Ультразвуковая выработка липосомальных жирных кислот Омега-3
Нанолипосомы являются высокоэффективными носителями лекарственных средств, используемыми для повышения биодоступности биологически активных соединений, таких как омега-2 жирные кислоты, витамины и другие вещества. Ультразвуковая инкапсуляция биологически активных соединений является быстрым и простым методом получения нанолипосом с высокой фармацевтической нагрузкой. Ультразвуковая инкапсуляция в липосомах повышает стабильность и биодоступность соединений.
Липосомальные жирные кислоты Омега-3
Омега-3 жирные кислоты, такие как эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК), играют жизненно важную роль в правильном функционировании многих жизненно важных биохимических реакций в организме человека. ЭПК и ДГК в основном содержатся в холодноводных рыбах, печени трески и моллюсках. Поскольку не все употребляют рекомендуемые две порции рыбы в неделю, рыбий жир часто используется в виде пищевых добавок. Кроме того, омега-3 жирные кислоты, такие как ЭПК и ДГК, используются в качестве терапевтических средств для лечения сердечно-сосудистых и мозговых заболеваний, а также в терапии рака. Для улучшения биодоступности и скорости поглощения широко и успешно используется ультразвуковая инкапсуляция в липосомы.
Ультразвуковая инкапсуляция омега-3 жирных кислот в липосомы
Ультразвуковая капсуляция является надежной методикой подготовки для формирования липосом с высокой нагрузкой активных веществ. Ультразвуковая наноэмульгация разрушает фосфолипидные бислои и вводит энергию, способствующую сборке амфифильных везикул сферической формы, известных как липосомы.
Ультразвуковое исследование позволяет контролировать размер липосом в процессе ультразвуковой подготовки: размер липосомы уменьшается с увеличением энергии ультразвука. Меньшие по размеру липосомы обеспечивают более высокую биодоступность и могут транспортировать молекулы жирных кислот с более высокой вероятностью успеха к целевым участкам, поскольку меньший размер способствует проницаемости через клеточные мембраны.
Липосомы известны как мощные носители наркотиков, которые могут быть загружены липофильными, а также гидрофильными веществами благодаря амфифильной структуре их бислоев. Еще одним преимуществом липосом является способность химически модифицировать липосомы путем включения в состав липид-связанных полимеров, так что поглощение захваченных молекул в целевой ткани улучшается, а высвобождение препарата и, следовательно, время его полувыведения продлеваются. Липосомальная инкапсуляция также защищает биологически активные соединения от окислительной деградации, что является важным фактором для полиненасыщенных жирных кислот, таких как ЭПК и ДГК, которые склонны к окислению.
Hadia et al. (2014) обнаружили, что ультразвуковая инкапсуляция ДГК и ЭПК с использованием ультразвукового аппарата зондового типа УП200С показал превосходную эффективность инкапсуляции (% EE) с 56,9 ± 5,2% для ДГК и 38,6 ± 1,8% для ЭПК. � для DHA и EPA липосомов значительно увеличивались при ультразвуковом исследовании (p значение меньше 0,05; статистически значимые значения).
Липосомы, полученные ультразвуком, обогащены жирными кислотами ДГК и ЭПК.
Исследование и фото: Hadian et al. 2014
Сравнение эффективности: ультразвуковая инкапсуляция и липосомная экструзия
Сравнивая инкапсуляцию ультразвукового зондового типа с методом ультразвуковой обработки ультразвуком и экструзией, можно отметить, что превосходное образование липосом достигается с помощью зондовой ультразвука.
Hadia et al. (2014) сравнили ультразвуковую обработку зонда (УП200С), ультразвуковая обработка в ванне и экструзия являются методами получения липосом, содержащих омега-3 рыбий жир. Липосомы, полученные методом ультразвуковой обработки зондового типа, имели сферическую форму и сохраняли высокую структурную целостность. В исследовании сделан вывод о том, что зондовая ультразвуковая обработка предварительно сформированных липосом способствует получению высоконагруженных липосом ДГК и ЭПК. С помощью зондовой обработки омега-3 жирные кислоты DHA и EPA инкапсулировались в нанолипосомальную мембрану. Инкапсуляция делает омега-3 жирные кислоты высокобиодоступными и защищает их от окислительного разложения.
Важные факторы для высокого качества липосом
После получения липосомальных препаратов стабилизация и хранение липосомальных препаратов играют решающую роль для получения стабильной и высокоэффективной формы носителя в течение длительного времени.
К критическим факторам, влияющим на стабильность липосом, относятся значение pH, температура хранения и материалы контейнера для хранения.
Для готовой формы значение pH около 6,5 считается идеальным, потому что при pH 6,5 гидролиз липидов снижается до минимума.
Поскольку липосомы могут окисляться и терять захваченные вещества, рекомендуется использовать температуру хранения на уровне около 2-8 °C. Загруженные липосомы не должны подвергаться условиям замораживания и оттаивания, так как напряжение замерзания-оттаивания способствует утечке инкапсулированных биологически активных соединений.
Контейнер для хранения и крышки контейнера для хранения следует тщательно выбирать, так как липосомы не совместимы с некоторыми пластиковыми материалами. Чтобы предотвратить деградацию липосом, инъекционные липосомальные суспензии следует хранить в стеклянных ампулах, а не в закрытых инъекционных флаконах. Необходимо проверить совместимость с эластомерными пробками инъекционных флаконов. Чтобы избежать фотоокисления липидных композитов, очень важно хранить их в защищенном от света месте, например, в бутылке из темного стекла и в темном месте. Для инфузионных липосомальных препаратов должна быть обеспечена совместимость липосомальных суспензий с внутривенными трубками (изготовленными из синтетического пластика). Хранение и совместимость материалов должны быть указаны на этикетке липосомального состава. [ср. Кулкарни и Шоу, 2016]
После образования липидной пленки последующая регидратация, ультразвук используется для содействия захвату активных ингредиентов в липосоме. Кроме того, ультразвуковая обработка позволяет достичь желаемого размера липосом.
Высокоэффективные ультразвуковые аппараты для липосомальных препаратов
Ультразвуковой аппарат Hielscher - это надежное оборудование, используемое в фармацевтике и производстве пищевых добавок для создания высококачественных липосом, насыщенных жирными кислотами, витаминами, антиоксидантами, пептидами, полифенолами и другими биологически активными соединениями. Чтобы удовлетворить потребности своих клиентов, Hielscher поставляет ультразвуковые аппараты от компактных ручных лабораторных гомогенизаторов и настольных ультарсонатов до полностью промышленных ультразвуковых систем для производства больших объемов липосомальных составов. Ультразвуковая липосомная рецептура может быть периодической или непрерывной. Широкий ассортимент ультразвуковых сонотродов (зондов) и корпусов реакторов обеспечивает оптимальную настройку для производства липосом. Надежность ультразвуковых аппаратов Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин | УП100Ч |
| от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20 л | 0от 0,2 до 4 л/мин | УИП2000HDT |
| От 10 до 100 л | От 2 до 10 л/мин | УИП4000HDT |
| н.а. | От 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| н.а. | больше | Кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Мощные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому пилот и промышленный шкала.
Литература / Литература
- 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.
Факты, которые стоит знать
Что такое липосомы?
Липосома представляет собой сферическую везикулу, имеющую по крайней мере один липидный бислой. Липосомы, как известно, являются отличными носителями лекарств и используются в качестве средства для введения питательных веществ, добавок и фармацевтических препаратов в целевые ткани.
Липосомы обычно состоят из фосфолипидов, особенно фосфатидилхолина, но могут также включать другие липиды, такие как яичный фосфатидилэтаноламин, при условии, что они совместимы со структурой липидного бислоя.
Липосома состоит из водного ядра, которое окружено гидрофобной мембраной, в виде липидного бислоя; Гидрофильные растворенные вещества, растворенные в ядре, захватываются и не могут легко проходить через бислой. Гидрофобные молекулы могут накапливаться в бислое. Таким образом, липосома может быть загружена гидрофобными и/или гидрофильными молекулами. Чтобы доставить молекулы к целевому участку, липидный бислой может сливаться с другими бислоями, такими как клеточная мембрана, доставляя таким образом вещества, инкапсулированные в липосоме, в клетки.
Поскольку кровоток млекопитающих состоит из воды, липосомы эффективно транспортируют гидрофобное вещество по организму к клеткам-мишеням. Поэтому липосомы используются для повышения биодоступности нерастворимых в воде молекул (например, КБД, куркумина, молекул лекарств).
Липосомы успешно получают с помощью ультразвуковой наноэмульгации и инкапсуляции.
Структура липосомы: Водное ядро и фосфолипидный бислой с гидрофильными головками и гидрофобными/липофильными хвостами.
Омега-3 жирные кислоты
Омега-3 (ω-3) и омега-6 (ω-6) жирные кислоты являются полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) и участвуют во многих функциях в организме человека. В частности, омега-3 жирные кислоты известны своими противовоспалительными и полезными для здоровья свойствами.
Эйкозапентаеновая кислота или ЭПК (20:5n-3) действует как предшественник простагландина-3 (который ингибирует агрегацию тромбоцитов), тромбоксана-3 и лейкотриен-5 эйкозаноидов и играет решающую роль для здоровья сердечно-сосудистой системы и мозга.
Докозагексаеновая кислота или ДГК (22:6n-3) является основным структурным компонентом центральной нервной системы млекопитающих. ДГК является наиболее распространенной жирной кислотой омега-3 в мозге и сетчатке глаза, и оба органа, мозг и сетчатка, зависят от диетического потребления ДГК для правильного функционирования. ДГК поддерживает широкий спектр клеточных мембран и клеточных сигнальных свойств, особенно в сером веществе мозга, а также во внешних сегментах фоторецепторных клеток сетчатки, которые богаты мембранами.
Пищевые источники омега-3 жирных кислот
Некоторыми из пищевых источников ω-3 являются рыба (например, холодноводная рыба, такая как лосось, сардины, скумбрия), жир печени трески, моллюски, икра, морские водоросли, масло морских водорослей, льняное семя, семена конопли, семена чиа и грецкие орехи.
Стандартная западная диета обычно включает большое количество омега-6 (ω-6) жирных кислот, поскольку такие продукты, как зерновые, растительные масла, птица и яйца, богаты омега-6 липидами. С другой стороны, омега-3 (ω-3) жирные кислоты, которые в основном содержатся в холодноводных рыбах, потребляются в значительно меньших количествах, так что соотношение омега-3:омега-6 часто совершенно несбалансировано.
Поэтому употребление пищевых добавок омега-3 часто рекомендуют врачи и практикующие врачи и практикующие врачи.
незаменимые жирные кислоты
Незаменимые жирные кислоты (НЖК) – это жирные кислоты, которые люди и животные должны получать с пищей, поскольку организм нуждается в них для правильного жизнедеятельности, но не может их синтезировать. В целом, незаменимые жирные кислоты и их производные имеют решающее значение для мозга и нервной системы, составляя 15–30% сухой массы мозга. Незаменимые жирные кислоты различают в насыщенных, ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислотах. Известно, что для человека только две жирные кислоты являются незаменимыми, а именно альфа-линоленовая кислота, которая является омега-3 жирной кислотой, и линолевая кислота, которая является омега-6 жирной кислотой. Существуют и некоторые другие жирные кислоты, которые можно классифицировать как “условно необходимые”, что означает, что они могут стать необходимыми при некоторых условиях развития или заболевания; Примеры включают докозагексаеновую кислоту, которая является омега-3 жирной кислотой, и гамма-линоленовую кислоту, омега-6 жирную кислоту.