Производња липозомалног витамина C ултразвуком
Липозомалне формулације витамина познате су по већој биорасположивости и већој стопи апсорпције. Витамин C, антиоксиданс, уобичајен је додатак који се користи у нутритивним и медицинским препаратима за подршку имунском систему људског организма. Ултразвучна обрада је поуздана и безбедна метода за производњу висококвалитетних липозома и нанолипозома. Процес ултразвучне енкапсулације производи липозоме са високим садржајем активних супстанци, као што је витамин C.
Липозомални витамин C произведен ултразвучном обрадом
Предност липозомалних витамина је у томе што се не примењују у уобичајеном облику таблета или праха, већ као течна формулација са повећаном биорасположивошћу. То значи да су витамини енкапсулирани у језгру сферних фосфолипидних ћелија, такозваних липозома. Пошто липозоми имају фосфолипидни састав сличан липидним мембранама људских ћелија, знатно се боље апсорбују у ћелије организма. Због тога се липозоми користе у медицинским формулацијама и фармацеутским препаратима, суплементима и нутрацеутицима, козмецеутицима и козметичким производима. Ултразвучна обрада је веома делотворна метода за енкапсулацију молекула, као што су терапеутске супстанце, у липозоме. Ултразвучну производњу липозома карактерише висока ефикасност инкорпорирања, што значи да се висок проценат активних састојака (нпр. витамина C) енкапсулира у липозоме. Истовремено, соникација обезбеђује уједначено малу величину липозома, што омогућава њихову лаку апсорпцију у људске ћелије. Због тога липозоми са ултразвучно енкапсулираним витамином C пружају веома високу биорасположивост и делотворност. Свеукупно, ултразвучно формирање липозома је веома ефикасно и обезбеђује врхунски квалитет липозома!
UIP1000hdT са стакленим проточним реактором за производњу липозома
Упутство корак по корак за ултразвучну енкапсулацију витамина C у липозоме
Липозомални витамин C је облик за примену витамина C који побољшава апсорпцију и биорасположивост. Ултразвучна обрада сондом је ефикасна и поуздана метода за производњу липозома.
Следећи протокол приказује опште кораке за производњу липозомалног витамина C помоћу ултразвучног уређаја са сондом:
- Помешајте витамин C у праху са малом количином дестиловане воде да бисте добили раствор.
- Додајте раствор витамина C у раствор фосфолипида (као што је сојин лецитин) у запреминском односу 1:10 (витамин C:фосфолипиди).
- Сипајте смешу у стаклену лабораторијску чашу и уроните сонду ултразвучног уређаја, нпр. UP200Ht са S26d14, у раствор.
- Обрађујте смешу ултразвуком помоћу ултразвучног уређаја са сондом током 5–10 минута, при снази подешеној на приближно 200W (фреквенција 26 kHz). Сонду ултразвучног уређаја треба лагано померати кроз раствор током соникације. Избегавајте контакт сонде са зидом чаше (јер стаклене чаше могу да се разбију).
- Након соникације, оставите смешу да одстоји 10–15 минута како би се липозоми формирали.
- Чувајте у боци од тамног стакла, по могућности у фрижидеру, ради дугорочне стабилности.
Важно је напоменути да тачан протокол може да се разликује у зависности од конкретног ултразвучног уређаја и коришћених материјала. Поред тога, на стабилност и квалитет липозома могу утицати фактори као што су pH, температура и присуство других супстанци, па је важно пажљиво контролисати ове променљиве током производног процеса.
Липозоми припремљени ултразвуком помажу да се превазиђу кратко време полуживота, ниска пропустљивост ћелијске мембране и слаба орална биорасположивост услед разградње ових биоактивних једињења у желуцу и деловањем ензима. Инкапсулација у фосфолипидни двослој штити активне састојке од разградње и повећава стопу њихове апсорпције у ћелије.
Ултразвучни хомогенизатор UP200Ht за ефикасно заробљавање витамина Ц у липозомима.
Ултразвучно формирање липозома
Пошто формирање липозома и нанолипозома није спонтан процес, потребан је извор енергије да би се подстакао процес инкапсулације. Липозоми су липидне везикуле које настају када се фосфолипиди, нпр. лецитин, додају у воду, где формирају двослојне структуре када се доведе довољно енергије, нпр. соникацијом. Ултразвучна обрада помаже уређивању липидних молекула, тако да се добија термодинамички стабилна водена фаза. Соникација не само да подстиче формирање липозома већ и смањује њихову величину, чиме настају нанолипозоми. Величина липозома је важан фактор за биорасположивост и стопу апсорпције, јер мањи липозоми лакше продиру кроз ћелијске мембране.
Ултразвучно смањење величине липозома
Ултразвучно дисперговање је једноставна и ефикасна метода за смањење величине липозома и производњу нанолипозома. Да би се припремили мањи липозоми, хидратисане везикуле се неколико минута обрађују ултразвучним хомогенизатором са сондом у реактору са контролисаном температуром. Као нетермичка, чисто механичка метода, ултразвучно смањење величине не разграђује ни фосфолипиде ни биоактивна једињења.
Након формирања липидног филма и накнадне рехидратације, соникација се користи за подстицање заробљавања активних састојака у липозому. Поред тога, соникацијом се постиже жељена величина липозома.
UP400St, снажан ултразвучни хомогенизатор од 400 вати, за производњу липозома
Ултразвучни процесори за производњу липозома
Системи Hielscher Ultrasonics се широко користе у производњи фармацеутских производа и додатака исхрани за формулисање висококвалитетних липозома са витаминима, антиоксидансима, пептидима, полифенолима и другим биоактивним једињењима. Да би задовољио захтеве својих купаца, Hielscher испоручује ултразвучне уређаје у распону од компактних ручних лабораторијских хомогенизатора и стоних ултразвучних уређаја до потпуно индустријских ултразвучних система за производњу великих количина липозомалних формулација. Доступан је широк асортиман ултразвучних сонотрода и реактора како би се обезбедила оптимална конфигурација за вашу производњу липозома. Робусност ултразвучних уређаја Hielscher омогућава рад 24/7 при великим оптерећењима и у захтевним окружењима.
Табела у наставку пружа увид у приближан капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | већи | група уређаја UIP16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература/Референце
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Ефикасна метода инкапсулације антиоксиданаса заснована на липозомима. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, том 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. и Wen, J. (2014): Припрема, оптимизација и карактеризација липозома са говеђим лактоферином и чврстих липидних честица модификованих хидрофилним полимерима применом факторског плана експеримента. Хемијска биологија и дизајн лекова 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Утицај методе припреме и променљивих на унутрашњу структуру, морфологију и присуство липозома у кубозомима од фитантриола и Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, том 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Липозоми као напредни системи за испоруку нутрацеутика. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Колоидна стабилност липозома. 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): Биолошка активност органских/неорганских фотогенерисаних композита у биоинспирисаним системима. Румунски часопис за физику 63, 702 (2018)
Чињенице које вреди знати
Витамин Ц
Витамин Ц, познат и као L-аскорбинска киселина или аскорбат, јесте антиоксиданс растворљив у води са хемијском формулом C6H8O6. Као антиоксиданс, витамин Ц делује као донор електрона у различитим ензимским и неензимским реакцијама. Осим тога, витамин Ц је кофактор у многим ензимским реакцијама које регулишу основне биолошке функције као што су зарастање рана и синтеза колагена. Скорбут је најпознатији облик тешког недостатка витамина Ц који настаје услед поремећене синтезе колагена.
Као витамин, аскорбинска киселина је неопходна људском организму, што значи да организам не може да синтетише витамин Ц, већ се он мора уносити храном. Намирнице богате витамином Ц обухватају цитрусно воће, каму каму, ацеролу, кељ, шипак, црну рибизлу, гуаву, као и друго воће и поврће.
Добро уравнотежена исхрана лако обезбеђује одговарајуће количине витамина Ц. Међутим, додаци исхрани као што су витаминске капи, капсуле, таблете, прашкови и гумене бомбоне често се користе како би се обезбедио довољан унос витамина. Европска агенција за безбедност хране препоручује дневни унос витамина Ц од 110 mg/дан за одрасле мушкарце и 95 mg/дан за одрасле жене.
У медицини се витамин Ц примењује у високим дозама под медицинским надзором како би се подржало лечење рака и ојачао имунски систем. На пример, студије су показале да редован унос додатака исхрани са витамином Ц скраћује трајање и смањује тежину прехладе и грипа.
Шта је липозом?
Липозоми су сферне везикуле микроскопске величине, која може да се креће од 30nm до неколико микрометара. Поуздан начин синтезе липозома у контролисаним условима јесте ултразвучна инкапсулација. Липозоми се углавном састоје од фосфолипида, нарочито фосфатидилхолина, али могу да садрже и друга липидна једињења, као што је фосфатидилетаноламин из јаја.
Као везикуле изграђене од фосфолипида, липозоми делују као микроконтејнери који инкапсулирају биоактивна једињења као што су витамини, антиоксиданси, полифеноли, пептиди и лековите супстанце (нпр. вакцине, лековита једињења). Фосфолипидни двослој инкапсулира биоактивну супстанцу и преноси је у ћелије. Пошто су двослојеви липозома изграђени од фосфолипида сличних онима у ћелијским мембранама, липозоми могу лако да прођу кроз ћелијске мембране и испоруче биоактивне супстанце у ћелије. То чини липозоме веома делотворним носачима лекова са високом биорасположивошћу и стопом апсорпције. Амфифилна својства фосфолипидних двослојева чине липозоме растворљивим и у воденим и у поларним течностима.
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.