Liposomālo omega-3 taukskābju ultraskaņas ražošana
Nanoliposomas ir ļoti efektīvi zāļu nesēji, ko izmanto, lai uzlabotu bioaktīvo savienojumu, piemēram, omega-2 taukskābju, vitamīnu un citu vielu, biopieejamību. Bioaktīvo savienojumu ultraskaņas iekapsulēšana ir ātra un vienkārša metode nanoliposomu sagatavošanai ar lielu zāļu slodzi. Ultraskaņas iekapsulēšana liposomās uzlabo savienojumu stabilitāti un biopieejamību.
Liposomālās Omega-3 taukskābes
Omega-3 taukskābēm, piemēram, eikozapentaēnskābei (EPA) un dokozaheksaēnskābei (DHA), ir būtiska nozīme daudzu svarīgu bioķīmisko reakciju pareizā darbībā cilvēka organismā. EPA un DHA galvenokārt ir atrodamas auksto ūdeņu zivīs, mencu aknās un gliemenēs. Tā kā ne visi patērē ieteicamās divas zivju porcijas nedēļā, zivju eļļu bieži lieto uztura bagātinātāju veidā. Turklāt omega-3 taukskābes, piemēram, EPA un DHA, tiek izmantotas kā terapeitiskie līdzekļi sirds un asinsvadu un smadzeņu slimību ārstēšanai, kā arī vēža terapijā. Lai uzlabotu biopieejamību un absorbcijas ātrumu, ultraskaņas iekapsulēšana liposomās ir plaši un veiksmīgi izmantota metode.
Omega-3 taukskābju ultraskaņas iekapsulēšana liposomās
Ultraskaņas iekapsulēšana ir uzticama sagatavošanas tehnika, lai veidotu liposomas ar lielu aktīvo vielu slodzi. Ultraskaņas Nano-emulgācija traucē fosfolipīdu divslāņus un ievieš enerģiju, lai veicinātu sfēriskas formas amfifilisko pūslīšu montāžu, kas pazīstamas kā liposomas.
Ultrasonication ļauj kontrolēt liposomu izmēru ultraskaņas sagatavošanas procesā: Liposomu izmērs samazinās, palielinoties ultraskaņas enerģijai. Mazākas liposomas piedāvā augstāku biopieejamību un var transportēt taukskābju molekulas ar lielāku panākumu līmeni uz mērķa vietām, jo mazāks izmērs atvieglo caurlaidību caur šūnu membrānām.
Liposomas ir pazīstamas kā spēcīgi zāļu nesēji, kurus tās divslāņu amfifilās struktūras dēļ var ielādēt ar lipofīlām, kā arī hidrofilām vielām. Vēl viena liposomu priekšrocība ir spēja ķīmiski modificēt liposomas, iekļaujot lipīdu saistītos polimērus preparātā, lai uzlabotu uzņemto molekulu uzņemšanu mērķa audos un pagarinātu zāļu izdalīšanos un tādējādi arī tā pussabrukšanas periodu. Liposomu iekapsulēšana aizsargā bioaktīvos savienojumus arī pret oksidatīvo noārdīšanos, kas ir svarīgs faktors polinepiesātinātajām taukskābēm, piemēram, EPA un DHA, kurām ir nosliece uz oksidēšanos.
(2014) konstatēja, ka DHA un EPA ultraskaņas iekapsulēšana, izmantojot zondes tipa ultrasonikatoru UP200S deva izcilu iekapsulēšanas efektivitāti (% EE) ar 56,9 ± 5,2% DHA un 38,6 ± 1,8% EPA. Liposomu DHA un EPA % EE ievērojami palielinājās, izmantojot ultrasonikāciju (p vērtība ir mazāka par 0,05; statistiski nozīmīgas vērtības).
Ultrasoniski sagatavotas liposomas, kas piekrautas ar DHA un EPA taukskābēm.
pētījums un attēls: Hadian et al. 2014
Efektivitātes salīdzinājums: Ultraskaņas iekapsulēšana vs Liposomu ekstrūzija
Salīdzinot ultraskaņas zondes tipa iekapsulēšanu ar vannas ultraskaņas un ekstrūzijas tehniku, ar zondes-ultraskaņas apstrādi tiek panākta izcila liposomu veidošanās.
(2014) salīdzināja zondes ultraskaņu (UP200S), vannas ultraskaņas apstrāde un ekstrūzija ir metodes, lai sagatavotu omega-3 zivju eļļas liposomas. Liposomas, kas sagatavotas ar zondes tipa ultraskaņu, bija sfēriskas formas un saglabāja augstu strukturālo integritāti. Pētījumā secināts, ka iepriekš izveidotu liposomu zondes tipa ultraskaņas apstrāde atvieglo ļoti noslogotu DHA un EPA liposomu sagatavošanu. Ar zondes tipa ultraskaņu omega-3 taukskābes DHA un EPA tika iekapsulētas nanoliposomu membrānā. Iekapsulēšana padara omega-3 taukskābes ļoti biopieejamas un paglābj tās no oksidatīvās noārdīšanās.
Svarīgi faktori augstas kvalitātes liposomām
Pēc liposomu sagatavošanas liposomālo preparātu stabilizācijai un uzglabāšanai ir izšķiroša nozīme, lai iegūtu ilgstoši stabilu un ļoti spēcīgu nesējpreparātu.
Kritiskie faktori, kas ietekmē liposomu stabilitāti, ir pH vērtība, uzglabāšanas temperatūra un uzglabāšanas konteineru materiāli.
Gatavam preparātam pH vērtība aptuveni 6,5 tiek uzskatīta par ideālu, jo pie pH 6,5 lipīdu hidrolīze tiek samazināta līdz zemākajam ātrumam.
Tā kā liposomas var oksidēties un zaudēt iekļuvušo vielu slodzi, ieteicams uzglabāšanas temperatūru noteikt aptuveni 2–8 °C temperatūrā. Noslogotas liposomas nedrīkst pakļaut sasalšanas un atkušanas apstākļiem, jo sasalšanas un atkausēšanas spriegums veicina iekapsulētu bioaktīvo savienojumu noplūdi.
Uzglabāšanas konteineru un uzglabāšanas konteineru aizvākojumi ir rūpīgi jāizvēlas, jo liposomas nav saderīgas ar noteiktiem plastmasas materiāliem. Lai novērstu liposomu noārdīšanos, injicējamās liposomu suspensijas jāuzglabā stikla ampulās, nevis flakonos ar aizbāzni. Jāpārbauda saderība ar injekciju flakonu elastomēra aizbāžņiem. Lai izvairītos no lipīdu kompozītu fotooksidēšanās, ļoti svarīga ir uzglabāšana, kas pasargāta no gaismas, piemēram, izmantojot tumša stikla pudeli un uzglabājot tumšā vietā. Infūzijas liposomu preparātiem jānodrošina liposomu suspensiju saderība ar intravenozām caurulītēm (izgatavotas no sintētiskas plastmasas). Uzglabāšana un materiālu saderība jānorāda uz liposomu preparāta etiķetes. [sal.: Kulkarni un Šovs, 2016]
Pēc lipīdu plēves veidošanās, kam seko rehidratācija, ultraskaņas apstrāde tiek izmantota, lai veicinātu aktīvo sastāvdaļu iekļūšanu liposomā. Turklāt ultraskaņas apstrāde sasniedz vēlamo liposomu izmēru.
Augstas veiktspējas ultrasonikatori liposomu preparātiem
Hielscher sonicator ir uzticamas mašīnas, ko izmanto farmaceitiskajā un papildu ražošanā, lai formulētu augstas kvalitātes liposomas, kas piekrautas ar taukskābēm, vitamīniem, antioksidantiem, peptīdiem, polifenoliem un citiem bioaktīviem savienojumiem. Lai apmierinātu savas klientu prasības, Hielscher piegādā ultrasonikatorus no kompakta rokas laboratorijas homogenizatora un galda ultarsonikatoriem līdz pilnībā rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām, lai ražotu lielu daudzumu liposomu preparātu. Ultraskaņas liposomu sastāvu var palaist kā partiju vai kā nepārtrauktu inline procesu. Ir pieejams plašs ultraskaņas sonotrodes (zondes) un reaktora trauku klāsts, lai nodrošinātu optimālu iestatījumu jūsu liposomu ražošanai. Hielscher sonikatoru izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Augstas jaudas ultraskaņas homogenizatori no Lab līdz pilots un Rūpniecības mērogs.
Literatūra / Atsauces
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Kas ir liposomas?
Liposoma ir sfēriska vezikula, kurai ir vismaz viens lipīdu divslānis. Ir zināms, ka liposomas ir lieliski zāļu nesēji, un tās tiek izmantotas kā līdzeklis barības vielu, uztura bagātinātāju un farmaceitisko zāļu ievadīšanai mērķa audos.
Liposomas parasti izgatavo no fosfolipīdiem, īpaši fosfatidilholīna, bet var ietvert arī citus lipīdus, piemēram, olu fosfatidiletanolamīnu, ja vien tie ir saderīgi ar lipīdu divslāņu struktūru.
Liposoma sastāv no ūdens kodola, ko ieskauj hidrofoba membrāna lipīdu divslāņu formā; Hidrofilās šķīdinātāji, kas izšķīdināti kodolā, ir ievilkti un nevar viegli iziet cauri divslāņiem. Hidrofobās molekulas var uzglabāt divslāņos. Tādējādi liposoma var būt piekrauta ar hidrofobām un/vai hidrofilām molekulām. Lai nogādātu molekulas mērķa vietā, lipīdu divslānis var saplūst ar citiem divslāņiem, piemēram, šūnu membrānu, tādējādi piegādājot liposomā iekapsulētās vielas šūnās.
Tā kā zīdītāju asins plūsma ir balstīta uz ūdeni, liposomas efektīvi transportē hidrofobo vielu caur ķermeni uz mērķa šūnām. Tāpēc liposomas tiek izmantotas, lai palielinātu ūdenī nešķīstošu molekulu (piemēram, CBD, kurkumīna, zāļu molekulu) biopieejamību.
Liposomas tiek veiksmīgi sagatavotas ar ultraskaņas nano-emuulsifikāciju un iekapsulēšanu.
Liposomas struktūra: Ūdens kodols un fosfolipīdu divslānis ar hidrofilām galviņām un hidrofobām/lipofīlām astēm.
omega-3 taukskābes
Omega-3 (ω-3) un omega-6 (ω-6) taukskābes ir gan polinepiesātinātās taukskābes (PUFA), gan veicina daudzas funkcijas cilvēka organismā. Īpaši omega-3 taukskābes ir pazīstamas ar savām pretiekaisuma un veselību veicinošajām īpašībām.
Eikozapentaēnskābe jeb EPA (20:5n-3) darbojas kā prostaglandīna-3 (kas inhibē trombocītu agregāciju), tromboksāna-3 un leikotriēna-5 eikosanoīdu prekursors, un tam ir izšķiroša nozīme sirds un asinsvadu un smadzeņu veselībā.
Dokozaheksaēnskābe jeb DHA (22:6n-3) ir zīdītāju centrālās nervu sistēmas galvenā strukturālā sastāvdaļa. DHA ir visbagātīgākā omega−3 taukskābe smadzenēs un tīklenē, un abos orgānos, lai pareizi darbotos, smadzenes un tīklene paļaujas uz DHA uzņemšanu ar uzturu. DHA atbalsta plašu šūnu membrānas un šūnu signalizācijas īpašību klāstu, jo īpaši smadzeņu pelēkajā vielā, kā arī tīklenes fotoreceptoru šūnu ārējos segmentos, kas ir bagāti ar membrānām.
Omega-3 taukskābju pārtikas avoti
Daži no ω-3 pārtikas avotiem ir zivis (piemēram, aukstā ūdens zivis, piemēram, lasis, sardīnes, skumbrija), mencu aknu eļļa, gliemenes, ikri, jūras aļģes, jūras aļģu eļļa, linsēklas (linsēklas), kaņepju sēklas, čia sēklas un valrieksti.
Rietumu standarta diēta parasti ietver lielu daudzumu omega-6 (ω-6) taukskābju, jo pārtikas produkti, piemēram, graudi, augu sēklu eļļas, mājputnu gaļa un olas, ir bagāti ar omega-6 lipīdiem. No otras puses, omega-3 (ω-3) taukskābes, kas galvenokārt atrodamas aukstā ūdens zivīs, tiek patērētas ievērojami mazākā daudzumā, tāpēc omega-3:omega-6 attiecība bieži vien ir pilnīgi nelīdzsvarota.
Tāpēc omega-3 uztura bagātinātāju lietošanu bieži iesaka ārsti un veselības aprūpes speciālisti.
Neaizvietojamās taukskābes
Neaizvietojamās taukskābes (EFA) ir taukskābes, kas cilvēkiem un dzīvniekiem ir jāuzņem ar pārtiku, jo organismam tās ir nepieciešamas pareizai dzīvībai svarīgai darbībai, bet nespēj tās sintezēt. Kopumā neaizvietojamās taukskābes un to atvasinājumi ir kritiski svarīgi smadzenēm un nervu sistēmai, veidojot 15%–30% no smadzeņu sausā svara. Neaizvietojamās taukskābes atšķiras ar piesātinātajām, nepiesātinātajām un polinepiesātinātajām taukskābēm. Cilvēkiem ir zināms, ka būtiskas ir tikai divas taukskābes, proti, alfa-linolēnskābe , kas ir omega-3 taukskābe, un linolskābe, kas ir omega-6 taukskābe. Ir dažas citas taukskābes, kuras var klasificēt kā “nosacīti būtisks”, kas nozīmē, ka tie var kļūt būtiski dažos attīstības vai slimības apstākļos; Kā piemērus var minēt dokozaheksaēnskābi, kas ir omega-3 taukskābe, un gamma-linolēnskābi, kas ir omega-6 taukskābe.