Produktion av liposomalt C-vitamin med ultraljud
Liposomala vitaminberedningar är kända för sin högre biotillgänglighet och absorptionshastighet. C-vitamin, en antioxidant, är ett vanligt tillskott som används i näringspreparat och läkemedel för att stödja människokroppens immunsystem. Ultraljudsbehandling är en tillförlitlig och säker metod för produktion av högkvalitativa liposomer och nanoliposomer. Inkapslingsprocessen med ultraljud ger liposomer med ett högt innehåll av aktiva substanser, såsom C-vitamin.
Liposomalt C-vitamin framställt med ultraljudsbehandling
Fördelen med liposomala vitaminer är att de inte administreras i konventionell tablett- eller pulverform, utan som en flytande beredning med ökad biotillgänglighet. Detta innebär att vitaminerna kapslas in i kärnan av sfäriska fosfolipidceller, så kallade liposomer. Eftersom liposomer har en fosfolipidsammansättning som liknar lipidmembranen i mänskliga celler tas de upp betydligt bättre av kroppens celler. Därför används liposomer i medicinska beredningar och läkemedel, kosttillskott och nutraceutika, kosmeceutika och kosmetiska produkter. Ultraljudsbehandling är en mycket verkningsfull metod för att kapsla in molekyler såsom terapeutiska substanser i liposomer. Produktion av liposomer med ultraljud kännetecknas av hög inkapslingseffektivitet, vilket innebär att en hög andel av de aktiva innehållsämnena (t.ex. C-vitamin) kapslas in i liposomer. Samtidigt säkerställer ultraljudsbehandlingen att liposomerna får en enhetligt liten storlek, så att de lätt kan tas upp av mänskliga celler. Därför erbjuder liposomer med ultraljudsinkapslat C-vitamin mycket hög biotillgänglighet och effekt. Sammantaget är liposombildning med ultraljud mycket effektiv och ger liposomer av överlägsen kvalitet!
UIP1000hdT med genomströmningsreaktor av glas för liposomproduktion
Stegvisa anvisningar för inkapsling av C-vitamin i liposomer med ultraljud
Liposomalt C-vitamin är en tillförselform för C-vitamin som förbättrar absorptionen och biotillgängligheten. Ultraljudsbehandling med sond är en effektiv och tillförlitlig metod för att framställa liposomer.
Följande protokoll visar de allmänna stegen för att framställa liposomalt C-vitamin med en ultraljudsapparat med sond:
- Blanda C-vitaminpulver med en liten mängd destillerat vatten för att bilda en lösning.
- Tillsätt C-vitaminlösningen till en lösning av fosfolipider (såsom sojalecitin) i volymförhållandet 1:10 (C-vitamin:fosfolipider).
- Placera blandningen i en glasbägare och för ned ultraljudsapparatens sond, t.ex. UP200Ht med S26d14, i lösningen.
- Ultraljudsbehandla blandningen med ultraljudsapparaten med sond i 5–10 minuter vid en effektinställning på cirka 200W (frekvens 26 kHz). Ultraljudsapparatens sond bör föras försiktigt genom lösningen under ultraljudsbehandlingen. Undvik att sonden kommer i kontakt med bägarens vägg (eftersom glasbägare kan gå sönder).
- Låt blandningen stå i 10–15 minuter efter ultraljudsbehandlingen så att liposomerna kan bildas.
- Förvara i en mörk glasflaska och helst i kylskåp för långvarig stabilitet.
Det är viktigt att observera att det exakta protokollet kan variera beroende på den specifika ultraljudsapparaten och de material som används. Dessutom kan liposomernas stabilitet och kvalitet påverkas av faktorer som pH, temperatur och förekomsten av andra substanser, så det är viktigt att noggrant kontrollera dessa variabler under produktionsprocessen.
Lip o somer som framställs med ultraljud hjälper till att övervinna den korta halveringstiden, den låga permeabiliteten genom cellmembranet och den låga orala biotillgängligheten till följd av dessa bioaktiva föreningars nedbrytning i magsäcken och genom enzymatisk aktivitet. Inkapsling i ett fosfolipiddubbelskikt skyddar de aktiva ingredienserna mot nedbrytning och ökar upptagningshastigheten i cellerna.
Ultraljudsapparaten UP200Ht för effektiv inkapsling av C-vitamin i liposomer.
Bildning av liposomer med ultraljud
Eftersom bildningen av liposomer och nanoliposomer inte sker spontant krävs en energikälla för att främja inkapslingsprocessen. Liposomer är lipidvesiklar som bildas när fosfolipider, t.ex. lecitin, tillsätts till vatten, där de bildar dubbelskiktsstrukturer när tillräcklig energi tillförs, t.ex. genom ultraljudsbehandling. Ultraljudsbehandling hjälper lipidmolekylerna att ordna sig så att en termodynamiskt stabil vattenfas erhålls. Ultraljudsbehandling främjar inte bara bildningen av liposomer, utan minskar också liposomernas storlek så att nanoliposomer bildas. Liposomernas storlek är en viktig faktor för biotillgängligheten och upptagningshastigheten, eftersom mindre liposomer lättare kan tränga igenom cellmembranen.
