การผลิตวิตามินซีไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิก
สูตรตำรับวิตามินไลโปโซมเป็นที่รู้จักว่ามีชีวปริมาณออกฤทธิ์และอัตราการดูดซึมสูงกว่า วิตามินซีซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ใช้กันทั่วไปในผลิตภัณฑ์ทางโภชนาการและยาทางการแพทย์เพื่อสนับสนุนระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายมนุษย์ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เชื่อถือได้และปลอดภัยในการผลิตไลโปโซมและนาโนไลโปโซมคุณภาพสูง กระบวนการห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิกผลิตไลโปโซมที่บรรจุสารออกฤทธิ์ เช่น วิตามินซี ในปริมาณสูง
วิตามินซีไลโปโซมที่ผลิตด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
ข้อดีของวิตามินไลโปโซมคือไม่ได้ให้ในรูปแบบเม็ดหรือผงตามปกติ แต่ให้ในรูปแบบสูตรตำรับของเหลวที่มีชีวปริมาณออกฤทธิ์เพิ่มขึ้น กล่าวคือ วิตามินถูกห่อหุ้มไว้ในแกนกลางของเซลล์ฟอสโฟลิพิดทรงกลมที่เรียกว่าไลโปโซม เนื่องจากไลโปโซมมีองค์ประกอบฟอสโฟลิพิดคล้ายกับเยื่อหุ้มลิพิดของเซลล์มนุษย์ จึงถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์ของร่างกายได้ดีกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงมีการใช้ไลโปโซมในสูตรตำรับยาและผลิตภัณฑ์เภสัชกรรม ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและโภชนเภสัชภัณฑ์ ตลอดจนเวชสำอางและผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง การใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิผลสูงในการห่อหุ้มโมเลกุล เช่น สารที่ใช้ในการรักษา ไว้ในไลโปโซม การผลิตไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิกมีลักษณะเด่นคือประสิทธิภาพการกักเก็บสูง ซึ่งหมายความว่าสารออกฤทธิ์ในสัดส่วนสูง (เช่น วิตามินซี) ถูกห่อหุ้มไว้ในไลโปโซม ในขณะเดียวกัน การใช้คลื่นอัลตราโซนิกทำให้ไลโปโซมมีขนาดเล็กสม่ำเสมอ ซึ่งเซลล์มนุษย์สามารถดูดซึมได้ง่าย ดังนั้นไลโปโซมวิตามินซีที่ห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิกจึงมีชีวปริมาณออกฤทธิ์และประสิทธิผลสูงมาก โดยรวมแล้ว การสร้างไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพสูงและให้ไลโปโซมที่มีคุณภาพเหนือกว่า!
UIP1000hdT พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แก้วแบบไหลผ่านสำหรับการผลิตไลโปโซม
คำแนะนำทีละขั้นตอนสำหรับการห่อหุ้มวิตามินซีไว้ในไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิก
วิตามินซีไลโปโซมเป็นรูปแบบการนำส่งวิตามินซีที่ช่วยเพิ่มการดูดซึมและชีวปริมาณออกฤทธิ์ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกแบบโพรบเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ในการผลิตไลโปโซม
วิธีดำเนินการต่อไปนี้แสดงขั้นตอนทั่วไปในการผลิตวิตามินซีไลโปโซมโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบ:
- ผสมผงวิตามินซีกับน้ำกลั่นปริมาณเล็กน้อยเพื่อให้ได้สารละลาย
- เติมสารละลายวิตามินซีลงในสารละลายฟอสโฟลิพิด (เช่น เลซิตินจากถั่วเหลือง) ในอัตราส่วน 1:10 (วิตามินซี:ฟอสโฟลิพิด) โดยปริมาตร
- ใส่ส่วนผสมลงในบีกเกอร์แก้ว แล้วจุ่มโพรบของเครื่องอัลตราโซนิก เช่น UP200Ht ที่ติดตั้ง S26d14 ลงในสารละลาย
- ใช้เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบกับส่วนผสมเป็นเวลา 5–10 นาที โดยตั้งค่ากำลังประมาณ 200W (ความถี่ 26 kHz) ควรเคลื่อนโพรบของเครื่องอัลตราโซนิกผ่านสารละลายอย่างเบามือในระหว่างกระบวนการใช้คลื่นอัลตราโซนิก หลีกเลี่ยงการให้โพรบสัมผัสผนังบีกเกอร์ (เนื่องจากบีกเกอร์แก้วอาจแตกได้)
- หลังจากใช้คลื่นอัลตราโซนิกแล้ว ให้พักส่วนผสมไว้ 10–15 นาทีเพื่อให้ไลโปโซมก่อตัว
- เก็บในขวดแก้วสีเข้ม และควรเก็บในตู้เย็นเพื่อความคงตัวในระยะยาว
ควรทราบว่าวิธีดำเนินการที่แน่นอนอาจแตกต่างกันไปตามเครื่องอัลตราโซนิกและวัสดุที่ใช้ นอกจากนี้ ความคงตัวและคุณภาพของไลโปโซมอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น pH อุณหภูมิ และการมีสารอื่นอยู่ด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมตัวแปรเหล่านี้อย่างระมัดระวังในระหว่างกระบวนการผลิต
ไลโปโซมที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกช่วยแก้ปัญหาครึ่งชีวิตสั้น ความสามารถในการซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ต่ำ และชีวปริมาณออกฤทธิ์ต่ำเมื่อรับประทาน อันเนื่องมาจากการเสื่อมสลายของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้ในกระเพาะอาหารและโดยเอนไซม์ การห่อหุ้มไว้ในชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นช่วยปกป้องสารออกฤทธิ์จากการเสื่อมสลายและเพิ่มอัตราการดูดซึมเข้าสู่เซลล์
เครื่องอัลตราโซนิก UP200Ht สำหรับการกักเก็บวิตามินซีไว้ในไลโปโซมอย่างมีประสิทธิภาพ
การสร้างไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิก
เนื่องจากการก่อตัวของไลโปโซมและนาโนไลโปโซมไม่ได้เกิดขึ้นเอง จึงต้องใช้แหล่งพลังงานเพื่อส่งเสริมกระบวนการห่อหุ้ม ไลโปโซมเป็นถุงลิพิดที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเติมฟอสโฟลิพิด เช่น เลซิติน ลงในน้ำ โดยฟอสโฟลิพิดจะสร้างโครงสร้างสองชั้นเมื่อได้รับพลังงานเพียงพอ เช่น จากการใช้คลื่นอัลตราโซนิก การใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยให้โมเลกุลลิพิดจัดเรียงตัว จึงได้เฟสน้ำที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกไม่เพียงส่งเสริมการก่อตัวของไลโปโซมเท่านั้น แต่ยังลดขนาดของไลโปโซมจนได้นาโนไลโปโซมอีกด้วย ขนาดของไลโปโซมเป็นปัจจัยสำคัญต่อชีวปริมาณออกฤทธิ์และอัตราการดูดซึม เนื่องจากไลโปโซมที่มีขนาดเล็กกว่าสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ง่ายกว่า
การลดขนาดไลโปโซมด้วยอัลตราโซนิก
การกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพในการลดขนาดไลโปโซมและผลิตนาโนไลโปโซม ในการเตรียมไลโปโซมที่มีขนาดเล็กลง จะใช้คลื่นอัลตราโซนิกกับถุงลิพิดที่ผ่านการเติมน้ำเป็นเวลาสองสามนาที โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบในเครื่องปฏิกรณ์ที่ควบคุมอุณหภูมิ เนื่องจากเป็นวิธีที่ไม่ใช้ความร้อนและอาศัยกลไกเชิงกลล้วน ๆ การลดขนาดด้วยอัลตราโซนิกจึงไม่ทำให้ฟอสโฟลิพิดหรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเสื่อมสลาย
หลังจากสร้างฟิล์มลิพิดและเติมน้ำกลับเข้าไปแล้ว จะใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อส่งเสริมการกักเก็บสารออกฤทธิ์ไว้ในไลโปโซม นอกจากนี้ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกยังทำให้ได้ขนาดไลโปโซมตามที่ต้องการ
UP400St เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกำลังสูง 400 วัตต์ สำหรับการผลิตไลโปโซม
เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตไลโปโซม
ระบบของ Hielscher Ultrasonics ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตยาและผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อเตรียมไลโปโซมคุณภาพสูงที่บรรจุวิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ เปปไทด์ พอลิฟีนอล และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า Hielscher จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกตั้งแต่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์สำหรับห้องปฏิบัติการแบบมือถือขนาดกะทัดรัดและเครื่องอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะ ไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสำหรับการผลิตสูตรตำรับไลโปโซมในปริมาณมาก มีโซโนโทรดอัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์หลากหลายให้เลือก เพื่อให้มั่นใจว่าการจัดระบบสำหรับการผลิตไลโปโซมของคุณเหมาะสมที่สุด ความทนทานของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้ทำงานได้ 24/7 ภายใต้การใช้งานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดเข้มงวด
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาตรต่อรุ่นการผลิต | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่า | ชุดเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เอกสารวิชาการ/เอกสารอ้างอิง
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): วิธีที่มีประสิทธิภาพในการห่อหุ้มสารต้านอนุมูลอิสระโดยใช้ไลโปโซม Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, เล่ม 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. และ Wen, J. (2014): การเตรียม การหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุด และการศึกษาลักษณะเฉพาะของไลโปโซมที่บรรจุแลคโตเฟอร์รินจากโคและอนุภาคลิพิดแข็งที่ดัดแปรด้วยพอลิเมอร์ชอบน้ำ โดยใช้การออกแบบการทดลองแบบแฟกทอเรียล Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): ผลของวิธีเตรียมและตัวแปรต่อโครงสร้างภายใน สัณฐานวิทยา และการมีอยู่ของไลโปโซมในคิวโบโซม phytantriol-Pluronic® F127 Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, เล่ม 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): ไลโปโซมในฐานะระบบนำส่งขั้นสูงสำหรับโภชนเภสัชภัณฑ์. Integr Med (Encinitas). 2016 มี.ค.; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): ความคงตัวเชิงคอลลอยด์ของไลโปโซม 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): ฤทธิ์ทางชีวภาพของวัสดุเชิงประกอบอินทรีย์/อนินทรีย์ที่สร้างขึ้นด้วยแสงในระบบที่ได้แรงบันดาลใจจากชีวภาพ Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018)
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
วิตามินซี
วิตามินซี หรือที่เรียกว่า L-ascorbic acid หรือ ascorbate เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในน้ำ มีสูตรเคมีคือ C6H8O6. ในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระ วิตามินซีทำหน้าที่เป็นตัวให้อิเล็กตรอนในปฏิกิริยาต่าง ๆ ทั้งที่อาศัยและไม่อาศัยเอนไซม์ นอกจากนี้ วิตามินซียังเป็นโคแฟกเตอร์ในปฏิกิริยาที่อาศัยเอนไซม์หลายชนิด ซึ่งควบคุมการทำงานทางชีวภาพที่จำเป็น เช่น การสมานแผลและการสังเคราะห์คอลลาเจน โรคลักปิดลักเปิดเป็นรูปแบบของการขาดวิตามินซีอย่างรุนแรงที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ซึ่งเกิดจากความบกพร่องในการสังเคราะห์คอลลาเจน
ในฐานะวิตามิน ascorbic acid มีความจำเป็นต่อร่างกายมนุษย์ ซึ่งหมายความว่าร่างกายไม่สามารถสังเคราะห์วิตามินซีได้ แต่ต้องได้รับจากอาหาร อาหารที่อุดมด้วยวิตามินซี ได้แก่ ผลไม้ตระกูลส้ม คามูคามู อะเซโรลา เคล ผลโรสฮิป แบล็กเคอร์แรนต์ ฝรั่ง ตลอดจนผลไม้และผักอื่น ๆ
แม้อาหารที่สมดุลจะให้วิตามินซีในปริมาณเพียงพอได้โดยง่าย แต่ก็มักมีการใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เช่น วิตามินชนิดหยด แคปซูล เม็ด ผง และกัมมี เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับวิตามินเพียงพอ ปริมาณวิตามินซีที่หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งสหภาพยุโรปแนะนำให้บริโภคต่อวันคือ 110 mg/day สำหรับผู้ใหญ่เพศชาย และ 95 mg/day สำหรับผู้ใหญ่เพศหญิง
ในทางการแพทย์ มีการให้วิตามินซีในขนาดสูงภายใต้การดูแลของแพทย์เพื่อสนับสนุนการรักษามะเร็งและเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่น การศึกษาพบว่าการรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมวิตามินซีเป็นประจำช่วยลดระยะเวลาและความรุนแรงของโรคหวัดและไข้หวัดใหญ่
ไลโปโซมคืออะไร?
ไลโปโซมเป็นถุงทรงกลมขนาดจุลทรรศน์ ซึ่งอาจมีขนาดตั้งแต่ 30nm ไปจนถึงหลายไมโครเมตร วิธีที่เชื่อถือได้ในการสังเคราะห์ไลโปโซมภายใต้สภาวะที่ควบคุมคือการห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิก โดยส่วนใหญ่ ไลโปโซมประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด โดยเฉพาะ phosphatidylcholine แต่ยังอาจมีสารประกอบลิพิดอื่น ๆ เช่น phosphatidylethanolamine จากไข่
เนื่องจากเป็นถุงที่สร้างจากฟอสโฟลิพิด ไลโปโซมจึงทำหน้าที่เป็นภาชนะขนาดจุลภาคที่ห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น วิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ พอลิฟีนอล เปปไทด์ และสารที่ใช้เป็นยา (เช่น วัคซีน สารประกอบที่ใช้ในการรักษา) ชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและนำส่งสารนั้นเข้าสู่เซลล์ เนื่องจากชั้นสองชั้นของไลโปโซมสร้างจากฟอสโฟลิพิดที่คล้ายกับฟอสโฟลิพิดของเยื่อหุ้มเซลล์ ไลโปโซมจึงสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ง่ายและนำส่งสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเข้าสู่เซลล์ ทำให้ไลโปโซมเป็นตัวพายาที่มีศักยภาพสูงมาก มีชีวปริมาณออกฤทธิ์และอัตราการดูดซึมสูง สมบัติแอมฟิฟิลิกของชั้นฟอสโฟลิพิดสองชั้นทำให้ไลโปโซมละลายได้ทั้งในของเหลวที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบและของเหลวมีขั้ว
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงตั้งแต่ ขนาดสำหรับห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดอุตสาหกรรม