Ultrazvuková produkcia lipozomálnych omega-3 mastných kyselín
Nanolipozómy sú vysoko účinné nosiče liečiv používané na zvýšenie biologickej dostupnosti bioaktívnych zlúčenín, ako sú omega-2 mastné kyseliny, vitamíny a ďalšie látky. Ultrazvuková enkapsulácia bioaktívnych zlúčenín je rýchla a jednoduchá technika na prípravu nanolipozómov s vysokým zaťažením liečiva. Ultrazvukové zapuzdrenie v lipozómoch zvyšuje stabilitu a biologickú dostupnosť zlúčenín.
Lipozomálne omega-3 mastné kyseliny
Omega-3 mastné kyseliny, ako je kyselina eikosapentaénová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA), zohrávajú dôležitú úlohu pre správne fungovanie mnohých životne dôležitých biochemických reakcií v ľudskom tele. EPA a DHA sa väčšinou nachádzajú v studenovodných rybách, tresčej pečeni a mäkkýšoch. Keďže nie každý konzumuje odporúčané dve porcie rýb týždenne, rybí olej sa často používa vo forme doplnkov stravy. Okrem toho sa omega-3 mastné kyseliny, ako sú EPA a DHA, používajú ako terapeutiká na liečbu kardiovaskulárnych a mozgových ochorení, ako aj pri liečbe rakoviny. Na zlepšenie biologickej dostupnosti a rýchlosti absorpcie je ultrazvuková enkapsulácia do lipozómov široko a úspešne používanou technikou.
Ultrazvuková enkapsulácia omega-3 mastných kyselín do lipozómov
Ultrazvuková enkapsulácia je spoľahlivá technika prípravy na tvorbu lipozómov s vysokou záťažou účinných látok. Ultrazvuková nanoemulzifikácia narúša fosfolipidové dvojvrstvy a zavádza energiu na podporu zostavovania amfifilných vezikúl guľovitého tvaru, známych ako lipozómy.
Ultrazvuk umožňuje kontrolovať veľkosť lipozómu v procese ultrazvukovej prípravy: Veľkosť lipozómu sa zmenšuje so zvyšujúcou sa ultrazvukovou energiou. Menšie lipozómy ponúkajú vyššiu biologickú dostupnosť a môžu transportovať molekuly mastných kyselín s vyššou úspešnosťou na cieľové miesta, pretože menšia veľkosť uľahčuje priepustnosť cez bunkové membrány.
Lipozómy sú známe ako silné nosiče liečiv, ktoré môžu byť nabité lipofilnými aj hydrofilnými látkami kvôli amfifilnej štruktúre ich dvojvrstiev. Ďalšou výhodou lipozómov je schopnosť chemicky modifikovať lipozómy zahrnutím lipidovo viazaných polymérov do formulácie, takže sa zlepšuje absorpcia zachytených molekúl v cieľovom tkanive a predlžuje sa uvoľňovanie liečiva a tým aj jeho polčas rozpadu. Lipozomálne zapuzdrenie chráni bioaktívne zlúčeniny aj pred oxidačnou degradáciou, ktorá je dôležitým faktorom pre polynenasýtené mastné kyseliny, ako sú EPA a DHA, ktoré sú náchylné na oxidáciu.
Hadia et al. (2014) zistili, že ultrazvuková enkapsulácia DHA a EPA pomocou ultrazvukového ultrazvuku typu sondy UP200S poskytol vynikajúcu účinnosť zapuzdrenia (% EE) s 56,9 ± 5,2 % pre DHA a 38,6 ± 1,8 % pre EPA. � pre DHA a EPA lipozómov sa významne zvýšila pomocou ultrazvuku (p hodnota menšia ako 0,05; štatisticky významné hodnoty).

Ultrazvukom pripravené lipozómy nabité mastnými kyselinami DHA a EPA.
štúdia a obrázok: Hadian et al. 2014
Porovnanie účinnosti: Ultrazvukové zapuzdrenie vs vytláčanie lipozómov
Porovnaním zapuzdrenia typu ultrazvukovej sondy so sonikáciou a extrúznou technikou kúpeľa sa vynikajúca tvorba lipozómov dosahuje sondou sonikáciou.
Hadia et al. (2014) porovnávali sonikáciu sondy (UP200S), sonikácia v kúpeli a extrúzia sú techniky na prípravu lipozómov omega-3 rybieho oleja. Lipozómy pripravené sonikáciou sondového typu mali guľovitý tvar a zachovávali si vysokú štrukturálnu integritu. Štúdia dospela k záveru, že sondová sonikacia vopred vytvorených lipozómov uľahčuje prípravu vysoko zaťažených lipozómov DHA a EPA. Sonikáciou typu sondy boli omega-3 mastné kyseliny DHA a EPA zapuzdrené do nanolipozomálnej membrány. Vďaka enkapsulácii sú omega-3 mastné kyseliny vysoko biologicky dostupné a šetrí ich pred oxidačnou degradáciou.
Dôležité faktory pre vysoko kvalitné lipozómy
Po príprave lipozómov zohráva stabilizácia a skladovanie lipozomálnych formulácií kľúčovú úlohu pri získavaní dlhodobo stabilnej a vysoko účinnej nosnej formulácie.
Medzi kritické faktory, ktoré ovplyvňujú stabilitu lipozómov, patrí hodnota pH, skladovacia teplota a materiály skladovacích nádob.
Pre hotovú formuláciu sa hodnota pH cca. 6,5 považuje za ideálnu, pretože pri pH 6,5 sa hydrolýza lipidov zníži na najnižšiu rýchlosť.
Keďže lipozómy môžu oxidovať a stratiť svoju záťaž zachytenej látky, odporúča sa skladovacia teplota cca. 2-8 °C. Zaťažené lipozómy nesmú byť vystavené podmienkam zmrazovania a rozmrazovania, pretože napätie pri zmrazovaní a rozmrazovaní podporuje únik zapuzdrených bioaktívnych zlúčenín.
Skladovacie nádoby a uzávery skladovacích nádob by sa mali starostlivo vyberať, pretože lipozómy nie sú kompatibilné s určitými plastovými materiálmi. Aby sa zabránilo degradácii lipozómov, injekčné lipozómové suspenzie sa majú uchovávať v sklenených ampulkách a nie v injekčných liekovkách so zápkou. Musí sa testovať kompatibilita s elastomérovými zátkami injekčných liekoviek. Aby sa zabránilo fotooxidácii lipidových kompozitov, je veľmi dôležité skladovanie chránené pred svetlom, napr. pomocou fľaše z tmavého skla a skladovanie na tmavom mieste. V prípade neroztaviteľných lipozómových formulácií musí byť zabezpečená kompatibilita lipozómových suspenzií s intravenóznymi hadičkami (vyrobenými zo syntetického plastu). Skladovanie a kompatibilita materiálu by mali byť uvedené na etikete lipozómovej formulácie. [porovnaj Kulkarni a Shaw, 2016]

Po vytvorení lipidového filmu následná rehydratácia sa používa sonikácia na podporu zachytenia účinných látok v lipozóme. Okrem toho sonikácia dosahuje požadovanú veľkosť lipozómu.
Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje pre lipozomálne formulácie
Hielscher sonikátor sú spoľahlivé stroje používané vo farmaceutickej výrobe a výrobe doplnkov na formuláciu vysokokvalitných lipozómov nabitých mastnými kyselinami, vitamínmi, antioxidantmi, peptidmi, polyfenolmi a inými bioaktívnymi zlúčeninami. Na splnenie požiadaviek zákazníkov dodáva spoločnosť Hielscher ultrazvukové prístroje od kompaktného ručného laboratórneho homogenizátora a stolových ultarsonikátorov až po plne priemyselné ultrazvukové systémy na výrobu veľkých objemov lipozomálnych formulácií. Ultrazvuková lipozómová formulácia môže byť spustená ako dávka alebo ako kontinuálny inline proces. K dispozícii je široká škála ultrazvukových sonotród (sond) a reaktorových nádob, ktoré zabezpečia optimálne nastavenie pre vašu výrobu lipozómov. Robustnosť sonikátorov Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných podmienkach a v náročných prostrediach.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do pilot a priemyselný stupnica.
Literatúra / Referencie
- 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.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Čo sú lipozómy?
Lipozóm je guľovitý vezikula, ktorá má aspoň jednu lipidovú dvojvrstvu. Lipozómy sú známe ako vynikajúce nosiče liečiv a používajú sa ako prostriedok na podávanie živín, doplnkov a farmaceutických liekov do cieľového tkaniva.
Lipozómy sa bežne vyrábajú z fosfolipidov, najmä fosfatidylcholínu, ale môžu obsahovať aj iné lipidy, ako je vaječný fosfatidyletanolamín, pokiaľ sú kompatibilné so štruktúrou lipidovej dvojvrstvy.
Lipozóm pozostáva z vodného jadra, ktoré je obklopené hydrofóbnou membránou vo forme lipidovej dvojvrstvy; Hydrofilné rozpustené látky rozpustené v jadre sú zachytené a nemôžu ľahko prejsť dvojvrstvou. Hydrofóbne molekuly môžu byť uložené do dvojvrstvy. Lipozóm môže byť preto nabitý hydrofóbnymi a/alebo hydrofilnými molekulami. Na doručenie molekúl na cieľové miesto sa lipidová dvojvrstva môže spojiť s inými dvojvrstvami, ako je bunková membrána, a tým dopraviť látky zapuzdrené v lipozóme do buniek.
Keďže krvný obeh cicavcov je na vodnej báze, lipozómy efektívne transportujú hydrofóbnu látku cez telo do cieľových buniek. Lipozómy sa preto používajú na zvýšenie biologickej dostupnosti molekúl nerozpustných vo vode (napr. CBD, kurkumín, molekuly liečiv).
Lipozómy sa úspešne pripravujú ultrazvukovou nanoemulgáciou a enkapsuláciou.

Štruktúra lipozómu: Vodné jadro a fosfolipidová dvojvrstva s hydrofilnými hlavami a hydrofóbnymi/lipofilnými chvostmi.
Omega-3 mastné kyseliny
Omega-3 (ω-3) a omega-6 (ω-6) mastné kyseliny sú polynenasýtené mastné kyseliny (PUFA) a prispievajú k mnohým funkciám v ľudskom tele. Najmä omega-3 mastné kyseliny sú známe svojimi protizápalovými a zdraviu prospešnými vlastnosťami.
Kyselina eikosapentaenová alebo EPA (20:5n-3) pôsobí ako prekurzor prostaglandínu-3 (ktorý inhibuje agregáciu krvných doštičiek), tromboxán-3 a leukotrién-5 eikosanoidov a hrá kľúčovú úlohu pre kardiovaskulárne a mozgové zdravie.
Kyselina dokosahexaenová alebo DHA (22:6n-3) je hlavnou štrukturálnou zložkou centrálneho nervového systému cicavcov. DHA je najrozšírenejšia omega-3 mastná kyselina v mozgu a sietnici a oba orgány, mozog a sietnica sa pri správnom fungovaní spoliehajú na príjem DHA v potrave. DHA podporuje širokú škálu vlastností bunkovej membrány a bunkovej signalizácie, najmä v šedej hmote mozgu, ako aj vo vonkajších segmentoch fotoreceptorových buniek sietnice, ktoré sú bohaté na membrány.
Potravinové zdroje omega-3 mastných kyselín
Niektoré z potravinových zdrojov ω-3 sú ryby (napr. studenovodné ryby ako losos, sardinky, makrely), olej z tresčej pečene, mäkkýše, kaviár, morské riasy, olej z morských rias, ľanové semienko (ľanové semienko), konopné semienka, chia semienka a vlašské orechy.
Štandardná západná strava zvyčajne obsahuje vysoké množstvo omega-6 (ω-6) mastných kyselín, pretože potraviny ako obilniny, oleje z rastlinných semien, hydina a vajcia sú bohaté na omega-6 lipidy. Na druhej strane omega-3 (ω-3) mastné kyseliny, ktoré sa nachádzajú najmä v studenovodných rybách, sa konzumujú v výrazne nižších množstvách, takže pomer omega-3:omega-6 je často úplne nevyvážený.
Preto používanie doplnkov výživy s omega-3 mastnými kyselinami často odporúčajú lekári a lekári.
esenciálne mastné kyseliny
Esenciálne mastné kyseliny (EFA) sú mastné kyseliny, ktoré musia ľudia a zvieratá prijímať potravou, pretože ich telo potrebuje pre správne fungovanie životných funkcií, ale nedokáže ich syntetizovať. Vo všeobecnosti sú esenciálne mastné kyseliny a ich deriváty rozhodujúce pre mozog a nervový systém, predstavujú 15 % – 30 % suchej hmotnosti mozgu. Esenciálne mastné kyseliny sa rozlišujú v nasýtených, nenasýtených a polynenasýtených mastných kyselinách. Pre človeka sú známe iba dve mastné kyseliny, a to kyselina alfa-linolénová, čo je omega-3 mastná kyselina, a kyselina linolová, čo je omega-6 mastná kyselina. Existujú niektoré ďalšie mastné kyseliny, ktoré možno klasifikovať ako “podmienečne nevyhnutné”, čo znamená, že sa môžu stať nevyhnutnými pri niektorých vývojových alebo chorobných podmienkach; Príklady zahŕňajú kyselinu dokosahexaenovú, čo je omega-3 mastná kyselina, a kyselinu gama-linolénovú, omega-6 mastnú kyselinu.