbindungen an de jeweilege Kompartimenter vun der Vesikel transportéieren. Dëst mécht Liposomen zu engem héich effektiven Liwwersystem fir therapeutesch aktiv Moleküle. Liposomen ginn geformt andeems biologesch Membranen stéieren, e Prozess deen duerch Ultraschall gefördert a verstäerkt gëtt. 
Liposomen si meeschtens aus Phospholipiden, besonnesch Phosphatidylcholin, zesummegesat, awer kënnen och aner Lipiden enthalen, sou wéi Ee Phosphatidylethanolamin, soulaang se mat der Lipid-Bäischichtstruktur kompatibel sinn. Liposomen bilden sech spontan wann Phospholipiden hydratiséiert ginn. Am éischte Schrëtt – d'Hydratatiounsphase – sonication gëtt benotzt fir d'Lipiden an d'wässerlech Phase nano-emulsifizéieren fir d'Bildung vun héich gelueden Multi-Lamellar Vesikel (MLVs) ze förderen. Duerno kann d'Sonifikatioun benotzt ginn fir d'Liposomgréisst ze reduzéieren wann néideg. Fir eng méi kleng Vesikelgréisst ze kréien, gëtt d'Sonicatioun applizéiert fir d'Liposomgréisst ze verdeelen an ze reduzéieren op mono-disperséiert grouss uni-lamellar Vesikel (LUVs) oder kleng uni-lamellar Vesikel (SUVs).
D'Ultraschalltechnik vun der Liposomenbildung an der Liposomalgréisst Reduktioun ass zouverlässeg, séier, effizient, einfach a sécher. Déi produzéiert Liposomen weisen eng héich Belaaschtung vu bioaktive Substanzen, héich Stabilitéit a super Bioverfügbarkeet.
UP400St, e 400 Watt mächtegen Ultraschallhomogenisator, fir d'Produktioun vun Nano-Liposome.
Firwat sinn Ultraschallreinigungsbäder net fäeg héichqualitativ Liposomen ze produzéieren?
D'Produktioun vu Liposomen erfuerdert en Ultraschallapparat deen genuch Energie liwwere kann fir eenheetlech, Nano-Gréisst Partikelen ze kreéieren. Hausgemaachte Liposomen mat engem Ultraschall Bijoureiniger sinn normalerweis net effikass, well d'Liposome préparéiert weder déi néideg Nano-Gréisst weisen an och net déi bioaktiv Nährstoffer op eng effektiv a laangfristeg stabil Manéier ëmkapselen. Fir qualitativ héichwäerteg Liposomen ze preparéieren, ass e Sonde-Typ Ultrasonicator déi bevorzugt Technologie well d'Sonotrode kann déi intensiv akustesch Energie erfuerderlech fir d'Bildung vun héichbelaaschte effiziente Liposomen an d'Mëttel iwwerdroen. Am Allgemengen hunn Liposomen, déi mat enger Ultraschallsonde produzéiert ginn, eng Partikelgréisstverdeelung vun 100-500nm, wat optimal ass fir héich Belaaschtungen an eng super Bioverfügbarkeet.
D'Benotzung vun engem Ultraschall-Flowzellreaktor erlaabt d'Liposome an engem Sauerstofffräien Ëmfeld virzebereeden fir oxidativ Degradatioun ze vermeiden.
Sonde-Typ Ultraschallapparater liwweren déi néideg Energie fir héichwäerteg Liposomen ze produzéieren, déi:
- héich mat bioaktive Verbindungen belaascht
- nano-Gréisst
- laangjäreg stabil
- monodisperse
- bioverfügbar
- biokompatibel
- reproduzéierbar
No der Bildung vun engem lipidesche Film an der nofolgender Rehydratatioun gëtt d'Sonikatioun benotzt, fir d'Fange vun aktive Bestanddeeler an de Liposomen ze fërderen. Zousätzlech erreecht d'Sonikatioun déi gewënschte Gréisst vum Liposom.
Liposomal Encapsuléiert Moleküle mat Ultraschall
D'Lëscht hei drënner gëtt eng Indikatioun, wéi eng Substanzen schonn erfollegräich an Liposomformuléierungen mat der ultraschaller Virbereedungsmethod agekapselt goufen.
- Antioxidantien wéi Glutathion, Vitamin C, methyléierte B Vitamine, Resveratrol, CoQ10 etc.
- phenolics: flavonoids wéi fisetin, quercitin, oligomeric proanthocyanidins (OPC); Saponine wéi Astralgaloside; Alkaloiden
- Mineralstoffer wéi Magnesiumchelaten (zB Magnesiumthreonat, Magnesiumorotat), Zénk, Kupfer asw.
- Terpene wéi Astaxanthin, Limonen, Pinene, Humulene, Linalool, Beta-Caryophyllene, Phytol, Geraniol, Terpinolen etc.
- Lipiden wéi d'Omega-3 Fettsäuren EPA an DHA; Dipalmitoyl-phosphatidylcholin (DPPC) etc.
- Aminosäuren wéi Kreatin, Glycin, 5-HTP (5-Hydroxytryptophan), Phenylalanin, L-Theanin, GABA (Gamma-Aminobutyrsäure), Taurin, N-Acetylcystein (NAC), L-Tyrosin, asw.
- Peptiden, z.B. Oxytocin, Kollagen, GLP-1 Peptiden asw.
- Polysacchariden wéi Hyaluronsäure, Pilz-Polisacchariden etc.
- Cannabinoide wéi CBD, CBG, THC
- nootropics, Smart Drogen, a kognitiv Enhancer, déi uewe genannte Substanzen wéi och aner Moleküle kënnen enthalen
Déi nano-verstäerkt liposomal Formuléierung vu bioaktive Moleküle bitt e méi héije Absorptiounsquote, eng super Bioverfügbarkeet a kann Substanzen erlaben d'Blutt-Gehirbarriär ze iwwerschreiden.
Alternativ Lipid-baséiert Medikament Liwwerungssystemer sinn Nano-Emulsiounen a Lipid-baséiert kolloidal Träger wéi zolidd Lipid Nanopartikel (SLN) an Nanostrukturéiert Lipid Carrier (NLC). All vun hinnen, Nano-Emulsiounen, SLNs an NLCs kënnen zouverlässeg geformt a geluede ginn ënner Sonikatioun.
Liest méi iwwer ultraschall extrahéiert an nano-encapsuléiert Aloe Vera!
Ultraschall Homogenisator UIP2000hdT (2kW) mat kontinuéierlech geréiert Batch Reakter
Wielt Är bevorzugt Method fir d'Liposombildung
Sonikatioun gëtt wäit verbreet iwwer verschidde Methoden zur Virbereedung a Veraarbechtung vu Liposomen benotzt, well se souwuel d'Bildung vum Liposom wéi och d'Kontroll no der Veraarbechtung ënnerstëtzt. Et kann während der direkter Liposombildung ugewannt ginn, andeems Lecitthin (Phospholipiden) an enger waasserer Phas verdeelt gëtt, fir séier Vesikelbildung ze fërderen, an et gëtt och dacks an etabléierte Techniken wéi Reversphase-Verdampfung an dënnfilm-Hydratatioun benotzt, fir d'Lipiddispersioun ze verbesseren an d'Bildung vu Vesikelen ze beschleunegen. Nieft der initialer Virbereedung gëtt d'Sonikatioun dacks benotzt, fir virgeformte (eidel) Liposomen duerch Sonoporatioun ze lueden, wat eng effizient Integratioun vu bioaktive Verbindungen erméiglecht, an et ass e Standardinstrument fir d'Gréisst vum Liposom, wat méi kleng, méi eenheetlech Vesikel mat méi schmuele Gréisstverdeelungen fir eng besser Stabilitéit an d'Liwwerung produzéiert.
Léiert méi iwwer déi verschidde ultraschall-ënnerstëtzt Methoden vun der Liposomproduktioun:
- Ultraschall-Liposomenbildung mat Lecithin
- Ultraschall Reversphase-Verdampfungsmethod
- Ultraschall Dënnfilm-Hydratatioun
Faktoren déi d'Liposome Qualitéit beaflossen
D'Liposomqualitéit gëtt duerch Uniformitéit an der Partikelgréisst an der Lamellaritéit, der Entrapmenteffizienz (�) / Enkapselbelaaschtung a Stabilitéit bestëmmt. Virbereedungsmethod, Veraarbechtungsbedéngungen, Matière première a Lagerung si wichteg Faktoren, déi zu der Qualitéit an doduerch Potenz vu liposomalen Formuléierungen bäidroen. D'SEM Bild lénks weist déi ultraschall preparéiert Liposomen gelueden mat DHA an EPA Fettsäuren mat engem Hielscher Ultrasonicator UP200S (Etude a Bild: Hadian et al. 2014).
D'Ultraschallpräparatioun vu Liposomen ass eng zouverlässeg Technik, déi eng kleng, eenheetlech liposomal Partikelgréisst mat enger héijer Belaaschtung vu bioaktive Moleküle gëtt. Ultraschallprozessparameter (sou Amplitude, Gesamtenergie, Zäit, Pulsatioun, Temperatur, Drock) si genee justierbar. Als net-thermesch Veraarbechtungstechnik baséiert den Aarbechtsprinzip vun der Sonifikatioun op reng mechanesch Schéier. D'Temperaturerhéijung an der sonikéierter Flëssegkeet soll duerch dat zweet Gesetz vun der Thermodynamik erkläert ginn, dat seet, datt all Energie, déi endlech applizéiert gëtt, an Hëtzt ëmgewandelt gëtt. Fir eng stabil Tieftemperatur vum liposomalen Medium z'erhalen, bitt Hielscher Ultrasonics sophistikéiert Ofkillungsléisungen, wéi Äisbäder och Reaktoren a Flowzellen mat Killjacken. D'Resultater vun der Ultraschall-Liposomproduktioun sinn reproduzéierbar, wat wichteg ass fir e standardiséierte Prozess an eng kontinuéierlech héich Produktqualitéit.
Héich Qualitéit Phospholipiden mat engem héije Prozentsaz vu Phosphatidylcholin a Phosphatidylethanolamin bidden eng stabil Liposom Shell déi d'Leckage vun Nährstoffer verhënnert. Eng staark Phospholipid-Schuel schützt och déi encapsuléiert Nährstoffer géint oxidativ an thermesch Degradatioun. Dofir ass e equilibréierte Verhältnis vu Phosopholipiden zu der wässerlecher Phase zu encapsuléierten Nährstoffer (bioaktive Moleküle) wesentlech.
- Héich Encapsulation / Entrapment Effizienz (�)
- Héich Bioverfügbarkeet
- Schnell & Effikass
- Laangzäit Stabilitéit
- Fir Liewensmëttel a Pharma
- Sécher & Einfach ze benotzen
High-Performance Ultrasonicators fir Liposome Produktioun
Hielscher Ultrasonics’ Systemer si zouverlässeg Maschinnen, déi an der pharmazeutescher an Supplementproduktioun benotzt ginn, fir héichwäerteg Liposomen ze formuléieren, déi mat Vitaminnen, Antioxidantien, Flavonoiden, Peptiden, Polyphenolen an anere bioaktive Verbindungen / Nährstoffer beluede sinn. Fir seng Clienten ze treffen’ Hielscher liwwert Ultraschallmaschinnen, vun engem kompakte handgehalene Lab-Homogenisator an Bench-Top-Ultraschallatoren bis zu vollindustriellen Ultraschallsystemer fir d'Produktioun vu grousse Quantitéite vu liposomale Formuléierungen. Ultraschall-Liposom-Formulatioun kann entweder als Batch oder als kontinuéierleche Inline-Prozess mat engem ultraschall-Flow-Through-Reaktor gelaf ginn. Eng breet Palette vu ultraschall-Sonotroden (Sonden) an Reaktorbehälter ass verfügbar, fir eng optimal Astellung fir Är Liposomproduktioun ze garantéieren. D'Robustheet vun Hielscher sengem Ultraschall-Equipement erlaabt eng 24/7 Operatioun bei schwéierer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld.
Déi präzis Kontroll iwwer all wichteg Prozessparameter wéi Amplitude, Drock, Temperatur a Sonikatiounszäit maachen den Ultraschallprozess zouverlässeg a reproduzéierbar. Hielscher Ultrasonics weess vun der Wichtegkeet vun der kontinuéierlecher héijer Produktqualitéit an ënnerstëtzt Ergänzungs- an Therapeutikhersteller fir Prozessstandardiséierung a GMP (Good Manufacturing Practices) duerch intelligent Software an automatesch Datenopnam ëmzesetzen. Eis digital Ultraschallhomogenisatoren notéieren automatesch all Ultraschallprozessparameter op enger agebauter SD-Kaart. Digital Touch Displays a Browser Fernsteierung erlaben eng kontinuéierlech Prozess Iwwerwaachung an erméiglechen d'Prozessparameter präzis unzepassen wann néideg. Dëst erliichtert Prozess Iwwerwaachung a Qualitéitskontroll bedeitend.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Héich-Muecht ultrasonic homogenizers aus Labo zu pilot an industriell Skala.
Literatur / Referenzen
- 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.
- Martina Asprea; Francesca Tatini; Vieri Piazzini; Francesca Rossi; Maria Camilla Bergonzi; Anna Rita Bilia (2019): Stable, Monodisperse, and Highly Cell-Permeating Nanocochleates from Natural Soy Lecithin Liposomes. Pharmaceutics 11(1):34, 2019.
- Liangfang Zhang; Steve Granick (2006): How to Stabilize Phospholipid Liposomes (Using Nanoparticles). Nano Letters. 2006 April, 6(4):694-8.
- Vassiliki Exarchou; Nikolaos Nenadis; Maria Tsimidou; Dimitrios Boskou (2002): Antioxidant Activities and Phenolic Composition of Extracts from Greek Oregano, Greek Sage, and Summer Savory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(19). Oct. 2002. 5294-9.
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): Energy efficient, facile and cost effective methodology for formation of an inclusion complex of resveratrol with hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.