การผลิตอัลตราโซนิกของกรดไขมันโอเมก้า 3 ไลโปโซม
นาโนไลโปโซมเป็นพาหะยาที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้เพื่อเพิ่มการดูดซึมของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น กรดไขมันโอเมก้า 2 วิตามิน และสารอื่นๆ การห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิกของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเป็นเทคนิคที่รวดเร็วและง่ายดายในการเตรียมนาโนไลโปโซมที่มีปริมาณยาสูง การห่อหุ้มอัลตราโซนิกในไลโปโซมช่วยเพิ่มสารประกอบ’ ความเสถียรและการดูดซึม
กรดไขมันโอเมก้า 3 ไลโปโซม
กรดไขมันโอเมก้า 3 เช่น กรดไอโคซาเพนทาอีโนอิก (EPA) และกรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก (DHA) มีบทบาทสําคัญต่อการทํางานที่เหมาะสมของปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่สําคัญหลายอย่างในร่างกายมนุษย์ EPA และ DHA ส่วนใหญ่พบในปลาน้ําเย็นตับปลาและหอย เนื่องจากไม่ใช่ทุกคนที่บริโภคปลาสองเสิร์ฟที่แนะนําต่อสัปดาห์น้ํามันปลาจึงมักใช้ในรูปแบบของผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร นอกจากนี้ กรดไขมันโอเมก้า 3 เช่น EPA และ DHA ยังใช้เป็นยารักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดและสมอง ตลอดจนการรักษามะเร็ง เพื่อปรับปรุงการดูดซึมและอัตราการดูดซึมการห่อหุ้มอัลตราโซนิกเป็นไลโปโซมเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและประสบความสําเร็จ
การห่อหุ้มอัลตราโซนิกของกรดไขมันโอเมก้า 3 เป็นไลโปโซม
การห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการเตรียมที่เชื่อถือได้ในการสร้างไลโปโซมที่มีสารออกฤทธิ์สูง อิมัลชันนาโนอัลตราโซนิกขัดขวางฟอสโฟลิพิดสองชั้นและแนะนําพลังงานเพื่อส่งเสริมการประกอบถุงแอมฟิฟิลิกที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมที่เรียกว่าไลโปโซม
อัลตราโซนิกช่วยให้สามารถควบคุมขนาดไลโปโซมกระบวนการเตรียมอัลตราโซนิก: ขนาดไลโปโซมลดลงตามพลังงานอัลตราซาวนด์ที่เพิ่มขึ้น ไลโปโซมขนาดเล็กให้การเข้าถึงทางชีวภาพที่สูงขึ้นและสามารถขนส่งโมเลกุลของกรดไขมันที่มีอัตราความสําเร็จสูงขึ้นไปยังไซต์เป้าหมายเนื่องจากขนาดที่เล็กกว่าช่วยให้การซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
ไลโปโซมเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นพาหะยาที่มีศักยภาพซึ่งสามารถบรรจุสารไลโปฟิลิกและสารที่ชอบน้ําได้เนื่องจากโครงสร้างแอมฟิฟิลิกของสองชั้น ข้อดีอีกประการของไลโปโซมคือความสามารถในการปรับเปลี่ยนไลโปโซมทางเคมีโดยรวมโพลีเมอร์ที่ยึดติดกับไขมันลงในสูตรเพื่อให้การดูดซึมของโมเลกุลที่ติดอยู่ในเนื้อเยื่อเป้าหมายดีขึ้นและการปลดปล่อยยาและด้วยเหตุนี้จึงยืดเวลาครึ่งชีวิต การห่อหุ้มไลโปโซมช่วยปกป้องสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากการย่อยสลายออกซิเดชัน ซึ่งเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน เช่น EPA และ DHA ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน
Hadia et al. (2014) พบว่าการห่อหุ้มอัลตราโซนิกของ DHA และ EPA โดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ ยูพี 200 เอส ให้ประสิทธิภาพการห่อหุ้มที่เหนือกว่า (�) ด้วย 56.9 ± 5.2% สําหรับ DHA และ 38.6 ± 1.8% สําหรับ EPA � สําหรับ DHA และ EPA ของไลโปโซมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญโดยใช้อัลตราโซนิก (P ค่าที่น้อยกว่า 0.05; ค่าที่มีนัยสําคัญทางสถิติ)

ไลโปโซมที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกที่เต็มไปด้วยกรดไขมัน DHA และ EPA
การศึกษาและรูปภาพ: Hadian et al. 2014
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: การห่อหุ้มอัลตราโซนิกกับการอัดขึ้นรูปไลโปโซม
การเปรียบเทียบการห่อหุ้มแบบโพรบอัลตราโซนิกกับเทคนิคการ sonication และการอัดขึ้นรูปการก่อตัวของไลโปโซมที่เหนือกว่าทําได้โดยโพรบ
Hadia et al. (2014) เปรียบเทียบโพรบ sonication (ยูพี 200 เอส), การ sonication อาบน้ําและการอัดขึ้นรูปเป็นเทคนิคในการเตรียมไลโปโซมน้ํามันปลาโอเมก้า 3 ไลโปโซมที่เตรียมโดย sonication แบบโพรบมีรูปร่างเป็นทรงกลมและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูง การศึกษาสรุปว่าการ sonication แบบโพรบของไลโปโซมที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าช่วยอํานวยความสะดวกในการเตรียม DHA และ EPA liposomes ที่มีน้ําหนักสูง โดยการ sonication แบบโพรบกรดไขมันโอเมก้า 3 DHA และ EPA ถูกห่อหุ้มไว้ในเยื่อหุ้มนาโนไลโปโซม การห่อหุ้มทําให้กรดไขมันโอเมก้า 3 มีชีวภาพสูงและช่วยป้องกันการย่อยสลายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน
ปัจจัยสําคัญสําหรับไลโปโซมคุณภาพสูง
หลังจากการเตรียมไลโปโซมการรักษาเสถียรภาพและการเก็บรักษาสูตรไลโปโซมมีบทบาทสําคัญเพื่อให้ได้สูตรพาหะที่มีความเสถียรและมีศักยภาพสูงเป็นเวลานาน
ปัจจัยสําคัญที่ส่งผลต่อความเสถียรของไลโปโซม ได้แก่ ค่า pH อุณหภูมิในการจัดเก็บ และวัสดุภาชนะเก็บ
ค่า pH ประมาณ 6.5 ถือว่าเหมาะอย่างยิ่ง เนื่องจากที่ pH 6.5 การไฮโดรไลซิสของไขมันจะลดลงเหลืออัตราต่ําสุด
เนื่องจากไลโปโซมสามารถออกซิไดซ์และสูญเสียปริมาณสารที่ติดอยู่ได้ จึงแนะนําให้ใช้อุณหภูมิในการจัดเก็บที่ประมาณ 2-8 °C ไลโปโซมที่บรรจุต้องไม่อยู่ภายใต้สภาวะแช่แข็งและละลาย เนื่องจากความเครียดจากการแช่แข็ง - ละลายจะส่งเสริมการรั่วไหลของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ห่อหุ้ม
ควรเลือกภาชนะเก็บและฝาปิดภาชนะเก็บอย่างระมัดระวังเนื่องจากไลโปโซมเข้ากันไม่ได้กับวัสดุพลาสติกบางชนิด เพื่อป้องกันการย่อยสลายของไลโปโซมควรเก็บไว้ในหลอดแก้วแทนที่จะเป็นขวดฉีดแบบจุก ต้องทดสอบความเข้ากันได้กับจุกอีลาสโตเมอร์ของขวดฉีด เพื่อหลีกเลี่ยงโฟโตออกซิเดชันของคอมโพสิตไขมันการจัดเก็บที่ป้องกันแสงเช่นการใช้ขวดแก้วสีเข้มและเก็บไว้ในที่มืดเป็นสิ่งสําคัญมาก สําหรับสูตรไลโปโซมแบบใส่ได้ ต้องมั่นใจว่าความเข้ากันได้ของสารแขวนลอยไลโปโซมกับท่อทางหลอดเลือดดํา (ทําจากพลาสติกสังเคราะห์) ควรระบุการจัดเก็บและความเข้ากันได้ของวัสดุบนฉลากของสูตรไลโปโซม [อ้างอิง Kulkarni และ Shaw, 2016]

หลังจากการก่อตัวของฟิล์มไขมันในภายหลังการให้น้ําในภายหลังการ sonication จะใช้เพื่อส่งเสริมการดักจับสารออกฤทธิ์ในไลโปโซม นอกจากนี้การ sonication ยังบรรลุขนาดไลโปโซมที่ต้องการ
เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับสูตรไลโปโซม
Hielscher sonicator เป็นเครื่องจักรที่เชื่อถือได้ที่ใช้ในการผลิตยาและอาหารเสริมเพื่อกําหนดไลโปโซมคุณภาพสูงที่เต็มไปด้วยกรดไขมันวิตามินสารต้านอนุมูลอิสระเปปไทด์โพลีฟีนอลและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า Hielscher จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกจากเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ในห้องปฏิบัติการแบบมือถือขนาดกะทัดรัดและ ultarsonicators แบบตั้งโต๊ะไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสําหรับการผลิตสูตรไลโปโซมในปริมาณมาก สูตรไลโปโซมอัลตราโซนิกสามารถทํางานเป็นชุดหรือเป็นกระบวนการอินไลน์ต่อเนื่อง มีโซโนโทรดอัลตราโซนิก (โพรบ) และภาชนะเครื่องปฏิกรณ์ที่หลากหลายเพื่อให้แน่ใจว่ามีการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการผลิตไลโปโซมของคุณ ความทนทานของเครื่องสะท้อนเสียงของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
---|---|---|
1 ถึง 500 มล. | 10 ถึง 200 มล.? นาที | UP100H |
10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล.? นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L? นาที | UIP2000hdt |
10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L? นาที | UIP4000hdT |
ไม่ | 10 ถึง 100L? นาที | UIP16000 |
ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา!? ถามเรา!
วรรณกรรม? อ้างอิง
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Zahra Hadian (2016): A Review of Nanoliposomal Delivery System for Stabilization of Bioactive Omega-3 Fatty Acids. Electron Physician. 2016 Jan; 8(1): 1776–1785.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Vitthal S. Kulkarni., Charles Shaw (2016): Formulating Creams, Gels, Lotions, and Suspensions. In: Essential Chemistry for Formulators of Semisolid and Liquid Dosages, 2016. 29-41.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
ไลโปโซมคืออะไร?
ไลโปโซมเป็นถุงทรงกลมที่มีไขมันสองชั้นอย่างน้อยหนึ่งชั้น ไลโปโซมเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นพาหะยาที่ดีเยี่ยมและใช้เป็นพาหนะในการบริหารสารอาหารอาหารเสริมและยาในเนื้อเยื่อเป้าหมาย
ไลโปโซมมักทําจากฟอสโฟลิปิด โดยเฉพาะฟอสฟาติดิลโคลีน แต่อาจรวมถึงไขมันอื่นๆ เช่น ไข่ฟอสฟาติดิลเอทานอลมีน ตราบใดที่เข้ากันได้กับโครงสร้างไขมันสองชั้น
ไลโปโซมประกอบด้วยแกนน้ําซึ่งล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มที่ไม่ชอบน้ําในรูปแบบของไขมันสองชั้น ตัวละลายที่ชอบน้ําที่ละลายในแกนกลางถูกดักจับและไม่สามารถผ่านสองชั้นได้อย่างง่ายดาย โมเลกุลที่ไม่ชอบน้ําสามารถเก็บไว้ในชั้นสองชั้นได้ ไลโปโซมจึงสามารถเต็มไปด้วยโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ําและ/หรือชอบน้ํา ในการส่งโมเลกุลไปยังตําแหน่งเป้าหมาย lipid bilayer สามารถหลอมรวมกับสองชั้นอื่น ๆ เช่นเยื่อหุ้มเซลล์ส่งสารที่ห่อหุ้มในไลโปโซมเข้าสู่เซลล์
เนื่องจากกระแสเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นแบบน้ํา ไลโปโซมจึงขนส่งสารที่ไม่ชอบน้ําผ่านร่างกายไปยังเซลล์เป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไลโปโซมจึงถูกนํามาใช้เพื่อเพิ่มการดูดซึมของโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ําในน้ํา (เช่น CBD, เคอร์คูมิน, โมเลกุลของยา)