Storleksminskning av liposomer med ultraljud
Ultraljudsdispergering är en enkel och effektiv metod för att minska liposomernas storlek och framställa nanoliposomer. För att framställa mindre liposomer behandlas hydratiserade vesiklar med ultraljud under några minuter med en ultraljudsapparat av sondtyp i en temperaturreglerad reaktor. Eftersom storleksminskning med ultraljud är en icke-termisk, rent mekanisk metod bryter den varken ned fosfolipiderna eller de bioaktiva föreningarna.
UP400St, en kraftfull ultraljudshomogenisator på 400 watt, för produktion av liposomer
Ultraljudsprocessorer för liposomproduktion
System från Hielscher Ultrasonics används i stor utsträckning inom läkemedels- och kosttillskottsproduktion för att formulera högkvalitativa liposomer laddade med vitaminer, antioxidanter, peptider, polyfenoler och andra bioaktiva föreningar. För att möta kundernas krav levererar Hielscher ultraljudsapparater från den kompakta handhållna laboratoriehomogenisatorn och bänkapparater till helt industriella ultraljudssystem för produktion av stora volymer liposomala formuleringar. Ett brett utbud av ultraljudssonotroder och reaktorer finns tillgängligt för att säkerställa en optimal konfiguration för din liposomproduktion. Hielschers robusta ultraljudsapparater möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, under hög belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | högre | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur/Referenser
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): En effektiv liposombaserad metod för inkapsling av antioxidanter. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, volym 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. och Wen, J. (2014): Framställning, optimering och karakterisering av liposomer laddade med bovint laktoferrin och fasta lipidpartiklar modifierade med hydrofila polymerer med hjälp av faktoriell försöksplanering. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Inverkan av framställningsmetod och variabler på den inre strukturen, morfologin och förekomsten av liposomer i kubosomer av fytantriol-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, volym 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposomer som avancerade leveranssystem för nutraceutika. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Liposomers kolloidala stabilitet. 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): Bioaktivitet hos organiska/oorganiska fotogenererade kompositer i bioinspirerade system. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
Värt att veta
C-vitamin
C-vitamin, även känt som L-askorbinsyra eller askorbat, är en vattenlöslig antioxidant med den kemiska formeln C6H8O6. Som antioxidant fungerar C-vitamin som elektrondonator i olika enzymatiska och icke-enzymatiska reaktioner. Dessutom är C-vitamin en kofaktor i många enzymatiska reaktioner som reglerar viktiga biologiska funktioner såsom sårläkning och kollagensyntes. Skörbjugg är den mest välkända formen av allvarlig C-vitaminbrist som uppstår till följd av försämrad kollagensyntes.
Som vitamin är askorbinsyra essentiell för människokroppen, vilket innebär att kroppen inte kan syntetisera C-vitamin, utan att det måste tillföras via maten. Livsmedel som är rika på C-vitamin omfattar citrusfrukter, camu camu, acerola, grönkål, nypon, svarta vinbär, guava samt andra frukter och grönsaker.
En välbalanserad kost ger lätt tillräckliga mängder C-vitamin. Kosttillskott såsom vitamindroppar, kapslar, tabletter, pulver och tuggvitaminer används dock ofta för att säkerställa en tillräcklig vitamintillförsel. Det rekommenderade dagliga intaget av C-vitamin enligt Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet är 110 mg/dag för vuxna män och 95 mg/dag för vuxna kvinnor.
Inom medicinen administreras C-vitamin i höga doser under medicinsk övervakning för att stödja cancerbehandlingar och stärka immunförsvaret. Studier har exempelvis visat att ett regelbundet intag av C-vitamintillskott minskar varaktigheten och svårighetsgraden av förkylning och influensa.
Vad är en liposom?
Liposomer är sfäriska vesiklar av mikroskopisk storlek, som kan variera från 30nm till flera mikrometer. Ett tillförlitligt sätt att syntetisera liposomer under kontrollerade förhållanden är inkapsling med ultraljud. Liposomer består huvudsakligen av fosfolipider, särskilt fosfatidylkolin, men de kan också innehålla andra lipidföreningar, såsom fosfatidyletanolamin från ägg.
Som vesiklar uppbyggda av fosfolipider fungerar liposomer som mikrobehållare som kapslar in bioaktiva föreningar såsom vitaminer, antioxidanter, polyfenoler, peptider och läkemedelssubstanser (t.ex. vacciner och medicinska föreningar). Fosfolipiddubbelskiktet kapslar in den bioaktiva substansen och transporterar den in i celler. Eftersom liposomernas dubbelskikt består av liknande fosfolipider som cellmembranen kan liposomer lätt passera genom cellmembranen och leverera de bioaktiva substanserna till cellerna. Detta gör liposomer till mycket potenta läkemedelsbärare med hög biotillgänglighet och absorptionshastighet. Fosfolipiddubbelskiktens amfifila egenskaper gör liposomerna lösliga i både vattenbaserade och polära vätskor.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratorieformat till industriell storlek.

