Ультразвукове вироблення ліпосомальних жирних кислот Омега-3
Наноліпосоми є високоефективними носіями ліків, які використовуються для підвищення біодоступності біологічно активних сполук, таких як омега-2 жирні кислоти, вітаміни та інші речовини. Ультразвукова інкапсуляція біологічно активних сполук – це швидка та проста методика приготування наноліпосом з високим лікарським навантаженням. Ультразвукова інкапсуляція в ліпосомах підвищує стабільність і біодоступність сполук.
Ліпосомальні жирні кислоти Омега-3
Омега-3 жирні кислоти, такі як ейкозапентаєнова кислота (EPA) і докозагексаєнова кислота (DHA), відіграють життєво важливу роль для правильного функціонування багатьох життєво важливих біохімічних реакцій в організмі людини. EPA і DHA в основному містяться в холодноводній рибі, печінці тріски і молюсках. Оскільки не всі споживають рекомендовані дві порції риби на тиждень, риб'ячий жир часто використовується у вигляді біологічно активних добавок. Крім того, омега-3 жирні кислоти, такі як EPA і DHA, використовуються як терапевтичні засоби для лікування серцево-судинних і мозкових захворювань, а також у терапії раку. З метою поліпшення біодоступності і швидкості всмоктування широко і успішно використовується ультразвукова інкапсуляція в ліпосоми.
Ультразвукова інкапсуляція омега-3 жирних кислот в ліпосоми
Ультразвукова інкапсуляція – надійна методика підготовки до формування ліпосом з високим навантаженням активними речовинами. Ультразвукова наноемульгування руйнує фосфоліпідні бішари та вводить енергію для сприяння збірці амфіфільних везикул сферичної форми, відомих як ліпосоми.
Ультразвукове дослідження дозволяє контролювати розмір ліпосоми в процесі ультразвукової підготовки: розмір ліпосоми зменшується зі збільшенням енергії ультразвуку. Менші ліпосоми забезпечують вищу біодоступність і можуть транспортувати молекули жирних кислот з більшою успішністю до цільових ділянок, оскільки менший розмір сприяє проникності через клітинні мембрани.
Ліпосоми відомі як сильнодіючі носії ліків, які можуть бути навантажені як ліпофільними, так і гідрофільними речовинами завдяки амфіфільній структурі їх бішарів. Іншою перевагою ліпосом є здатність хімічно модифікувати ліпосоми шляхом включення в рецептуру полімерів, пов'язаних з ліпідами, завдяки чому поглинання захоплених молекул у цільовій тканині покращується, а вивільнення ліків і, тим самим, подовжується час їх напіврозпаду. Ліпосомальна інкапсуляція захищає біологічно активні сполуки також від окисного розпаду, що є важливим фактором для поліненасичених жирних кислот, таких як EPA та DHA, які схильні до окислення.
Hadia et al. (2014) виявили, що ультразвукова інкапсуляція DHA та EPA за допомогою ультразвукового апарату зондового типу UP200S забезпечила чудову ефективність інкапсуляції (�) з 56,9 ± 5,2% для DHA та 38,6 ± 1,8% для EPA. � для DHA та EPA ліпосом значно збільшувався при використанні ультразвуку (p значення менше 0,05; статистично значущі значення).
Ультразвуково приготовані ліпосоми, насичені жирними кислотами DHA та EPA.
Дослідження та зображення: Hadian та ін., 2014
Порівняння ефективності: ультразвукова інкапсуляція проти екструзії ліпосом
Порівнюючи інкапсуляцію ультразвуковим зондовим типом з ультразвуковою зондацією та технікою екструзії, чудове формування ліпосом досягається за допомогою зондового ультразвукового дослідження.
Hadia et al. (2014) порівняли зондове ультразвукове дослідження (UP200S), ультразвукова ванна та екструзія є методами приготування ліпосом омега-3 риб'ячого жиру. Ліпосоми, отримані методом зондового устрування, мали кулясту форму і зберігали високу структурну цілісність. У дослідженні зроблено висновок, що ультразвукова діагностика вже сформованих ліпосом зондового типу полегшує підготовку високонавантажених ліпосом DHA та EPA. За допомогою соніки зондового типу омега-3 жирні кислоти DHA та EPA були інкапсульовані в наноліпосомальну мембрану. Інкапсуляція робить омега-3 жирні кислоти високо біодоступними та захищає їх від окисного розпаду.
Важливі фактори для високоякісних ліпосом
Після підготовки ліпосом стабілізація та зберігання ліпосомальних складів відіграють вирішальну роль для отримання довготривалої стабільної та високопотужної лікарської форми-носія.
Критичні фактори, які впливають на стабільність ліпосом, включають значення рН, температуру зберігання та матеріали контейнера для зберігання.
Для готової лікарської форми ідеальним вважається значення рН приблизно 6,5, тому що при рН 6,5 гідроліз ліпідів знижується до найнижчої швидкості.
Оскільки ліпосоми можуть окислюватися і втрачати навантаження на захоплену речовину, рекомендується температура зберігання приблизно 2-8 °C. Навантажені ліпосоми не повинні піддаватися умовам заморожування і відтавання, оскільки стрес заморожування-відтавання сприяє витоку інкапсульованих біологічно активних сполук.
Контейнери для зберігання та кришки для зберігання повинні бути ретельно підібрані, оскільки ліпосоми не сумісні з певними пластиковими матеріалами. Щоб запобігти деградації ліпосоми, ін'єкційні суспензії ліпосом слід зберігати у скляних ампулах, а не у флаконах для ін'єкцій із пробками. Сумісність з еластомерними пробками флаконів для ін'єкцій повинна бути перевірена. Щоб уникнути фотоокислення ліпідних композитів, дуже важливим є зберігання в захищеному від світла місці, наприклад, за допомогою пляшки з темного скла та зберігання в темному місці. Для інфузійних ліпосомних складів необхідно забезпечити сумісність суспензій ліпосом з внутрішньовенними трубками (виготовленими з синтетичного пластику). Зберігання та сумісність матеріалів повинні бути вказані на етикетці препарату ліпосоми. [пор. Кулкарні та Шоу, 2016]
Після утворення ліпідної плівки подальшої регідратації застосовують ультразвукове дослідження, що сприяє захопленню активних інгредієнтів в ліпосому. Крім того, ультразвукове дослідження дозволяє досягти бажаного розміру ліпосоми.
Високоефективні ультразвукові апарати для ліпосомальних складів
Звуковий апарат Hielscher — це надійні машини, які використовуються у фармацевтиці та виробництві харчових добавок для створення високоякісних ліпосом, насичених жирними кислотами, вітамінами, антиоксидантами, пептидами, поліфенолами та іншими біологічно активними сполуками. Щоб задовольнити потреби своїх клієнтів, компанія Hielscher постачає ультразвукові апарати від компактного ручного лабораторного гомогенізатора та настільних ультарсоніків до повністю промислових ультразвукових систем для виробництва великих обсягів ліпосомальних препаратів. Формуляція ультразвукових ліпосом може виконуватися як пакетний або як безперервний вбудований процес. Доступний широкий спектр ультразвукових сонотродів (зондів) і реакторних корпусів, щоб забезпечити оптимальну установку для виробництва ліпосом. Надійність звукорежисерів Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Потужні ультразвукові гомогенізатори від Лабораторії до Пілот і індастріал розмір.
Література / Список літератури
- 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.
Факти, які варто знати
Що таке ліпосоми?
Ліпосома – це кулястий пухирець, що має принаймні один ліпідний бішар. Відомо, що ліпосоми є чудовими носіями ліків і використовуються як транспортний засіб для введення поживних речовин, добавок і фармацевтичних препаратів у цільову тканину.
Ліпосоми зазвичай складаються з фосфоліпідів, особливо фосфатидилхоліну, але також можуть включати інші ліпіди, такі як яєчний фосфатидилетаноламін, якщо вони сумісні з ліпідною двошаровою структурою.
Ліпосома складається з водного ядра, яке оточене гідрофобною мембраною, у вигляді ліпідного бішару; Гідрофільні розчинені речовини, розчинені в ядрі, затримуються і не можуть легко пройти через бішар. Гідрофобні молекули можуть зберігатися в бішарі. Таким чином, ліпосома може бути насичена гідрофобними та/або гідрофільними молекулами. Щоб доставити молекули до цільового місця, ліпідний бішар може зливатися з іншими бішарами, такими як клітинна мембрана, доставляючи тим самим речовини, інкапсульовані в ліпосомі, в клітини.
Оскільки кровотік ссавців має водну основу, ліпосоми ефективно транспортують гідрофобну речовину через організм до клітин-мішеней. Таким чином, ліпосоми використовуються для підвищення біодоступності нерозчинних у воді молекул (наприклад, КБД, куркуміну, молекул ліків).
Ліпосоми успішно готуються шляхом ультразвукової наноемульгування та інкапсуляції.
Будова ліпосоми: водне ядро та фосфоліпідний бішар з гідрофільними головками та гідрофобними/ліпофільними хвостами.
омега-3 жирні кислоти
Омега-3 (ω-3) і омега-6 (ω-6) жирні кислоти є поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК) і сприяють численним функціям в організмі людини. Особливо омега-3 жирні кислоти відомі своїми протизапальними та корисними для здоров'я характеристиками.
Ейкозапентаєнова кислота або EPA (20:5n-3) діє як попередник простагландину-3 (який пригнічує агрегацію тромбоцитів), тромбоксану-3 та лейкотрієну-5 і відіграє вирішальну роль для здоров'я серцево-судинної системи та мозку.
Докозагексаєнова кислота або DHA (22:6n-3) є основним структурним компонентом центральної нервової системи ссавців. ДГК є найпоширенішою омега−3 жирною кислотою в мозку та сітківці ока, а обидва органи, мозок і сітківка ока, залежать від споживання DHA з їжею для нормального функціонування. ДГК підтримує широкий спектр клітинних мембран і клітинних сигнальних властивостей, особливо в сірій речовині мозку, а також у зовнішніх сегментах фоторецепторних клітин сітківки, які багаті мембранами.
Харчові джерела омега-3 жирних кислот
Деякі з харчових джерел ω-3 - це риба (наприклад, холодноводна риба, така як лосось, сардини, скумбрія), жир печінки тріски, молюски, ікра, морські водорості, масло морських водоростей, насіння льону (лляне насіння), насіння конопель, насіння чіа та волоські горіхи.
Стандартна західна дієта зазвичай включає велику кількість омега-6 (ω-6) жирних кислот, оскільки такі продукти, як зернові, олії рослинного насіння, птиця та яйця, багаті ліпідами омега-6. З іншого боку, омега-3 (ω-3) жирні кислоти, які в основному містяться в холодноводній рибі, споживаються в значно менших кількостях, так що співвідношення омега-3:омега-6 часто абсолютно незбалансоване.
Тому вживання біологічно активних добавок з омега-3 часто рекомендується лікарями та практикуючими лікарями.
незамінні жирні кислоти
Незамінні жирні кислоти (НЖК) - це жирні кислоти, які люди та тварини повинні споживати з їжею, оскільки організм потребує їх для належного життєдіяльності, але не може їх синтезувати. Загалом незамінні жирні кислоти та їх похідні мають вирішальне значення для мозку та нервової системи, складаючи 15–30% сухої маси мозку. Незамінні жирні кислоти розрізняють в насичених, ненасичених і поліненасичених жирних кислотах. Для людини відомо, що лише дві жирні кислоти є незамінними, а саме альфа-ліноленова кислота, яка є омега-3 жирною кислотою, і лінолева кислота, яка є омега-6 жирною кислотою. Існують і деякі інші жирні кислоти, які можна віднести до “умовно істотні”, що означає, що вони можуть стати необхідними при певних умовах розвитку або захворювання; Приклади включають докозагексаєнову кислоту, яка є омега-3 жирною кислотою, і гамма-ліноленову кислоту, жирну кислоту омега-6.