Liposomal đóng gói phân tử hoạt tính sinh học với Ultrasonics

Ultrasonication được biết đến là có hiệu quả cao trong việc chuẩn bị các công thức liposome. Các công thức liposome điển hình đóng gói vitamin C, CBD, curcumin, quercitin, astaxanthin, peptide và manifiold các hợp chất hoạt tính sinh học khác bằng cách sử dụng siêu âm. Đóng gói liposome siêu âm là một kỹ thuật đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả cho phép sản xuất các túi ổn định, tải cao. Ultrasonically đóng gói chất dinh dưỡng vượt trội với khả dụng sinh học vượt trội.

Liposome là gì và lợi ích của chúng là gì?

Liposome là các túi bao gồm một lõi nước được bao bọc trong một hoặc nhiều lớp kép phospholipid. Vì liposome có lõi nước được bao quanh bởi lớp lipid và lớp vỏ ngoài ưa nước, liposome hòa tan trong nước và có thể vận chuyển các hợp chất tan trong nước và tan trong chất béo trong các ngăn tương ứng của túi. Điều này làm cho liposome trở thành một hệ thống phân phối hiệu quả cao cho các phân tử hoạt động trị liệu. Liposome được hình thành bằng cách phá vỡ màng sinh học, một quá trình được thúc đẩy và tăng cường bằng siêu âm. Liposome thường bao gồm phospholipid, đặc biệt là phosphatidylcholine, nhưng cũng có thể bao gồm các lipid khác, chẳng hạn như phosphatidylethanolamine trứng, miễn là chúng tương thích với cấu trúc lớp kép lipid. Liposome hình thành một cách tự nhiên khi phospholipid được ngậm nước. Trong bước đầu tiên – Giai đoạn hydrat hóa – sonication được sử dụng để nano-nhũ hóa lipid và pha nước để thúc đẩy sự hình thành các túi đa lamellar tải cao (MLVs). Sau đó, sonification có thể được sử dụng để giảm kích thước liposome nếu cần. Để có được kích thước túi nhỏ hơn, sonication được áp dụng để phân tán và giảm kích thước liposome đến các túi đơn lamellar lớn phân tán đơn (LUV) hoặc túi đơn lamellar nhỏ (SUV).
Kỹ thuật siêu âm hình thành liposome và giảm kích thước liposome là đáng tin cậy, nhanh chóng, hiệu quả, dễ dàng và an toàn. Các liposome được sản xuất cho thấy tải lượng hoạt chất sinh học cao, độ ổn định cao và khả dụng sinh học vượt trội.

Tại sao phòng tắm làm sạch siêu âm không có khả năng sản xuất liposome chất lượng cao?

Việc sản xuất liposome đòi hỏi một thiết bị siêu âm có thể cung cấp đủ năng lượng để tạo ra các hạt đồng nhất, có kích thước nano. Liposome tự chế bằng cách sử dụng chất tẩy rửa đồ trang sức siêu âm thường không hiệu quả vì liposome được chuẩn bị không thể hiện kích thước nano cần thiết cũng như không đóng gói các chất dinh dưỡng hoạt tính sinh học một cách hiệu quả và ổn định lâu dài. Để chuẩn bị liposome chất lượng cao, ultrasonicator loại đầu dò là công nghệ ưa thích vì đầu dò (sonotrode) có thể truyền năng lượng âm thanh cường độ cao cần thiết cho sự hình thành liposome hiệu quả cao vào môi trường. Nói chung, liposome được sản xuất bằng đầu dò siêu âm có phân bố kích thước hạt 100-500nm, tối ưu cho tải trọng cao và khả dụng sinh học vượt trội.
Việc sử dụng một lò phản ứng tế bào dòng chảy siêu âm cho phép chuẩn bị liposome trong môi trường không có oxy để ngăn chặn sự thoái hóa oxy hóa.
Ultrasonicators loại thăm dò cung cấp năng lượng cần thiết để sản xuất liposome đó là:

Sau khi hình thành màng lipid bù nước tiếp theo, sonication được sử dụng để thúc đẩy sự bẫy của các hoạt chất trong liposome. Ngoài ra, sonication đạt được kích thước liposome mong muốn.

Liposomal đóng gói phân tử với siêu âm

Danh sách dưới đây đưa ra một dấu hiệu mà các chất đã đóng gói thành công vào các công thức liposome bằng cách sử dụng con đường chuẩn bị siêu âm.

• chất chống oxy hóa như glutathione, vitamin C, vitamin B methyl hóa, resveratrol, CoQ10, v.v.
• phenolics: flavonoid như fisetin, quercitin, oligomeric proanthocyanidins (OPC); saponin như astralgaloside; Các ancaloit
• Các khoáng chất như magiê chelate (ví dụ magiê threonate, magiê orotate), kẽm, đồng, v.v.
• terpen như astaxanthin, limonene, pinene, humulene, linalool, beta-caryophyllene, phytol, geraniol, terpinolene, v.v.
• lipid như axit béo omega-3 EPA và DHA; dipalmitoyl-phosphatidylcholine (DPPC) vv
• axit amin như creatine, glycine, 5-HTP (5-hydroxytryptophan), phenylalanine, L-theanine, GABA (gamma-aminobutyric acid), taurine, N-acetylcysteine (NAC), L-tyrosine, vv
• peptide, ví dụ như oxytocin, collagen peptide, v.v.
• polysacarit như axit hyaluronic, nấm polisacarit, v.v.
• cannabinoid như CBD, CBG, THC
• nootropics, thuốc thông minh và chất tăng cường nhận thức, có thể bao gồm các chất được đề cập ở trên cũng như các phân tử khác

Công thức liposome tăng cường nano của các phân tử hoạt tính sinh học cung cấp tỷ lệ hấp thụ cao hơn, sinh khả dụng vượt trội và có thể cho phép các chất vượt qua hàng rào máu não.
Các hệ thống phân phối thuốc dựa trên lipid thay thế là nhũ tương nano và chất mang keo dựa trên lipid như hạt nano lipid rắn (SLN) và chất mang lipid có cấu trúc nano (NLC). Tất cả chúng, nhũ tương nano, SLN và NLC có thể được hình thành và tải một cách đáng tin cậy dưới sonication.
Đọc thêm về Aloe Vera siêu âm chiết xuất và đóng gói nano!

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng liposome

Chất lượng liposome được xác định bởi sự đồng nhất về kích thước hạt và độ lamellarity, hiệu quả bẫy (�)? tải đóng gói và độ ổn định. Phương pháp chuẩn bị, điều kiện chế biến, nguyên liệu thô và bảo quản là những yếu tố quan trọng góp phần vào chất lượng và do đó hiệu lực của các công thức liposome. Hình ảnh SEM bên trái cho thấy các liposome được chuẩn bị siêu âm được nạp với axit béo DHA và EPA bằng cách sử dụng một siêu âm Hielscher UP200S (nghiên cứu và hình ảnh: Hadian et al. 2014).
Việc chuẩn bị siêu âm liposome là một kỹ thuật đáng tin cậy, mang lại kích thước hạt liposome nhỏ, đồng đều với tải trọng cao các phân tử hoạt tính sinh học. Các thông số quá trình siêu âm (biên độ, tổng năng lượng, thời gian, xung, nhiệt độ, áp suất) có thể điều chỉnh chính xác. Là một kỹ thuật xử lý không nhiệt, nguyên lý làm việc của âm thanh hóa dựa trên cắt cơ học hoàn toàn. Sự gia tăng nhiệt độ trong chất lỏng sonicated sẽ được giải thích bằng định luật thứ hai của nhiệt động lực học, trong đó nói rằng bất kỳ năng lượng nào được áp dụng cuối cùng đều được chuyển thành nhiệt. Để duy trì nhiệt độ thấp ổn định của môi trường liposome, Hielscher Ultrasonics cung cấp các giải pháp làm mát tinh vi, chẳng hạn như tắm nước đá cũng như lò phản ứng và tế bào dòng chảy với áo làm mát. Kết quả của sản xuất liposome siêu âm có thể tái sản xuất, đó là quan trọng cho một quá trình tiêu chuẩn hóa và chất lượng sản phẩm cao liên tục.
Phospholipid chất lượng cao có tỷ lệ phosphatidylcholine và phosphatidylethanolamine cao cung cấp vỏ liposome ổn định ngăn ngừa rò rỉ chất dinh dưỡng. Vỏ phospholipid mạnh cũng bảo vệ các chất dinh dưỡng đóng gói chống lại quá trình oxy hóa và suy thoái nhiệt. Do đó, một tỷ lệ cân bằng giữa phosopholipid với pha nước với các chất dinh dưỡng đóng gói (các phân tử hoạt tính sinh học) là rất cần thiết.

Ultrasonicators hiệu suất cao cho sản xuất liposome

Hielscher Siêu âm’ systems are reliable machines used in the pharmaceutical and supplement production to formulate high-quality liposomes loaded with vitamins, antioxidants, flavonoids, peptides, polyphenols and other bioactive compounds? nutrients. To meet its customers’ demands, Hielscher supplies ultrasonicators from the compact hand-held lab homogenizer and bench-top ultrasonicators to fully industrial ultrasonic systems for the production of high-volumes of liposomal formulations. Ultrasonic liposome formulation can be run as batch or as continuous inline process using an ultrasonic flow-through reactor. A broad range of ultrasonic sonotrodes (probes) and reactor vessels are available to ensure an optimal setup for your liposome production. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Việc kiểm soát chính xác tất cả các thông số quá trình quan trọng như biên độ, áp suất, nhiệt độ và thời gian sonication làm cho quá trình siêu âm đáng tin cậy và tái tạo. Hielscher Ultrasonics biết tầm quan trọng của chất lượng sản phẩm cao liên tục và hỗ trợ các nhà sản xuất bổ sung và trị liệu để thực hiện tiêu chuẩn hóa quá trình và GMP (Thực hành sản xuất tốt) bằng phần mềm thông minh và ghi dữ liệu tự động. Máy đồng âm siêu âm kỹ thuật số của chúng tôi tự động ghi lại tất cả các thông số quá trình siêu âm trên thẻ SD tích hợp. Màn hình cảm ứng kỹ thuật số và điều khiển từ xa của trình duyệt cho phép giám sát quá trình liên tục và cho phép điều chỉnh các thông số quy trình chính xác bất cứ khi nào được yêu cầu. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát quá trình và kiểm soát chất lượng đáng kể.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: