Липозомски инкапсулирани биоактивни молекули са ултразвуком

Познато је да је ултразвук веома ефикасан у припреми липозомалних формулација. Типичне формулације липосома садрже витамин Ц, ЦБД, куркумин, кверцитин, астаксантин, пептиде и мноштво других биоактивних једињења помоћу ултразвука. Ултразвучна инкапсулација липозома је једноставна, брза и ефикасна техника која омогућава производњу стабилних, високо оптерећених везикула. Ултразвучно инкапсулирани хранљиви састојци се истичу врхунском биодоступношћу.

Шта су липозоми и које су њихове предности?

Липозоми су везикуле које се састоје од воденог језгра затвореног у један или више фосфолипидних двослојева. Пошто липозоми имају водено језгро окружено липидним слојем и хидрофилном спољашњом љуском, липозоми су растворљиви у води и могу да транспортују једињења растворљива у води и масти у одговарајућим одељцима везикула. Ово чини липозоме високо ефикасним системом за испоруку терапеутски активних молекула. Липозоми се формирају нарушавањем биолошких мембрана, процес који се промовише и интензивира ултразвуком. Липозоми се најчешће састоје од фосфолипида, посебно фосфатидилхолина, али могу укључивати и друге липиде, као што је фосфатидилетаноламин из јаја, све док су компатибилни са структуром липидног двослоја. Липозоми се спонтано формирају када су фосфолипиди хидрирани. У првом кораку – фаза хидратације – соникација се користи за нано-емулзификацију липида и водене фазе како би се подстакло формирање високо оптерећених мулти-ламелних везикула (МЛВ). Након тога, сонификација се може користити за смањење величине липозома ако је потребно. Да би се добила мања величина везикула, ултразвук се примењује да би се распршила и смањила величина липосома на моно-дисперговане велике уни-ламеларне везикуле (ЛУВ) или мале уни-ламеларне везикуле (СУВ).
Ултразвучна техника формирања липозома и смањења величине липозома је поуздана, брза, ефикасна, лака и безбедна. Произведени липозоми показују високу количину биоактивних супстанци, високу стабилност и супериорну биорасположивост.

Зашто ултразвучне купке за чишћење нису у стању да произведу висококвалитетне липозоме?

Производња липозома захтева ултразвучни уређај који може да испоручи довољно енергије за стварање униформних честица нано величине. Домаћи липозоми који користе ултразвучно средство за чишћење накита обично су генерално неефикасни јер припремљени липозоми не показују ни потребну нано-величину нити инкапсулирају биоактивне хранљиве материје на ефикасан и дугорочно стабилан начин. Да би се припремили висококвалитетни липозоми, ултразвучни апарат типа сонде је пожељна технологија јер сонда (сонотрода) може пренети интензивну акустичну енергију потребну за формирање ефикасних липозома високог оптерећења у медијум. Генерално, липозоми произведени ултразвучном сондом имају дистрибуцију величине честица од 100-500 нм, што је оптимално за велика оптерећења и супериорну биодоступност.
Употреба ултразвучног реактора са проточним ћелијама омогућава припрему липозома у окружењу без кисеоника како би се спречила оксидативна деградација.
Ултрасоникатори типа сонде обезбеђују потребну енергију за производњу липозома који су:

Након формирања липидног филма накнадном рехидрацијом, ултразвук се користи за промовисање заробљавања активних састојака у липозому. Поред тога, ултразвуком се постиже жељена величина липозома.

Липозомски инкапсулирани молекули са ултразвуком

Листа у наставку даје индикацију које су супстанце већ успешно инкапсулиране у формулације липосома коришћењем ултразвучног начина припреме.

• антиоксиданси као што су глутатион, витамин Ц, метиловани витамини Б, ресвератрол, ЦоК10 итд.
• феноли: флавоноиди као што су фисетин, кверцитин, олигомерни проантоцијанидини (ОПЦ); сапонини као што је астралгалозид; алкалоиди
• минерали као што су магнезијум хелати (нпр. магнезијум треонат, магнезијум оротат), цинк, бакар итд.
• терпени као што су астаксантин, лимонен, пинен, хумулен, линалол, бета-кариофилен, фитол, гераниол, терпинолен итд.
• липиди као што су омега-3 масне киселине ЕПА и ДХА; дипалмитоил-фосфатидилхолин (ДППЦ) итд.
• аминокиселине као што су креатин, глицин, 5-ХТП (5-хидрокситриптофан), фенилаланин, Л-теанин, ГАБА (гама-аминобутирна киселина), таурин, Н-ацетилцистеин (НАЦ), Л-тирозин итд.
• пептиди, нпр. окситоцин, пептиди колагена итд.
• полисахариди као што су хијалуронска киселина, полисахариди печурака итд.
• канабиноиди као што су ЦБД, ЦБГ, ТХЦ
• ноотропици, паметни лекови и когнитивни појачивачи, који могу укључивати горе поменуте супстанце као и друге молекуле

