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.

Pregled: Liposomska enkapsulacija bioaktivnih jedinjenja pomoću ultrazvuka

Ultrazvučna enkapsulacija nudi visoko efikasan i kontrolisan metod za ugradnju bioaktivnih jedinjenja u liposome, povećavajući njihovu stabilnost, bioraspoloživost i funkcionalne performanse. Akustična kavitacija generisana ultrazvukom visokog intenziteta promoviše brzu hidrataciju lipida, smanjenje veličine vezikula i ravnomernu disperziju, omogućavajući formiranje malih, homogenih liposoma sa uskim distribucijama veličine. Ova tehnika olakšava visoku efikasnost enkapsulacije za hidrofilna i lipofilna jedinjenja uz minimiziranje potrebe za organskim rastvaračima ili teškim uslovima obrade. Pored toga, ultrazvučna obrada omogućava preciznu kontrolu nad veličinom čestica i lamelarnošću, što su kritični parametri za optimizaciju kontrolisanog oslobađanja, ćelijskog unosa i dugoročne stabilnosti osetljivih bioaktivnih materija u farmaceutskim, nutraceutičkim i kozmetičkim aplikacijama.

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.
Ultrazvučni uređaji tipa sonde obezbeđuju potrebnu energiju za proizvodnju visokokvalitetnih liposoma koji su:

Nakon formiranja lipidnog filma i naknadne rehidracije, ultrazvučna obrada se koristi za promovisanje zarobljavanja aktivnih sastojaka u liposomima. Pored toga, sonikacija postiže željenu veličinu liposoma.

Липозомски инкапсулирани молекули са ултразвуком

Donja lista daje naznaku o tome koje supstance su već uspešno inkapsulirane u formulacije liposoma koristeći put ultrazvučne pripreme.

• 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.
• peptidi, npr. oksitocin, kolagen, GLP-1 peptidi itd.
• 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!

Izaberite željeni metod formiranja liposoma

Sonikacija se široko koristi u više metoda pripreme i obrade liposoma, jer podržava i formiranje liposoma i kontrolu nakon obrade. Može se primeniti tokom direktnog formiranja liposoma raspršivanjem lecitina (fosfolipida) u vodenoj fazi kako bi se promovisalo brzo stvaranje vezikula, a takođe se obično koristi u utvrđenim tehnikama kao što su isparavanje obrnute faze i hidratacija tankog filma kako bi se poboljšala disperzija lipida i ubrzalo formiranje vezikula. Pored početne pripreme, sonikacija se često koristi za učitavanje unapred formiranih (praznih) liposoma putem sonoporacije, omogućavajući efikasnu ugradnju bioaktivnih jedinjenja, a to je standardni alat za smanjenje veličine liposoma, proizvodeći manje, ujednačenije vezikule sa užim distribucijama veličine za poboljšanu stabilnost i performanse isporuke.
Saznajte više o različitim ultrazvučnim metodama proizvodnje liposoma:

• Ultrazvučna formiranje liposoma pomoću lecitina
• Ultrazvučna metoda isparavanja obrnute faze
• Ultrazvučna hidratacija tankog filma

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

Hielscher Ultrasonics’ Sistemi su pouzdane mašine koje se koriste u farmaceutskoj proizvodnji i proizvodnji suplemenata za formulisanje visokokvalitetnih liposoma napunjenih vitaminima, antioksidantima, flavonoidima, peptidima, polifenoloma i drugim bioaktivnim jedinjenjima / hranljivim materijama. Da zadovolji svoje klijente’ zahtevima, Hielscher isporučuje ultrazvučne uređaje iz kompaktnog ručnog laboratorijskog homogenizatora i ultrazvučnih uređaja na potpuno industrijskim ultrazvučnim sistemima za proizvodnju velikih količina liposomskih formulacija. Ultrazvučna formulacija liposoma može se pokrenuti kao serija ili kao kontinuirani inline proces pomoću ultrazvučnog protoka kroz reaktor. Na raspolaganju je širok spektar ultrazvučnih sonotroda (sondi) i reaktorskih posuda kako bi se osiguralo optimalno podešavanje za vašu proizvodnju liposoma. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava rad KSNUMKS / KSNUMKS u teškim uslovima i u zahtevnim okruženjima.
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: