Výroba lipozomálneho vitamínu C pomocou ultrazvuku
Lipozomálne vitamínové prípravky sú známe svojou vyššou biologickou dostupnosťou a mierou vstrebávania. Vitamín C, antioxidant, je bežným doplnkom používaným vo výživových a liečivých prípravkoch na podporu imunitného systému ľudského tela. Pôsobenie ultrazvuku je spoľahlivá a bezpečná metóda výroby vysokokvalitných lipozómov a nanolipozómov. Proces ultrazvukovej enkapsulácie vytvára lipozómy s vysokým obsahom účinných látok, ako je vitamín C.
Lipozomálny vitamín C vyrobený pomocou ultrazvuku
Výhodou lipozomálnych vitamínov je, že sa nepodávajú v bežnej forme tabliet alebo prášku, ale ako kvapalný prípravok so zvýšenou biologickou dostupnosťou. To znamená, že vitamíny sú enkapsulované v jadre guľovitých fosfolipidových buniek, takzvaných lipozómov. Keďže lipozómy majú podobné fosfolipidové zloženie ako lipidové membrány ľudských buniek, výrazne lepšie sa vstrebávajú do buniek tela. Preto sa lipozómy používajú v liečivých prípravkoch a liekoch, doplnkoch a nutraceutikách, kozmeceutikách a kozmetických výrobkoch. Pôsobenie ultrazvuku je vysoko účinná metóda enkapsulácie molekúl, ako sú terapeutiká, do lipozómov. Ultrazvuková výroba lipozómov sa vyznačuje vysokou účinnosťou zachytávania, čo znamená, že vysoké percento účinných látok (napr. vitamínu C) sa enkapsuluje do lipozómov. Sonikácia zároveň zabezpečuje rovnomerne malú veľkosť lipozómov, ktoré sa môžu ľahko vstrebávať do ľudských buniek. Lipozómy s vitamínom C enkapsulovaným pomocou ultrazvuku preto ponúkajú veľmi vysokú biologickú dostupnosť a účinnosť. Celkovo je ultrazvuková tvorba lipozómov vysoko efektívna a poskytuje lipozómy vynikajúcej kvality!
UIP1000hdT so skleneným prietokovým reaktorom na výrobu lipozómov
Pokyny na ultrazvukovú enkapsuláciu vitamínu C do lipozómov krok za krokom
Lipozomálny vitamín C je forma podávania vitamínu C, ktorá zlepšuje vstrebávanie a biologickú dostupnosť. Pôsobenie ultrazvuku pomocou sondy je účinná a spoľahlivá metóda výroby lipozómov.
Nasledujúci protokol uvádza všeobecné kroky výroby lipozomálneho vitamínu C pomocou sondového ultrazvukového prístroja:
- Zmiešajte práškový vitamín C s malým množstvom destilovanej vody, aby vznikol roztok.
- Pridajte roztok vitamínu C do roztoku fosfolipidov (napríklad sójového lecitínu) v objemovom pomere 1:10 (vitamín C:fosfolipidy).
- Vložte zmes do sklenenej kadičky a ponorte do roztoku sondu ultrazvukového prístroja, napr. UP200Ht so S26d14.
- Zmes spracúvajte sondovým ultrazvukovým prístrojom počas 5–10 minút pri nastavení výkonu približne 200W (frekvencia 26 kHz). Počas sonikácie by sa mala sonda ultrazvukového prístroja jemne pohybovať v roztoku. Zabráňte kontaktu sondy so stenou kadičky (pretože sklenené kadičky by mohli prasknúť).
- Po sonikácii nechajte zmes stáť 10–15 minút, aby sa mohli vytvoriť lipozómy.
- Na zabezpečenie dlhodobej stability uchovávajte v tmavej sklenenej fľaši a podľa možnosti v chladničke.
Je dôležité poznamenať, že presný protokol sa môže líšiť v závislosti od konkrétneho ultrazvukového prístroja a použitých materiálov. Stabilitu a kvalitu lipozómov môžu navyše ovplyvniť faktory, ako sú pH, teplota a prítomnosť iných látok, preto je dôležité tieto premenné počas výrobného procesu starostlivo kontrolovať.
Lipozómy pripravené ultrazvukom pomáhajú prekonať krátky biologický polčas, nízku priepustnosť bunkových membrán a slabú perorálnu biologickú dostupnosť spôsobenú degradáciou týchto bioaktívnych zlúčenín v žalúdku a pôsobením enzýmov. Zapuzdrenie do fosfolipidovej dvojvrstvy chráni účinné látky pred degradáciou a zvyšuje rýchlosť ich vstrebávania do buniek.
Ultrazvukový prístroj UP200Ht na účinné zachytenie vitamínu C v lipozómoch.
Tvorba lipozómov pomocou ultrazvuku
Keďže tvorba lipozómov a nanolipozómov neprebieha spontánne, na podporu procesu zapuzdrovania je potrebný zdroj energie. Lipozómy sú lipidové vezikuly, ktoré vznikajú po pridaní fosfolipidov, napr. lecitínu, do vody, kde pri dodaní dostatočného množstva energie, napr. sonikáciou, vytvárajú dvojvrstvové štruktúry. Pôsobenie ultrazvuku napomáha usporiadaniu lipidových molekúl, čím sa dosahuje termodynamicky stabilná vodná fáza. Sonikácia nielen podporuje tvorbu lipozómov, ale aj zmenšuje ich veľkosť, čím vznikajú nanolipozómy. Veľkosť lipozómov je dôležitým faktorom z hľadiska biologickej dostupnosti a rýchlosti vstrebávania, pretože menšie lipozómy môžu ľahšie prenikať cez bunkové membrány.
Zmenšovanie veľkosti lipozómov pomocou ultrazvuku
Ultrazvuková dispergácia je jednoduchá a účinná metóda zmenšovania veľkosti lipozómov a výroby nanolipozómov. Na prípravu menších lipozómov sa hydratované vezikuly niekoľko minút sonikujú ultrazvukovým prístrojom so sondou v reaktore s regulovanou teplotou. Ako netepelná, čisto mechanická metóda nespôsobuje ultrazvukové zmenšovanie veľkosti degradáciu fosfolipidov ani bioaktívnych zlúčenín.
UP400St, výkonný ultrazvukový homogenizátor s výkonom 400 wattov, na výrobu lipozómov
Ultrazvukové procesory na výrobu lipozómov
Systémy Hielscher Ultrasonics sa široko používajú pri výrobe liekov a výživových doplnkov na prípravu vysokokvalitných lipozómov obsahujúcich vitamíny, antioxidanty, peptidy, polyfenoly a ďalšie bioaktívne zlúčeniny. Na splnenie požiadaviek svojich zákazníkov dodáva Hielscher ultrazvukové prístroje od kompaktného ručného laboratórneho homogenizátora a stolových ultrazvukových prístrojov až po plne priemyselné ultrazvukové systémy na výrobu veľkých objemov lipozomálnych formulácií. K dispozícii je široký sortiment ultrazvukových sonotród a reaktorov na zabezpečenie optimálnej zostavy pre vašu výrobu lipozómov. Robustnosť sonikátorov Hielscher umožňuje nepretržitú prevádzku 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra/Referencie
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Účinná metóda zapuzdrovania antioxidantov založená na lipozómoch. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, zväzok 136, 2015. 1067-1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. a Wen, J. (2014): Príprava, optimalizácia a charakterizácia lipozómov obsahujúcich hovädzí laktoferín a pevných lipidových častíc modifikovaných hydrofilnými polymérmi s využitím faktorového plánovania experimentov. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560-575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Vplyv metódy prípravy a premenných na vnútornú štruktúru, morfológiu a prítomnosť lipozómov v kubozómoch zo systému fytantriol-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, zväzok 145, 2016. 845-853.
- Christopher W. Shade (2016): Lipozómy ako pokročilé systémy na dodávanie nutraceutík. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Koloidná stabilita lipozómov. 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): Biologická aktivita organických/anorganických kompozitov vytvorených pôsobením svetla v biologicky inšpirovaných systémoch. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Užitočné fakty
Vitamín C
Vitamín C, známy aj ako kyselina L-askorbová alebo askorbát, je antioxidant rozpustný vo vode s chemickým vzorcom C6H8O6. Ako antioxidant pôsobí vitamín C ako donor elektrónov pri rôznych enzymatických a neenzymatických reakciách. Okrem toho je vitamín C kofaktorom mnohých enzymatických reakcií, ktoré regulujú základné biologické funkcie, ako sú hojenie rán a syntéza kolagénu. Skorbut je najznámejšou formou závažného nedostatku vitamínu C, ktorá vzniká v dôsledku narušenej syntézy kolagénu.
Kyselina askorbová je ako vitamín nevyhnutná pre ľudské telo, čo znamená, že telo nedokáže syntetizovať vitamín C, a preto sa musí prijímať potravou. Medzi potraviny bohaté na vitamín C patria citrusové plody, camu camu, acerola, kel, šípky, čierne ríbezle, guajava, ako aj ďalšie ovocie a zelenina.
Hoci vyvážená strava ľahko zabezpečí primerané množstvo vitamínu C, na zabezpečenie dostatočného prísunu vitamínov sa často používajú výživové doplnky, ako sú vitamínové kvapky, kapsuly, tablety, prášky a želé cukríky. Denný príjem vitamínu C odporúčaný Európskym úradom pre bezpečnosť potravín je 110 mg/day pre dospelých mužov a 95 mg/day pre dospelé ženy.
V medicíne sa vitamín C podáva vo vysokých dávkach pod lekárskym dohľadom na podporu liečby rakoviny a posilnenie imunitného systému. Štúdie napríklad zistili, že pravidelné užívanie výživových doplnkov s vitamínom C skracuje trvanie a zmierňuje závažnosť prechladnutia a chrípky.
Čo je lipozóm?
Lipozómy sú guľovité vezikuly mikroskopickej veľkosti, ktorá sa môže pohybovať od 30nm po niekoľko mikrometrov. Spoľahlivým spôsobom syntézy lipozómov za kontrolovaných podmienok je ultrazvuková enkapsulácia. Lipozómy sa väčšinou skladajú z fosfolipidov, najmä fosfatidylcholínu, ale môžu obsahovať aj iné lipidové zlúčeniny, napríklad vaječný fosfatidyletanolamín.
Ako vezikuly tvorené fosfolipidmi pôsobia lipozómy ako mikronádobky, ktoré enkapsulujú bioaktívne zlúčeniny, ako sú vitamíny, antioxidanty, polyfenoly, peptidy a liečivá (napr. vakcíny, liečivé zlúčeniny). Fosfolipidová dvojvrstva enkapsuluje bioaktívnu látku a prenáša ju do buniek. Keďže dvojvrstvy lipozómov sú tvorené podobnými fosfolipidmi ako bunkové membrány, lipozómy môžu ľahko prechádzať bunkovými membránami a dodávať bioaktívne látky do buniek. Vďaka tomu sú lipozómy vysoko účinným nosičom liečiv s vysokou biologickou dostupnosťou a mierou vstrebávania. Amfifilné vlastnosti fosfolipidových dvojvrstiev zabezpečujú rozpustnosť lipozómov vo vodných aj polárnych kvapalinách.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory v laboratórnej až priemyselnej veľkosti.

