Prodhimi me ultratinguj i acideve yndyrore omega-3 liposomale
Nanoliposomet janë bartës shumë efikasë të barnave që përdoren për të rritur biodisponueshmërinë e përbërjeve bioaktive si acidet yndyrore omega-2, vitaminat dhe substanca të tjera. Kapsulimi me ultratinguj i përbërjeve bioaktive është një teknikë e shpejtë dhe e thjeshtë për përgatitjen e nanoliposomeve me ngarkesa të larta barnash. Kapsulimi me ultratinguj në liposome rrit qëndrueshmërinë dhe biodisponueshmërinë e përbërjeve.
Acidet yndyrore omega-3 liposomale
Acidet yndyrore omega-3 si acidi eikozapentaenoik (EPA) dhe acidi dokozaheksaenoik (DHA) luajnë një rol jetik në zhvillimin e duhur të shumë reaksioneve biokimike jetike në trupin e njeriut. EPA dhe DHA gjenden kryesisht te peshqit e ujërave të ftohta, mëlçia e merlucit dhe molusqet e krustacet. Meqë jo të gjithë konsumojnë dy racionet e rekomanduara të peshkut në javë, vaji i peshkut përdoret shpesh në formën e suplementeve ushqimore. Për më tepër, acidet yndyrore omega-3 si EPA dhe DHA përdoren si agjentë terapeutikë për trajtimin e sëmundjeve kardiovaskulare dhe të trurit, si dhe në terapinë e kancerit. Për të përmirësuar biodisponueshmërinë dhe shpejtësinë e përthithjes, kapsulimi me ultratinguj në liposome është një teknikë që përdoret gjerësisht dhe me sukses.
Kapsulimi me ultratinguj i acideve yndyrore omega-3 në liposome
Kapsulimi me ultratinguj është një teknikë e besueshme përgatitjeje për formimin e liposomeve me një ngarkesë të lartë substancash aktive. Nanoemulsifikimi me ultratinguj çrregullon dyshtresat fosfolipidike dhe fut energji për të nxitur bashkimin e vezikulave amfifilike me formë sferike, të njohura si liposome.
Trajtimi me ultratinguj mundëson kontrollin e madhësisë së liposomeve gjatë procesit të përgatitjes me ultratinguj: Madhësia e liposomeve zvogëlohet me rritjen e energjisë së ultratingujve. Liposomet më të vogla ofrojnë bioaksesueshmëri më të lartë dhe mund t’i transportojnë molekulat e acideve yndyrore drejt vendeve të synuara me një shkallë më të lartë suksesi, pasi madhësia më e vogël lehtëson kalimin përmes membranave qelizore.
Liposomet njihen si bartës të fuqishëm të barnave, të cilët mund të ngarkohen si me substanca lipofilike, ashtu edhe me substanca hidrofilike, falë strukturës amfifilike të dyshtresave të tyre. Një tjetër përparësi e liposomeve është mundësia për t’i modifikuar kimikisht duke përfshirë në formulim polimere të lidhura me lipide, në mënyrë që të përmirësohet përthithja e molekulave të kapsuluara nga indi i synuar dhe të zgjatet çlirimi i barit e, rrjedhimisht, gjysmëjeta e tij. Kapsulimi liposomal i mbron përbërjet bioaktive edhe nga degradimi oksidativ, gjë që është një faktor i rëndësishëm për acidet yndyrore të pangopura me shumë lidhje dyfishe, si EPA dhe DHA, të cilat janë të prirura ndaj oksidimit.
Hadia et al. (2014) zbuluan se kapsulimi me ultratinguj i DHA dhe EPA duke përdorur aparatin me ultratinguj të tipit sondë UP200S dha efikasitet më të lartë kapsulimi (%EE), me 56,9 ± 5,2% për DHA dhe 38,6 ± 1,8% për EPA. %EE për DHA dhe EPA në liposome u rrit ndjeshëm me përdorimin e trajtimit me ultratinguj (vlera p më e vogël se 0,05; vlera statistikisht domethënëse).
Liposome të përgatitura me ultratinguj, të ngarkuara me acidet yndyrore DHA dhe EPA.
Studimi dhe imazhi: Hadian et al. 2014
Krahasimi i efikasitetit: Kapsulimi me ultratinguj kundrejt ekstrudimit të liposomeve
Kur kapsulimi me ultratinguj të tipit sondë krahasohet me trajtimin në banjë me ultratinguj dhe teknikën e ekstrudimit, formim më i mirë i liposomeve arrihet me trajtimin me sondë me ultratinguj.
Hadia et al. (2014) krahasuan trajtimin me sondë me ultratinguj (UP200S), trajtimin në banjë me ultratinguj dhe ekstrudimin si teknika për përgatitjen e liposomeve me vaj peshku omega-3. Liposomet e përgatitura me trajtimin me ultratinguj të tipit sondë kishin formë sferike dhe ruanin një integritet të lartë strukturor. Studimi arriti në përfundimin se trajtimi me ultratinguj të tipit sondë i liposomeve të formuara paraprakisht lehtëson përgatitjen e liposomeve me ngarkesa të larta DHA dhe EPA. Përmes trajtimit me ultratinguj të tipit sondë, acidet yndyrore omega-3 DHA dhe EPA u kapsuluan në membranën nanoliposomale. Kapsulimi i bën acidet yndyrore omega-3 shumë të biodisponueshme dhe i mbron nga degradimi oksidativ.
Faktorë të rëndësishëm për liposome me cilësi të lartë
Pas përgatitjes së liposomeve, stabilizimi dhe ruajtja e formulimeve liposomale luajnë një rol vendimtar për të përftuar një formulim bartës që mbetet i qëndrueshëm për një kohë të gjatë dhe është shumë efikas.
Faktorët kritikë që ndikojnë në qëndrueshmërinë e liposomeve përfshijnë vlerën e pH-së, temperaturën e ruajtjes dhe materialet e enëve të ruajtjes.
Për një formulim përfundimtar, vlera e pH-së prej afërsisht 6,5 konsiderohet ideale, sepse në pH 6,5 hidroliza e lipideve reduktohet në shpejtësinë e saj më të ulët.
Meqenëse liposomet mund të oksidohen dhe të humbasin ngarkesën e substancave të kapsuluara, rekomandohet një temperaturë ruajtjeje prej afërsisht 2–8 °C. Liposomet e ngarkuara nuk duhet t’u nënshtrohen kushteve të ngrirjes dhe shkrirjes, pasi stresi nga ngrirja–shkrirja nxit rrjedhjen e përbërjeve bioaktive të kapsuluara.
Enët e ruajtjes dhe mbyllëset e tyre duhet të përzgjidhen me kujdes, pasi liposomet nuk janë të pajtueshme me disa materiale plastike. Për të parandaluar degradimin e liposomeve, suspensionet liposomale të injektueshme duhet të ruhen në ampula qelqi në vend të flakonëve për injeksion me tapa. Pajtueshmëria me tapat elastomerike të flakonëve për injeksion duhet të testohet. Për të shmangur fotooksidimin e përbërjeve lipidike, ruajtja e mbrojtur nga drita, p.sh. duke përdorur një shishe qelqi të errët dhe duke e ruajtur në një vend të errët, është shumë e rëndësishme. Për formulimet liposomale për infuzion, duhet të sigurohet pajtueshmëria e suspensioneve liposomale me tubat intravenozë (të prodhuar nga plastikë sintetike). Kushtet e ruajtjes dhe pajtueshmëria me materialet duhet të specifikohen në etiketën e formulimit liposomal. [krh. Kulkarni dhe Shaw, 2016]
Pas formimit të një filmi lipidik dhe rihidratimit pasues, trajtimi me ultratinguj përdoret për të nxitur kapsulimin e përbërësve aktivë në liposom. Gjithashtu, trajtimi me ultratinguj mundëson arritjen e madhësisë së dëshiruar të liposomeve.
Pajisje ultrasonike me performancë të lartë për formulime liposomale
Pajisjet ultrasonike Hielscher janë makineri të besueshme që përdoren në prodhimin farmaceutik dhe të suplementeve për të formuluar liposome me cilësi të lartë, të ngarkuara me acide yndyrore, vitamina, antioksidantë, peptide, polifenole dhe përbërje të tjera bioaktive. Për të përmbushur kërkesat e klientëve të saj, Hielscher ofron pajisje ultrasonike që variojnë nga homogjenizuesi kompakt laboratorik që mbahet në dorë dhe pajisjet ultrasonike të tavolinës deri te sistemet ultrasonike plotësisht industriale për prodhimin e vëllimeve të mëdha të formulimeve liposomale. Formulimi i liposomeve me ultratinguj mund të kryhet me lote ose si proces i vazhdueshëm në linjë. Një gamë e gjerë sonotrodash ultrasonike (sondash) dhe enësh reaktori janë të disponueshme për të siguruar një konfigurim optimal për prodhimin tuaj të liposomeve. Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike Hielscher mundëson funksionimin 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese.
Tabela më poshtë ju jep një orientim për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona ultrasonike:
| Vëllimi i lotit | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e madhe | grup pajisjesh UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Homogjenizues ultrasonikë me fuqi të lartë nga shkalla laboratorike deri te shkalla pilot dhe shkalla industriale.
Literatura / Referencat
- 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.
Fakte që ia vlen të njihni
Çfarë janë liposomet?
Një liposom është një vezikulë sferike që ka të paktën një dyshtresë lipidike. Liposomet njihen si bartës të shkëlqyer të barnave dhe përdoren si mjete për të administruar lëndë ushqyese, suplemente dhe barna farmaceutike në indin e synuar.
Liposomet zakonisht përbëhen nga fosfolipide, veçanërisht nga fosfatidilkolina, por mund të përfshijnë edhe lipide të tjera, si fosfatidiletanolamina e vezës, për sa kohë që ato janë të përputhshme me strukturën e dyshtresës lipidike.
Një liposom përbëhet nga një bërthamë ujore, e cila rrethohet nga një membranë hidrofobe në formën e një dyshtrese lipidike; substancat hidrofile të tretura në bërthamë mbahen të mbyllura brenda saj dhe nuk mund të kalojnë lehtësisht përmes dyshtresës. Molekulat hidrofobe mund të depozitohen brenda dyshtresës. Kështu, një liposom mund të ngarkohet me molekula hidrofobe dhe/ose hidrofile. Për t’i dërguar molekulat në një vend të synuar, dyshtresa lipidike mund të shkrihet me dyshtresa të tjera, si membrana qelizore, duke i dërguar kështu substancat e kapsuluara në liposom brenda qelizave.
Meqenëse gjaku që qarkullon te gjitarët ka bazë ujore, liposomet e transportojnë me efikasitet substancën hidrofobe përmes trupit drejt qelizave të synuara. Prandaj, liposomet përdoren për të rritur biodisponueshmërinë e molekulave të patretshme në ujë (p.sh. CBD, kurkumina, molekulat e barnave).
Liposomet përgatiten me sukses nëpërmjet nanoemulsifikimit dhe kapsulimit me ultratinguj.
Struktura e një liposomi: Bërthamë ujore dhe dyshtresë fosfolipidike me koka hidrofile dhe bishta hidrofobë/lipofilë.
Acidet yndyrore omega-3
Acidet yndyrore omega-3 (ω-3) dhe omega-6 (ω-6) janë të dyja acide yndyrore të poli pangopura (PUFAs) dhe kontribuojnë në funksione të shumta të trupit të njeriut. Veçanërisht acidet yndyrore omega-3 njihen për vetitë e tyre antiinflamatore dhe shëndetmbështetëse.
Acidi eikozapentaenoik ose EPA (20:5n-3) vepron si pararendës i eikozanoideve prostaglandinë-3 (e cila frenon agregimin e trombociteve), tromboksan-3 dhe leukotrien-5 dhe luan një rol vendimtar për shëndetin kardiovaskular dhe të trurit.
Acidi dokozaheksaenoik ose DHA (22:6n-3) është një përbërës kryesor strukturor i sistemit nervor qendror të gjitarëve. DHA është acidi yndyror omega−3 më i bollshëm në tru dhe retinë, dhe të dyja organet, truri dhe retina, varen nga marrja e DHA-së përmes ushqimit për të funksionuar siç duhet. DHA mbështet një gamë të gjerë vetish të membranës qelizore dhe të sinjalizimit qelizor, veçanërisht në lëndën gri të trurit, si dhe në segmentet e jashtme të qelizave fotoreceptore të retinës, të cilat janë të pasura me membrana.
Burimet ushqimore të acideve yndyrore omega-3
Disa nga burimet ushqimore të ω-3 janë peshqit (p.sh. peshqit e ujërave të ftohta si salmoni, sardelet, skumbri), vaji i mëlçisë së merlucit, butakët dhe krustacet, havjari, algat detare, vaji i algave detare, farat e lirit (linseed), farat e kërpit, farat chia dhe arrat.
Dieta standarde perëndimore zakonisht përfshin sasi të mëdha të acideve yndyrore omega-6 (ω-6), pasi ushqime si drithërat, vajrat e farave bimore, mishi i shpendëve dhe vezët janë të pasura me lipide omega-6. Nga ana tjetër, acidet yndyrore omega-3 (ω-3), të cilat gjenden kryesisht te peshqit e ujërave të ftohta, konsumohen në sasi dukshëm më të vogla, kështu që raporti omega-3:omega-6 shpesh është plotësisht i çekuilibruar.
Prandaj, përdorimi i suplementeve ushqimore me omega-3 rekomandohet shpesh nga mjekët dhe profesionistët e kujdesit shëndetësor.
Acidet yndyrore esenciale
Acidet yndyrore esenciale (EFAs) janë acide yndyrore që njerëzit dhe kafshët duhet t’i marrin nëpërmjet ushqimit, pasi organizmit i nevojiten për kryerjen e duhur të funksioneve jetësore, por nuk mund t’i sintetizojë. Në përgjithësi, acidet yndyrore esenciale dhe derivatet e tyre janë vendimtare për trurin dhe sistemin nervor, duke përbërë 15%–30% të peshës së thatë të trurit. Acidet yndyrore esenciale ndahen në acide yndyrore të ngopura, të pangopura dhe të shumëpangopura. Për njerëzit, vetëm dy acide yndyrore njihen si esenciale, përkatësisht acidi alfa-linolenik, i cili është një acid yndyror omega-3, dhe acidi linoleik, i cili është një acid yndyror omega-6. Ka disa acide të tjera yndyrore që mund të klasifikohen si “esenciale me kusht”, që do të thotë se mund të bëhen esenciale në kushte të caktuara zhvillimore ose sëmundjeje; shembujt përfshijnë acidin dokozaheksaenoik, i cili është një acid yndyror omega-3, dhe acidin gama-linolenik, një acid yndyror omega-6.