ไลโปโซมถูกเตรียมสําเร็จโดยอิมัลชันนาโนอัลตราโซนิกและการห่อหุ้ม
กรดไขมันโอเมก้า 3
กรดไขมันโอเมก้า 3 (ω-3) และโอเมก้า 6 (ω-6) เป็นกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) และมีส่วนช่วยในการทํางานหลายอย่างในร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะกรดไขมันโอเมก้า 3 เป็นที่รู้จักในด้านคุณสมบัติต้านการอักเสบและส่งเสริมสุขภาพ
กรดไอโคซาเพนทาอีโนอิกหรือ EPA (20:5n-3) ทําหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสําหรับพรอสตาแกลนดิน-3 (ซึ่งยับยั้งการรวมตัวของเกล็ดเลือด) thromboxane-3 และ leukotriene-5 eicosanoids และมีบทบาทสําคัญต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและสมอง
กรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิกหรือ DHA (22:6n-3) เป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลักของระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม DHA เป็นกรดไขมันโอเมก้า 3 ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในสมองและจอประสาทตา และอวัยวะทั้งสอง สมอง และจอประสาทตาต้องอาศัยการบริโภค DHA ในอาหารเพื่อให้ทํางานได้อย่างถูกต้อง DHA สนับสนุนเยื่อหุ้มเซลล์และคุณสมบัติการส่งสัญญาณของเซลล์ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสสารสีเทาของสมอง เช่นเดียวกับในส่วนด้านนอกของเซลล์รับแสงจอประสาทตา ซึ่งอุดมไปด้วยเยื่อหุ้มเซลล์
แหล่งอาหารของกรดไขมันโอเมก้า 3
แหล่งอาหารบางชนิดของ ω-3 ได้แก่ ปลา (เช่น ปลาน้ําเย็น เช่น ปลาแซลมอน ปลาซาร์ดีน ปลาแมคเคอเรล) น้ํามันตับปลา หอย คาเวียร์ สาหร่ายทะเล น้ํามันสาหร่ายทะเล เมล็ดแฟลกซ์ (ลินสีด) เมล็ดกัญชา เมล็ดเจีย และวอลนัท
อาหารตะวันตกมาตรฐานมักมีกรดไขมันโอเมก้า 6 (ω-6) ในปริมาณสูง เนื่องจากอาหาร เช่น ธัญพืช น้ํามันเมล็ดพืช สัตว์ปีก และไข่อุดมไปด้วยไขมันโอเมก้า 6 ในทางกลับกันกรดไขมันโอเมก้า 3 (ω-3) ซึ่งส่วนใหญ่พบในปลาน้ําเย็นจะถูกบริโภคในปริมาณที่ต่ํากว่าอย่างมีนัยสําคัญดังนั้นอัตราส่วนโอเมก้า 3:โอเมก้า 6 มักจะไม่สมดุลโดยสิ้นเชิง
ดังนั้นแพทย์และผู้ปฏิบัติงานด้านการดูแลสุขภาพจึงมักแนะนําให้ใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารโอเมก้า 3
กรดไขมันจําเป็น
กรดไขมันจําเป็น (EFAs) เป็นกรดไขมันที่มนุษย์และสัตว์ต้องกินเข้าไปโดยอาหาร เนื่องจากร่างกายต้องการกรดไขมันเพื่อการทํางานที่สําคัญที่เหมาะสม แต่ไม่สามารถสังเคราะห์ได้ โดยทั่วไป กรดไขมันที่จําเป็นและอนุพันธ์มีความสําคัญต่อสมองและระบบประสาท คิดเป็น 15%–30% ของน้ําหนักแห้งของสมอง กรดไขมันจําเป็นมีความโดดเด่นในกรดไขมันอิ่มตัวไม่อิ่มตัวและไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน สําหรับมนุษย์ เป็นที่ทราบกันดีว่ามีกรดไขมันเพียงสองชนิดเท่านั้นที่จําเป็น ได้แก่ กรดอัลฟาไลโนเลนิกซึ่งเป็นกรดไขมันโอเมก้า 3 และกรดไลโนเลอิกซึ่งเป็นกรดไขมันโอเมก้า 6 มีกรดไขมันอื่น ๆ ซึ่งสามารถจําแนกได้เป็น “จําเป็นตามเงื่อนไข”ซึ่งหมายความว่าสิ่งเหล่านี้สามารถกลายเป็นสิ่งจําเป็นภายใต้สภาวะพัฒนาการหรือโรคบางอย่าง ตัวอย่าง ได้แก่ กรดโดโคซาเฮกซาอีโนอิก ซึ่งเป็นกรดไขมันโอเมก้า 3 และกรดแกมมาไลโนเลนิก ซึ่งเป็นกรดไขมันโอเมก้า 6