Нано-појачана липозомска формулација биоактивних молекула нуди већу стопу апсорпције, супериорну биодоступност и може омогућити супстанцама да пређу крвно-мождану баријеру.
Алтернативни системи за испоруку лекова засновани на липидима су нано-емулзије и колоидни носачи на бази липида као што су чврсте липидне наночестице (СЛН) и наноструктурирани липидни носачи (НЛЦ). Све оне, нано-емулзије, СЛН и НЛЦ могу се поуздано формирати и учитати под ултразвучном обрадом.
Прочитајте више о ултразвучно екстрахованој и нано-капсулираној Алое Вери!

Фактори који утичу на квалитет липосома

Квалитет липосома је одређен уједначеношћу величине честица и ламеларности, ефикасношћу хватања (%ЕЕ) / оптерећењем инкапсулације и стабилношћу. Начин припреме, услови обраде, сировине и складиштење су важни фактори који доприносе квалитету, а тиме и потенцији липозомалних формулација. СЕМ слика лево приказује ултразвучно припремљене липозоме напуњене ДХА и ЕПА масним киселинама користећи Хиелсцхер ултрасоницатор УП200С (студија и слика: Хадиан ет ал. 2014).
Ултразвучна припрема липосома је поуздана техника, која даје малу, уједначену величину липозомских честица са великим оптерећењем биоактивних молекула. Параметри ултразвучног процеса (као што су амплитуда, укупна енергија, време, пулсација, температура, притисак) су тачно подесиви. Као техника нетермичке обраде, принцип рада сонификације је заснован на чисто механичком смицању. Пораст температуре у соницираној течности треба објаснити другим законом термодинамике, који каже да се свака примењена енергија на крају претвара у топлоту. За одржавање стабилне ниске температуре липозомалног медијума, Хиелсцхер Ултрасоницс обезбеђује софистицирана решења за хлађење, као што су ледене купке и реактори и проточне ћелије са расхладним омотачем. Резултати ултразвучне производње липозома су поновљиви, што је важно за стандардизован процес и континуирано висок квалитет производа.
Висококвалитетни фосфолипиди са високим процентом фосфатидилхолина и фосфатидилетаноламина обезбеђују стабилну љуску липосома која спречава цурење хранљивих материја. Јака фосфолипидна љуска такође штити инкапсулиране хранљиве материје од оксидативне и термичке деградације. Због тога је неопходан уравнотежен однос фософолипида према воденој фази и инкапсулираних хранљивих материја (биоактивних молекула).

Ултрасоникатори високих перформанси за производњу липозома

Хиелсцхер Ултрасоницс системи су поуздане машине које се користе у фармацеутској производњи и производњи додатака за формулисање висококвалитетних липозома напуњених витаминима, антиоксидансима, флавоноидима, пептидима, полифенолима и другим биоактивним једињењима/хранљивим материјама. Да би испунио захтеве својих купаца, Хиелсцхер испоручује ултрасоникаторе од компактног ручног лабораторијског хомогенизатора и стоних ултразвучних апарата до потпуно индустријских ултразвучних система за производњу великих количина липозомалних формулација. Ултразвучна формулација липосома може се изводити као серија или као континуирани инлине процес користећи ултразвучни проточни реактор. Доступан је широк спектар ултразвучних сонотрода (сонда) и реакторских судова како би се осигурало оптимално подешавање за вашу производњу липосома. Робусност Хиелсцхерове ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Прецизна контрола свих важних параметара процеса као што су амплитуда, притисак, температура и време соникације чине ултразвучни процес поузданим и поновљивим. Хиелсцхер Ултрасоницс зна о важности стално високог квалитета производа и подржава произвођаче додатака и терапеутика да имплементирају стандардизацију процеса и ГМП (Добре производне праксе) интелигентним софтвером и аутоматским снимањем података. Наши дигитални ултразвучни хомогенизатори аутоматски снимају све ултразвучне параметре процеса на уграђену СД картицу. Дигитални екрани на додир и даљинско управљање претраживачем омогућавају континуирано праћење процеса и омогућавају прецизно подешавање параметара процеса кад год је то потребно. Ово значајно олакшава праћење процеса и контролу квалитета.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: