Produção ultra-sônica de ácidos graxos ômega-3 lipossomais

Os nanolipossomas são transportadores de fármacos altamente eficazes, utilizados para aumentar a biodisponibilidade de compostos bioactivos, tais como ácidos gordos ómega 2, vitaminas e outras substâncias. A encapsulação ultra-sônica de compostos bioativos é uma técnica rápida e simples para preparar nanolipossomas com altas cargas de drogas. O encapsulamento ultrassónico em lipossomas aumenta a estabilidade e a biodisponibilidade dos compostos.

Ácidos gordos ómega 3 lipossomais

Os ácidos gordos ómega 3, como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA), desempenham um papel vital para o bom funcionamento de muitas reacções bioquímicas vitais no corpo humano. O EPA e o DHA encontram-se sobretudo nos peixes de água fria, no fígado de bacalhau e nos mariscos. Uma vez que nem toda a gente consome as duas porções de peixe recomendadas por semana, o óleo de peixe é frequentemente utilizado sob a forma de suplementos alimentares. Além disso, os ácidos gordos ómega 3, como o EPA e o DHA, são utilizados como terapêutica para tratar doenças cardiovasculares e cerebrais, bem como na terapia do cancro. A fim de melhorar a biodisponibilidade e a taxa de absorção, a encapsulação ultra-sónica em lipossomas é uma técnica amplamente utilizada e com sucesso.

Encapsulamento ultrassónico de ácidos gordos ómega 3 em lipossomas

O encapsulamento ultrassónico é uma técnica de preparação fiável para formar lipossomas com uma elevada carga de substâncias activas. A nano-emulsificação ultra-sónica rompe as bicamadas fosfolipídicas e introduz energia para promover a montagem de vesículas anfifílicas de forma esférica, conhecidas como lipossomas.
A ultrassonografia permite controlar o tamanho dos lipossomas no processo de preparação ultra-sónica: O tamanho dos lipossomas diminui com o aumento da energia dos ultra-sons. Os lipossomas mais pequenos oferecem uma maior bioacessibilidade e podem transportar as moléculas de ácidos gordos com maior taxa de sucesso para os locais-alvo, uma vez que o tamanho mais pequeno facilita a permeabilidade através das membranas celulares.
Os lipossomas são conhecidos como potentes transportadores de fármacos, que podem ser carregados com substâncias lipofílicas e hidrofílicas devido à estrutura anfifílica das suas bicamadas. Outra vantagem dos lipossomas é a capacidade de modificar quimicamente os lipossomas através da inclusão de polímeros ligados a lípidos na formulação, de modo a melhorar a absorção das moléculas aprisionadas no tecido visado e a prolongar a libertação do fármaco e, consequentemente, o seu tempo de meia-vida. O encapsulamento lipossómico protege também os compostos bioactivos contra a degradação oxidativa, o que é um fator importante para os ácidos gordos polinsaturados, como o EPA e o DHA, que são propensos à oxidação.
Hadia et al. (2014) descobriram que o encapsulamento ultra-sônico de DHA e EPA usando o ultrasonicator tipo sonda UP200S proporcionou uma eficiência de encapsulação superior (�) com 56,9 ± 5,2% para o DHA e 38,6 ± 1,8% para o EPA. A � para DHA e EPA de lipossomas aumentou significativamente usando ultrassom (P valor inferior a 0,05; valores estatisticamente significativos).

Lipossomas preparados por ultra-sons carregados com ácidos gordos DHA e EPA.
Estudo e imagem: Hadian et al. 2014

Comparação de eficiência: Encapsulamento ultrassónico vs Extrusão de lipossomas

Comparando o encapsulamento por sonda ultra-sónica com a técnica de sonicação e extrusão em banho, obtém-se uma formação superior de lipossomas através da sonicação por sonda.
Hadia et al. (2014) compararam a sonicação com sonda (UP200S), a sonicação em banho e a extrusão são as técnicas utilizadas para preparar lipossomas de óleo de peixe ómega 3. Os lipossomas preparados por sonicação do tipo sonda tinham uma forma esférica e mantinham uma elevada integridade estrutural. O estudo concluiu que a sonicação do tipo sonda de lipossomas pré-formados facilita a preparação de lipossomas DHA e EPA altamente carregados. Por sonicação do tipo sonda, os ácidos gordos ómega 3 DHA e EPA foram encapsulados na membrana nanolipossomal. O encapsulamento torna os ácidos gordos ómega 3 altamente biodisponíveis e protege-os da degradação oxidativa.

Factores importantes para lipossomas de alta qualidade

Após a preparação dos lipossomas, a estabilização e o armazenamento das formulações lipossómicas desempenham um papel crucial para obter uma formulação transportadora estável durante muito tempo e altamente potente.
Os factores críticos que afectam a estabilidade dos lipossomas incluem o valor do pH, a temperatura de armazenamento e os materiais do recipiente de armazenamento.
Para uma formulação acabada, o valor de pH de aproximadamente 6,5 é considerado ideal, porque a pH 6,5 a hidrólise lipídica é reduzida à sua taxa mais baixa.
Uma vez que os lipossomas podem oxidar e perder a sua carga de substância incorporada, recomenda-se uma temperatura de armazenamento de aproximadamente 2-8 °C. Os lipossomas carregados não devem ser sujeitos a condições de congelamento e descongelamento, uma vez que o stress do congelamento e do descongelamento promove a fuga dos compostos bioactivos encapsulados.
O recipiente de armazenamento e os fechos do recipiente de armazenamento devem ser cuidadosamente selecionados, uma vez que os lipossomas não são compatíveis com determinados materiais plásticos. Para evitar a degradação dos lipossomas, as suspensões de lipossomas injectáveis devem ser armazenadas em ampolas de vidro em vez de frascos para injectáveis com rolha. A compatibilidade com as rolhas de elastómero dos frascos para injectáveis deve ser testada. Para evitar a foto-oxidação dos compostos lipídicos, é muito importante armazená-los ao abrigo da luz, por exemplo, utilizando um frasco de vidro escuro e armazenando-os num local escuro. Para as formulações de lipossomas infusíveis, deve ser assegurada a compatibilidade das suspensões de lipossomas com os tubos intravenosos (feitos de plástico sintético). A compatibilidade de armazenamento e de material deve ser especificada no rótulo da formulação de lipossomas. [cf. Kulkarni e Shaw, 2016]

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.

Ultrasonicators de alto desempenho para formulações lipossomais

Os sonicadores Hielscher são máquinas fiáveis utilizadas na produção farmacêutica e de suplementos para formular lipossomas de alta qualidade carregados com ácidos gordos, 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 de lipossomas. A formulação ultra-sónica de lipossomas pode ser executada em lotes ou como um processo contínuo em linha. Uma ampla gama de sonotrodos ultra-sônicos (sondas) e vasos de reator estão disponíveis para garantir uma configuração ideal para a sua produção de lipossomas. A robustez dos sonicadores Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em serviço pesado e em ambientes exigentes.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: