Produção ultrassônica de ácidos graxos ômega-3 lipossomais

Os nanolipossomas são transportadores de medicamentos altamente eficazes usados para aumentar a biodisponibilidade de compostos bioativos, como ácidos graxos ômega-2, vitaminas e outras substâncias. A encapsulação ultrassônica de compostos bioativos é uma técnica rápida e simples para preparar nanolipossomas com altas cargas de fármacos. O encapsulamento ultrassônico em lipossomas aumenta a estabilidade e a biodisponibilidade dos compostos.

Ácidos graxos ômega-3 lipossomais

Os ácidos graxos ômega-3, como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA), desempenham um papel vital para o bom funcionamento de muitas reações bioquímicas vitais no corpo humano. EPA e DHA são encontrados principalmente em peixes de água fria, fígado de bacalhau e mariscos. Como nem todo mundo consome as duas porções recomendadas de peixe por semana, o óleo de peixe é frequentemente usado na forma de suplementos dietéticos. Além disso, os ácidos graxos ômega-3, como EPA e DHA, são usados como terapêutica para tratar doenças cardiovasculares e cerebrais, bem como na terapia do câncer. A fim de melhorar a biodisponibilidade e a taxa de absorção, o encapsulamento ultrassônico em lipossomas é uma técnica amplamente utilizada e com sucesso.

Encapsulamento ultrassônico de ácidos graxos ômega-3 em lipossomas

O encapsulamento ultrassônico é uma técnica de preparação confiável para formar lipossomas com alta carga de substâncias ativas. A nanoemulsificação ultrassônica 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 do lipossomo o processo de preparação ultrassônica: O tamanho do lipossomo diminui com o aumento da energia do ultrassomo. Lipossomas menores oferecem maior bioacessibilidade e podem transportar as moléculas de ácidos graxos com maior taxa de sucesso para os locais-alvo, pois o tamanho menor facilita a permeabilidade através das membranas celulares.
Os lipossomas são conhecidos como potentes transportadores de drogas, que podem ser carregados com substâncias lipofílicas e hidrofílicas devido à estrutura anfifílica de suas bicamadas. Outra vantagem dos lipossomas é a capacidade de modificar quimicamente os lipossomas, incluindo polímeros ligados a lipídios na formulação, de modo que a absorção de moléculas aprisionadas no tecido-alvo seja melhorada e a liberação do medicamento e, portanto, seu tempo de meia-vida sejam prolongados. O encapsulamento lipossomal protege os compostos bioativos também contra a degradação oxidativa, que é um fator importante para ácidos graxos poliinsaturados como EPA e DHA, que são propensos à oxidação.
Hadia et al. (2014) descobriram que o encapsulamento ultrassônico de DHA e EPA usando o ultrassom do tipo sonda UP200S proporcionaram eficiência de encapsulação superior (�) com 56,9 ± 5,2% para DHA e 38,6 ± 1,8% para EPA. O � para DHA e EPA dos lipossomas aumentou significativamente usando ultrassom (p valor menor que 0,05; valores estatisticamente significativos).

Lipossomas preparados por ultrassom carregados com ácidos graxos DHA e EPA.
estudo e imagem: Hadian et al. 2014

Comparação de eficiência: encapsulamento ultrassônico vs extrusão de lipossomas

Comparando o encapsulamento do tipo sonda ultrassônica com a técnica de sonicação e extrusão do banho, a formação superior de lipossomas é alcançada por sonicação da sonda.
Hadia et al. (2014) compararam a sonicação da sonda (UP200S), sonicação em banho e extrusão são técnicas para preparar lipossomas de óleo de peixe ômega-3. Os lipossomas preparados por sonicação do tipo sonda eram de forma esférica e mantinham uma alta integridade estrutural. O estudo concluiu que a sonicação do tipo sonda de lipossomas pré-formados facilita a preparação de lipossomas de DHA e EPA altamente carregados. Por sonicação do tipo sonda, os ácidos graxos ômega-3 DHA e EPA foram encapsulados na membrana nanolipossomal. O encapsulamento torna os ácidos graxos ômega-3 altamente biodisponíveis e os salva contra a degradação oxidativa.

Fatores importantes para lipossomas de alta qualidade

Após a preparação dos lipossomas, a estabilização e o armazenamento das formulações lipossomais desempenham um papel crucial para obter uma formulação de suporte estável e altamente potente por muito tempo.
Fatores críticos que afetam a estabilidade dos lipossomas incluem o valor do pH, a temperatura de armazenamento e os materiais do recipiente de armazenamento.
Para uma formulação final, o valor de pH de aprox. 6,5 é considerado ideal, porque em pH 6,5 a hidrólise lipídica é reduzida à sua taxa mais baixa.
Como os lipossomas podem oxidar e perder sua carga de substância aprisionada, recomenda-se uma temperatura de armazenamento de aprox. 2-8 °C. Os lipossomas carregados não devem ser submetidos a condições de congelamento e descongelamento, pois o estresse de congelamento e descongelamento promove o vazamento de compostos bioativos encapsulados.
Os fechos dos recipientes de armazenamento e dos recipientes de armazenamento devem ser cuidadosamente selecionados, uma vez que os lipossomas não são compatíveis com certos materiais plásticos. Para evitar a degradação dos lipossomas, as suspensões de lipossomas injetáveis devem ser armazenadas em ampolas de vidro em vez de frascos para injetáveis com rolha. Deve ser testada a compatibilidade com as rolhas de elastómero dos frascos para injetáveis para injetáveis. Para evitar a fotooxidação dos compostos lipídicos, o armazenamento protegido da luz, por exemplo, usando um frasco de vidro escuro e armazenando em um local escuro, é muito importante. Para formulações de lipossomas infusíveis, deve ser assegurada a compatibilidade das suspensões de lipossomas com tubos intravenosos (feitos de plástico sintético). O armazenamento e a compatibilidade do material devem ser especificados no rótulo da formulação do lipossomo. [cf. Kulkarni e Shaw, 2016]

Após a formação de um filme lipídico, a reidratação subsequente é usada para promover o aprisionamento de ingredientes ativos no lipossoma. Além disso, a sonicação atinge o tamanho desejado do lipossomo.

Ultrassonicadores de alto desempenho para formulações lipossomais

Os sonicadores Hielscher são máquinas confiáveis usadas na produção farmacêutica e de suplementos para formular lipossomas de alta qualidade carregados com ácidos graxos, vitaminas, antioxidantes, peptídeos, polifenóis e outros compostos bioativos. Para atender às demandas de seus clientes, a Hielscher fornece ultrassônicos desde o homogeneizador de laboratório portátil compacto e ultarsonicadores de bancada até sistemas ultrassônicos totalmente industriais para a produção de grandes volumes de formulações lipossomais. A formulação ultrassônica de lipossomas pode ser executada como lote ou como processo contínuo em linha. Uma ampla gama de sonotrodos ultrassônicos (sondas) e vasos de reatores estão disponíveis para garantir uma configuração ideal para sua produção de lipossomas. A robustez dos sonicadores Hielscher permite operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e exigentes.
A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos: