Produção de vitamina C lipossomal com ultra-sons
As formulações lipossómicas de vitaminas são conhecidas pela sua maior biodisponibilidade e taxa de absorção. A vitamina C, um antioxidante, é um suplemento comum utilizado em medicamentos nutricionais e médicos para apoiar o sistema imunitário do corpo humano. Ultrasonication é um método confiável e seguro para a produção de lipossomas de alta qualidade e nano-lipossomas. O processo de encapsulamento ultrassónico produz lipossomas com uma elevada carga de substâncias activas, tais como a vitamina C.
Vitamina C lipossomal produzida com ultrassom
A vantagem das vitaminas lipossómicas é o facto de não serem administradas na forma convencional de comprimidos ou pó, mas como formulação líquida com uma biodisponibilidade aumentada. Isto significa que as vitaminas são encapsuladas no núcleo de células esféricas de fosfolípidos, os chamados lipossomas. Uma vez que os lipossomas têm uma composição fosfolipídica semelhante à das membranas lipídicas das células humanas, são significativamente melhor absorvidos pelas células do organismo. Por conseguinte, os lipossomas são utilizados em formulações medicinais e farmacêuticas, suplementos e nutracêuticos, cosmecêuticos e produtos cosméticos. A ultrassonografia é um método altamente eficaz para encapsular moléculas, como as terapêuticas, em lipossomas. A produção de lipossomas ultra-sónicos é caracterizada por uma elevada eficiência de aprisionamento, o que significa que uma elevada percentagem de ingredientes activos (por exemplo, vitamina C) são encapsulados em lipossomas. Simultaneamente, a sonicação assegura um tamanho de lipossoma uniformemente pequeno que pode ser facilmente absorvido pelas células humanas. Por conseguinte, os lipossomas de vitamina C encapsulados por ultra-sons oferecem uma biodisponibilidade e eficácia muito elevadas. Em geral, a formação de lipossomas por ultra-sons é altamente eficiente e proporciona uma qualidade superior dos lipossomas!
UIP1000hdt com reator de fluxo de vidro para a produção de lipossomas
Instruções passo a passo para encapsulamento ultrassónico de vitamina C em lipossomas
A vitamina C lipossómica é uma forma de entrega de vitamina C que melhora a absorção e a biodisponibilidade. A ultrassonografia do tipo sonda é um método eficiente e fiável para a produção de lipossomas.
O protocolo seguinte mostra os passos gerais para a produção de vitamina C lipossomal utilizando um ultrassonicador do tipo sonda:
- Misturar a vitamina C em pó com uma pequena quantidade de água destilada para formar uma solução.
- Adicionar a solução de vitamina C a uma solução de fosfolípidos (como a lecitina de soja) numa proporção de 1:10 (vitamina C:fosfolípidos) por volume.
- Colocar a mistura num copo de vidro e introduzir a sonda do aparelho de ultra-sons, por exemplo, UP200Ht com S26d14, na solução.
- Ultrasonizar a mistura utilizando o ultrasonicador do tipo sonda durante 5-10 minutos, a uma potência aproximada de 200W (frequência de 26 kHz). A sonda do aparelho de ultra-sons deve ser movida suavemente através da solução durante o processo de ultra-sons. Evitar o contacto da sonda com a parede do copo (uma vez que os copos de vidro podem partir-se).
- Após a sonicação, deixar a mistura repousar durante 10-15 minutos para permitir a formação dos lipossomas.
- Conservar num frasco de vidro escuro e de preferência no frigorífico para uma estabilidade a longo prazo.
É importante notar que o protocolo exato pode variar dependendo do ultrassom específico e dos materiais utilizados. Além disso, a estabilidade e a qualidade dos lipossomas podem ser afectadas por factores como o pH, a temperatura e a presença de outras substâncias, pelo que é importante controlar cuidadosamente estas variáveis durante o processo de produção.
Os lipossomas preparados por ultra-sons ajudam a ultrapassar a curta semi-vida, a baixa permeabilidade da membrana celular e a fraca biodisponibilidade oral devido à degradação gástrica e enzimática destes compostos bioactivos. O encapsulamento numa bicamada de fosfolípidos protege os ingredientes activos contra a degradação e aumenta a taxa de absorção pelas células.
Ultrassom UP200Ht para o aprisionamento eficaz da vitamina C em lipossomas.
Formação de lipossomas por ultra-sons
Uma vez que a formação de lipossomas e nanolipossomas não ocorre como um processo espontâneo, é necessário um recurso energético para promover o processo de encapsulamento. Os lipossomas são vesículas lipídicas, que se formam quando os fosfolípidos, por exemplo a lecitina, são adicionados à água, onde formam estruturas de bicamada quando é aplicada energia suficiente, por exemplo, por ultra-sons. A ultra-sons auxilia o arranjo das moléculas de lípidos, de modo a obter uma fase aquosa termodinamicamente estável. A sonicação não só promove a formação de lipossomas, como também reduz o tamanho dos lipossomas, resultando em nanolipossomas. O tamanho dos lipossomas é um fator importante no que diz respeito à biodisponibilidade e à taxa de absorção, uma vez que os lipossomas mais pequenos conseguem penetrar mais facilmente nas membranas celulares.
Redução do tamanho dos lipossomas por ultra-sons
A dispersão ultra-sónica é um método simples e eficaz para reduzir o tamanho dos lipossomas e fabricar nanolipossomas. A fim de preparar lipossomas mais pequenos, as vesículas hidratadas são submetidas a ultra-sons durante alguns minutos com um ultrassom de tipo sonda num reator com temperatura controlada. Como método não térmico e puramente mecânico, a redução do tamanho por ultra-sons não degrada os fosfolípidos nem os compostos bioactivos.
Após a formação de uma película lipídica e subsequente reidratação, a sonicação é utilizada para promover o aprisionamento de ingredientes activos no lipossoma. Além disso, a sonicação permite obter o tamanho de lipossoma desejado.
UP400St, um potente homogeneizador ultrassónico de 400 watts, para a produção de lipossomas
Processadores ultra-sónicos para a produção de lipossomas
Os sistemas de ultra-sons Hielscher são amplamente utilizados na produção farmacêutica e de suplementos para formular lipossomas de alta qualidade carregados com vitaminas, antioxidantes, péptidos, polifenóis e outros compostos bioactivos. Para satisfazer as exigências dos seus clientes, a Hielscher fornece ultrassons desde o homogeneizador compacto de laboratório portátil e ultarsonicadores de bancada até sistemas ultrassónicos totalmente industriais para a produção de grandes volumes de formulações lipossómicas. Está disponível uma vasta gama de sonotrodos e reactores ultra-sónicos para garantir uma configuração óptima para a sua produção de lipossomas. A robustez dos sonicadores Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes exigentes.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
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Literatura/Referências
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Um método eficaz baseado em lipossomas para a encapsulação de antioxidantes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. e Wen, J. (2014): Preparação, Otimização e Caracterização de Lipossomas Carregados com Lactoferrina Bovina e Partículas Lipídicas Sólidas Modificadas por Polímeros Hidrofílicos Utilizando um Desenho Fatorial. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Impacto do método de preparação e das variáveis na estrutura interna, morfologia e presença de lipossomas em cubossomas de fitantriol-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): Lipossomas como sistemas avançados de distribuição de produtos nutracêuticos. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33-36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Estabilidade coloidal dos lipossomas. 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): Bioatividade de Compósitos Orgânicos/Inorgânicos Fotogerados em Sistemas de Inspiração Biológica. Jornal Romeno de Física 63, 702 (2018)
Fatos, vale a pena conhecer
vitamina C
A vitamina C, também conhecida como ácido L-ascórbico ou ascorbato, é um antioxidante hidrossolúvel com a fórmula química C6H8O6. Como anitioxidante, a vitamina C actua como dador de electrões em várias reacções enzimáticas e não enzimáticas. Além disso, a vitamina C é um cofator em muitas reacções enzimáticas que regulam funções biológicas essenciais, como a cicatrização de feridas e a síntese de colagénio. O escorbuto é a forma mais conhecida de deficiência grave de vitamina C que ocorre devido a uma síntese de colagénio deficiente.
Como vitamina, o ácido ascórbico é essencial para o corpo humano, o que significa que o corpo não pode sintetizar a vitamina C, mas deve ser consumido com os alimentos. Os alimentos ricos em vitamina C são os citrinos, o camu camu, a acerola, a couve, a roseira brava, a groselha preta, a goiaba, bem como outras frutas e legumes.
Uma dieta equilibrada fornece facilmente quantidades adequadas de vitamina C. No entanto, os suplementos alimentares, como gotas de vitamina, cápsulas, comprimidos, pós e gomas, são frequentemente utilizados para garantir um fornecimento suficiente de vitamina. A dose diária recomendada de vitamina C pela Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos é de 110 mg/dia para os homens e 95 mg/dia para as mulheres adultas.
Na medicina, a vitamina C é administrada em doses elevadas sob supervisão médica, a fim de apoiar os tratamentos contra o cancro e reforçar o sistema imunitário. Por exemplo, estudos revelaram que a ingestão regular de suplementos de vitamina C reduz a duração e a gravidade das constipações e gripes.
O que é um lipossoma?
Os lipossomas são vesículas esféricas de tamanho microscópico, que podem variar entre 30 nm e vários micrómetros. Uma forma fiável de sintetizar lipossomas em condições controladas é o encapsulamento por ultra-sons. Na sua maioria, os lipossomas são compostos por fosfolípidos, especialmente fosfatidilcolina, mas podem também incluir outros compostos lipídicos, como a fosfatidiletanolamina do ovo.
Sendo vesículas feitas de fosfolípidos, os lipossomas actuam como microcontentores que encapsulam compostos bioactivos, tais como vitaminas, antioxidantes, polifenóis, péptidos e substâncias medicamentosas (por exemplo, vacinas, compostos medicinais). A bicamada de fosfolípidos encapsula a substância bioactiva e transporta-a para as células. Uma vez que as bicamadas de lipossomas são constituídas por fosfolípidos semelhantes aos das membranas celulares, os lipossomas podem atravessar facilmente as membranas celulares e transportar as substâncias bioactivas para o interior das células. Isto faz dos lipossomas um transportador de fármacos altamente potente com uma elevada biodisponibilidade e taxa de absorção. As propriedades anfifílicas das bicamadas de fosfolípidos tornam os lipossomas solúveis tanto em líquidos aquosos como em líquidos polares.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.