Liposomālā C vitamīna ražošana ar ultraskaņu
Liposomālie vitamīnu preparāti ir pazīstami ar augstāku biopieejamību un uzsūkšanās ātrumu. C vitamīns ir antioksidants un plaši izmantota uztura bagātinātāju un zāļu sastāvdaļa cilvēka organisma imūnsistēmas atbalstam. Apstrāde ar ultraskaņu ir uzticama un droša metode augstas kvalitātes liposomu un nanoliposomu ražošanai. Iekapsulēšanas procesā ar ultraskaņu iegūst liposomas ar augstu aktīvo vielu, piemēram, C vitamīna, saturu.
Ar ultraskaņu ražots liposomālais C vitamīns
Liposomālo vitamīnu priekšrocība ir tā, ka tos lieto nevis tradicionālā tablešu vai pulvera veidā, bet gan kā šķidru preparātu ar paaugstinātu biopieejamību. Tas nozīmē, ka vitamīni ir iekapsulēti sfērisku fosfolipīdu šūnu, tā saukto liposomu, kodolā. Tā kā liposomu fosfolipīdu sastāvs ir līdzīgs cilvēka šūnu lipīdu membrānu sastāvam, tās ievērojami labāk uzsūcas organisma šūnās. Tādēļ liposomas izmanto ārstnieciskajos preparātos un zālēs, uztura bagātinātājos un nutraceitiskajos līdzekļos, kosmeceitiskajos līdzekļos un kosmētikas produktos. Apstrāde ar ultraskaņu ir ļoti iedarbīga metode molekulu, piemēram, ārstniecisko vielu, iekapsulēšanai liposomās. Liposomu ražošanu ar ultraskaņu raksturo augsta ieslēgšanas efektivitāte, kas nozīmē, ka liposomās tiek iekapsulēta liela procentuālā daļa aktīvo sastāvdaļu (piemēram, C vitamīna). Vienlaikus apstrāde ar ultraskaņu nodrošina vienmērīgi mazu liposomu izmēru, kas ļauj tām viegli uzsūkties cilvēka šūnās. Tādēļ liposomas, kurās ar ultraskaņas palīdzību iekapsulēts C vitamīns, nodrošina ļoti augstu biopieejamību un iedarbīgumu. Kopumā liposomu veidošana ar ultraskaņu ir ļoti efektīva un nodrošina pārāku liposomu kvalitāti!
UIP1000hdT ar stikla plūsmas reaktoru liposomu ražošanai
Soli pa solim sniegti norādījumi C vitamīna iekapsulēšanai liposomās ar ultraskaņu
Liposomālais C vitamīns ir C vitamīna piegādes forma, kas uzlabo uzsūkšanos un biopieejamību. Apstrāde ar zondes tipa ultraskaņas ierīci ir efektīva un uzticama liposomu ražošanas metode.
Tālāk sniegtajā protokolā ir aprakstīti vispārīgie liposomālā C vitamīna ražošanas soļi, izmantojot zondes tipa ultraskaņas ierīci:
- Sajauciet C vitamīna pulveri ar nelielu daudzumu destilēta ūdens, lai iegūtu šķīdumu.
- Pievienojiet C vitamīna šķīdumu fosfolipīdu (piemēram, sojas lecitīna) šķīdumam tilpuma attiecībā 1:10 (C vitamīns:fosfolipīdi).
- Ievietojiet maisījumu stikla vārglāzē un iegremdējiet šķīdumā ultraskaņas ierīces, piemēram, UP200Ht ar S26d14, zondi.
- Apstrādājiet maisījumu ar zondes tipa ultraskaņas ierīci 5–10 minūtes, iestatot aptuveni 200W jaudu (frekvence 26 kHz). Ultraskaņas apstrādes laikā ierīces zonde uzmanīgi jāpārvieto pa šķīdumu. Izvairieties no zondes saskares ar vārglāzes sienu (jo stikla vārglāzes var saplīst).
- Pēc apstrādes ar ultraskaņu ļaujiet maisījumam nostāvēties 10–15 minūtes, lai izveidotos liposomas.
- Uzglabājiet tumša stikla pudelē un, vēlams, ledusskapī, lai nodrošinātu ilgtermiņa stabilitāti.
Jāņem vērā, ka precīzs protokols var atšķirties atkarībā no konkrētās ultraskaņas ierīces un izmantotajiem materiāliem. Turklāt liposomu stabilitāti un kvalitāti var ietekmēt tādi faktori kā pH, temperatūra un citu vielu klātbūtne, tādēļ ražošanas procesā ir svarīgi šos mainīgos rūpīgi kontrolēt.
Ar ultraskaņu sagatavotas liposomas palīdz pārvarēt šo bioaktīvo savienojumu īso pussabrukšanas periodu, zemo šūnu membrānu caurlaidību un vājo perorālo biopieejamību, ko izraisa noārdīšanās kuņģī un enzīmu iedarbībā. Iekapsulēšana fosfolipīdu dubultslānī aizsargā aktīvās vielas pret noārdīšanos un palielina to uzsūkšanās ātrumu šūnās.
Ultraskaņas apstrādes ierīce UP200Ht efektīvai C vitamīna ieslēgšanai liposomās.
Liposomu veidošana ar ultraskaņu
Tā kā liposomu un nanoliposomu veidošanās nav spontāns process, iekapsulēšanas procesa veicināšanai ir nepieciešams enerģijas avots. Liposomas ir lipīdu pūslīši, kas veidojas, pievienojot ūdenim fosfolipīdus, piemēram, lecitīnu; pievadot pietiekamu enerģiju, piemēram, apstrādājot ar ultraskaņu, tie veido dubultslāņa struktūras. Apstrāde ar ultraskaņu veicina lipīdu molekulu sakārtošanos, tādējādi iegūstot termodinamiski stabilu ūdens fāzi. Apstrāde ar ultraskaņu ne tikai veicina liposomu veidošanos, bet arī samazina to izmēru, radot nanoliposomas. Liposomu izmērs ir svarīgs biopieejamības un uzsūkšanās ātruma faktors, jo mazākas liposomas vieglāk šķērso šūnu membrānas.
Liposomu izmēra samazināšana ar ultraskaņu
Disperģēšana ar ultraskaņu ir vienkārša un efektīva metode liposomu izmēra samazināšanai un nanoliposomu ražošanai. Lai sagatavotu mazākas liposomas, hidratētus pūslīšus dažas minūtes apstrādā ar zondes tipa ultraskaņas apstrādes ierīci reaktorā ar kontrolētu temperatūru. Tā kā izmēra samazināšana ar ultraskaņu ir netermiska, tīri mehāniska metode, tā nenoārda ne fosfolipīdus, ne bioaktīvos savienojumus.
Pēc lipīdu plēvītes izveidošanas un tai sekojošas rehidratācijas izmanto apstrādi ar ultraskaņu, lai veicinātu aktīvo vielu ieslēgšanu liposomā. Turklāt apstrāde ar ultraskaņu ļauj sasniegt vēlamo liposomu izmēru.
UP400St, jaudīgs 400 vatu ultraskaņas homogenizators, liposomu ražošanai
Ultraskaņas procesori liposomu ražošanai
Hielscher Ultrasonics sistēmas plaši izmanto farmaceitisko produktu un uztura bagātinātāju ražošanā, lai izstrādātu augstas kvalitātes liposomas, kas pildītas ar vitamīniem, antioksidantiem, peptīdiem, polifenoliem un citiem bioaktīviem savienojumiem. Lai apmierinātu klientu prasības, Hielscher piegādā ultraskaņas apstrādes ierīces, sākot no kompakta, rokā turama laboratorijas homogenizatora un galda ultraskaņas apstrādes ierīcēm līdz pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām liposomālu preparātu ražošanai lielos apjomos. Ir pieejams plašs ultraskaņas sonotrožu un reaktoru klāsts, lai nodrošinātu optimālu aprīkojuma konfigurāciju jūsu liposomu ražošanai. Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīču izturība ļauj tās darbināt 24/7 lielas slodzes apstākļos un prasīgā vidē.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas apstrādes ierīču aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500mL | 10 līdz 200mL/min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 līdz 20L | 0,2 līdz 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lielāks | ierīču grupa: UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Literatūra/atsauces
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Efektīva, uz liposomām balstīta metode antioksidantu iekapsulēšanai. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 136. sējums, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. un Wen, J. (2014): Ar liellopu laktoferīnu pildītu liposomu un ar hidrofiliem polimēriem modificētu cieto lipīdu daļiņu sagatavošana, optimizācija un raksturošana, izmantojot faktoriālo eksperimenta plānu. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Sagatavošanas metodes un mainīgo lielumu ietekme uz fitantriola–Pluronic® F127 kubosomu iekšējo struktūru, morfoloģiju un liposomu klātbūtni tajās. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 145. sējums, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposomas kā progresīvas nutraceitisko vielu piegādes sistēmas. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Liposomu koloidālā stabilitāte. AIMS Materials Science, 2019, 6(2): 200-213.
- M.E. Barbinta-Patrascu, N. Badea, M. Constantin, C. Ungureanu, C. Nichita, , S.M. Iordache, A. Vlad, S. Antohe (2018): Fotoģenerētu organisku/neorganisku kompozītu bioloģiskā aktivitāte bioloģijas iedvesmotās sistēmās. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Noderīgi fakti
C vitamīns
C vitamīns, pazīstams arī kā L-askorbīnskābe vai askorbāts, ir ūdenī šķīstošs antioksidants ar ķīmisko formulu C6H8O6. Kā antioksidants C vitamīns darbojas kā elektronu donors dažādās enzimātiskās un neenzimātiskās reakcijās. Turklāt C vitamīns ir kofaktors daudzās enzimātiskās reakcijās, kas regulē būtiskas bioloģiskās funkcijas, piemēram, brūču dzīšanu un kolagēna sintēzi. Skorbuts ir visplašāk zināmā smaga C vitamīna deficīta forma, kas rodas kolagēna sintēzes traucējumu dēļ.
Askorbīnskābe kā vitamīns ir neaizstājama cilvēka organismam, un tas nozīmē, ka organisms nevar sintezēt C vitamīnu un tas ir jāuzņem ar pārtiku. Ar C vitamīnu bagāti pārtikas produkti ir citrusaugļi, kamu kamu, acerola, lapu kāposti, mežrozīšu augļi, upenes, gvajava, kā arī citi augļi un dārzeņi.
Lai gan labi sabalansēts uzturs viegli nodrošina pietiekamu C vitamīna daudzumu, pietiekamas vitamīnu uzņemšanas nodrošināšanai bieži lieto uztura bagātinātājus, piemēram, vitamīnu pilienus, kapsulas, tabletes, pulverus un želejkonfektes. Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestādes ieteicamā C vitamīna dienas deva pieaugušiem vīriešiem ir 110 mg/dienā un pieaugušām sievietēm – 95 mg/dienā.
Medicīnā C vitamīnu lieto lielās devās ārsta uzraudzībā, lai atbalstītu vēža ārstēšanu un stiprinātu imūnsistēmu. Piemēram, pētījumos konstatēts, ka regulāra C vitamīnu saturošu uztura bagātinātāju lietošana samazina saaukstēšanās un gripas ilgumu un smagumu.
Kas ir liposoma?
Liposomas ir sfēriskas mikroskopiska izmēra vezikulas, kuru izmērs var būt no 30nm līdz vairākiem mikrometriem. Uzticama metode liposomu sintezēšanai kontrolētos apstākļos ir iekapsulēšana ar ultraskaņu. Liposomas galvenokārt sastāv no fosfolipīdiem, īpaši fosfatidilholīna, taču tās var saturēt arī citus lipīdu savienojumus, piemēram, olu fosfatidiletanolamīnu.
Liposomas kā no fosfolipīdiem veidotas vezikulas darbojas kā mikrokonteineri, kuros iekapsulē bioaktīvus savienojumus, piemēram, vitamīnus, antioksidantus, polifenolus, peptīdus un zāļu vielas (piemēram, vakcīnas, ārstnieciskus savienojumus). Fosfolipīdu dubultslānis iekapsulē bioaktīvo vielu un transportē to šūnās. Tā kā liposomu dubultslāņus veido fosfolipīdi, kas ir līdzīgi šūnu membrānu fosfolipīdiem, liposomas var viegli šķērsot šūnu membrānas un nogādāt bioaktīvās vielas šūnās. Tādējādi liposomas ir ļoti efektīvs zāļu nesējs ar augstu biopieejamību un uzsūkšanās ātrumu. Fosfolipīdu dubultslāņu amfifilās īpašības padara liposomas šķīstošas gan ūdens vidē, gan polāros šķidrumos.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas līdz rūpnieciskam mērogam.