Liposomālu omega-3 taukskābju ražošana ar ultraskaņu

Nanoliposomas ir ļoti efektīvi zāļu nesēji, ko izmanto, lai uzlabotu bioaktīvo savienojumu, piemēram, omega-2 taukskābju, vitamīnu un citu vielu, biopieejamību. Bioaktīvo savienojumu iekapsulēšana ar ultraskaņu ir ātra un vienkārša metode nanoliposomu iegūšanai ar augstu zāļu saturu. Iekapsulēšana liposomās ar ultraskaņu uzlabo savienojumu stabilitāti un biopieejamību.

Liposomālas omega-3 taukskābes

Omega-3 taukskābēm, piemēram, eikozapentaēnskābei (EPA) un dokozaheksaēnskābei (DHA), ir būtiska nozīme daudzu dzīvībai svarīgu bioķīmisko reakciju pareizā norisē cilvēka organismā. EPA un DHA galvenokārt atrodamas auksto ūdeņu zivīs, mencu aknās un ēdamos gliemjos un vēžveidīgajos. Tā kā ne visi apēd ieteiktās divas zivju porcijas nedēļā, zivju eļļu bieži lieto uztura bagātinātāju veidā. Turklāt omega-3 taukskābes, piemēram, EPA un DHA, izmanto kā terapeitiskus līdzekļus sirds un asinsvadu slimību un smadzeņu slimību ārstēšanā, kā arī vēža terapijā. Lai uzlabotu biopieejamību un uzsūkšanās ātrumu, plaši un sekmīgi izmanto iekapsulēšanu liposomās ar ultraskaņu.

Omega-3 taukskābju iekapsulēšana liposomās ar ultraskaņu

Iekapsulēšana ar ultraskaņu ir uzticama metode liposomu iegūšanai ar augstu aktīvo vielu saturu. Nanoemulģēšana ar ultraskaņu izjauc fosfolipīdu dubultslāņus un pievada enerģiju, lai veicinātu sfērisku amfifilu pūslīšu, ko sauc par liposomām, veidošanos.
Apstrāde ar ultraskaņu ļauj kontrolēt liposomu izmēru to iegūšanas procesā ar ultraskaņu: palielinoties ultraskaņas enerģijai, liposomu izmērs samazinās. Mazākas liposomas nodrošina augstāku bioloģisko piekļūstamību un var sekmīgāk nogādāt taukskābju molekulas mērķa vietās, jo mazāks izmērs atvieglo iekļūšanu caur šūnu membrānām.
Liposomas ir pazīstamas kā iedarbīgi zāļu nesēji, kuros to dubultslāņu amfifilās struktūras dēļ var iekļaut gan lipofilas, gan hidrofilas vielas. Vēl viena liposomu priekšrocība ir iespēja tās ķīmiski modificēt, preparāta sastāvā iekļaujot ar lipīdiem saistītus polimērus, tādējādi uzlabojot ieslēgto molekulu uzņemšanu mērķa audos un paildzinot zāļu izdalīšanos un līdz ar to arī to eliminācijas pusperiodu. Iekapsulēšana liposomās aizsargā bioaktīvos savienojumus arī pret oksidatīvo noārdīšanos, kas ir svarīgs faktors tādām polinepiesātinātajām taukskābēm kā EPA un DHA, kurām ir nosliece oksidēties.
Hadia et al. (2014) konstatēja, ka DHA un EPA iekapsulēšana ar ultraskaņu, izmantojot zondes tipa ultraskaņas ierīci UP200S , nodrošināja augstāku iekapsulēšanas efektivitāti (%EE), sasniedzot 56,9 ± 5,2% DHA gadījumā un 38,6 ± 1,8% EPA gadījumā. Izmantojot apstrādi ar ultraskaņu, DHA un EPA iekapsulēšanas efektivitāte (%EE) liposomās ievērojami palielinājās (p vērtība mazāka par 0,05; statistiski nozīmīgas vērtības).

Ar ultraskaņu iegūtas liposomas, kas satur DHA un EPA taukskābes.
Pētījums un attēls: Hadian et al. 2014

Efektivitātes salīdzinājums: iekapsulēšana ar ultraskaņu un liposomu ekstrūzija

Salīdzinot iekapsulēšanu ar ultraskaņas zondi ar apstrādi ultraskaņas vannā un ekstrūzijas metodi, apstrāde ar ultraskaņas zondi nodrošina labāku liposomu veidošanos.
Hadia et al. (2014) salīdzināja apstrādi ar ultraskaņas zondi (UP200S), apstrādi ultraskaņas vannā un ekstrūziju kā metodes omega-3 zivju eļļas liposomu iegūšanai. Ar ultraskaņas zondi apstrādātās liposomas bija sfēriskas un saglabāja augstu struktūras integritāti. Pētījumā secināts, ka iepriekš izveidotu liposomu apstrāde ar ultraskaņas zondi atvieglo liposomu iegūšanu ar augstu DHA un EPA saturu. Apstrādājot ar ultraskaņas zondi, omega-3 taukskābes DHA un EPA tika iekapsulētas nanoliposomu membrānā. Iekapsulēšana nodrošina augstu omega-3 taukskābju biopieejamību un aizsargā tās pret oksidatīvo noārdīšanos.

Svarīgi faktori augstas kvalitātes liposomu iegūšanai

Pēc liposomu sagatavošanas liposomālo preparātu stabilizēšanai un uzglabāšanai ir izšķiroša nozīme, lai iegūtu ilgstoši stabilu un ļoti efektīvu nesējpreparātu.
Būtiski faktori, kas ietekmē liposomu stabilitāti, ir pH vērtība, uzglabāšanas temperatūra un uzglabāšanas tvertņu materiāli.
Gatavam preparātam par ideālu uzskata pH vērtību aptuveni 6,5, jo pie pH 6,5 lipīdu hidrolīzes ātrums samazinās līdz zemākajam līmenim.
Tā kā liposomas var oksidēties un zaudēt tajās iekļautās vielas, ieteicama uzglabāšanas temperatūra aptuveni 2–8 °C. Ar vielām pildītas liposomas nedrīkst pakļaut sasaldēšanai un atkausēšanai, jo sasaldēšanas un atkausēšanas radītā slodze veicina iekapsulēto bioaktīvo savienojumu noplūdi.
Uzglabāšanas tvertnes un to noslēgi jāizvēlas rūpīgi, jo liposomas nav saderīgas ar noteiktiem plastmasas materiāliem. Lai novērstu liposomu noārdīšanos, injicējamās liposomu suspensijas jāuzglabā stikla ampulās, nevis ar aizbāžņiem noslēgtos injekciju flakonos. Jāpārbauda saderība ar injekciju flakonu elastomēra aizbāžņiem. Lai izvairītos no lipīdu kompozītu fotooksidēšanās, ļoti svarīgi ir tos uzglabāt no gaismas aizsargātā vietā, piemēram, izmantojot tumša stikla pudeli un glabājot to tumšā vietā. Infūzijām paredzētiem liposomāliem preparātiem jānodrošina liposomu suspensiju saderība ar intravenozās ievadīšanas caurulītēm (kas izgatavotas no sintētiskas plastmasas). Uzglabāšanas nosacījumi un materiālu saderība jānorāda liposomālā preparāta marķējumā. [sal. Kulkarni un Shaw, 2016]

Pēc lipīdu plēvītes izveidošanas un tai sekojošas rehidratācijas izmanto apstrādi ar ultraskaņu, lai veicinātu aktīvo sastāvdaļu iekļaušanu liposomā. Turklāt apstrāde ar ultraskaņu nodrošina vēlamo liposomu izmēru.

Augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes ierīces liposomāliem preparātiem

Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces ir uzticamas iekārtas, ko izmanto farmaceitisko preparātu un uztura bagātinātāju ražošanā, lai izgatavotu augstas kvalitātes liposomas, kas pildītas ar taukskābēm, 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 liela apjoma liposomālo preparātu ražošanai. Liposomālo preparātu izgatavošanu ar ultraskaņu var veikt porciju režīmā vai nepārtrauktā plūsmas procesā. Ir pieejams plašs ultraskaņas sonotrožu (zonžu) un reaktoru tvertņu klāsts, lai nodrošinātu optimālu aprīkojuma konfigurāciju jūsu liposomu ražošanai. Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīču izturība ļauj tās darbināt 24/7 lielas slodzes režīmā un prasīgos vides apstākļos.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas apstrādes ierīču aptuveno apstrādes jaudu: