Sản xuất vitamin C dạng liposome bằng siêu âm
Các chế phẩm vitamin dạng liposome được biết đến với sinh khả dụng và tỷ lệ hấp thu cao hơn. Vitamin C, một chất chống oxy hóa, là chất bổ sung phổ biến được sử dụng trong các chế phẩm dinh dưỡng và thuốc để hỗ trợ hệ miễn dịch của cơ thể người. Xử lý bằng siêu âm là phương pháp đáng tin cậy và an toàn để sản xuất liposome và liposome nano chất lượng cao. Quá trình bao gói bằng siêu âm tạo ra các liposome chứa hàm lượng hoạt chất cao, chẳng hạn như vitamin C.
Vitamin C dạng liposome được sản xuất bằng siêu âm
Ưu điểm của vitamin dạng liposome là chúng được sử dụng dưới dạng chế phẩm lỏng có sinh khả dụng cao hơn thay vì dạng viên nén hoặc bột thông thường. Điều này có nghĩa là các vitamin được bao gói trong lõi của các tế bào phospholipid hình cầu, được gọi là liposome. Vì liposome có thành phần phospholipid tương tự màng lipid của tế bào người nên chúng được hấp thu vào các tế bào của cơ thể tốt hơn đáng kể. Do đó, liposome được sử dụng trong các chế phẩm dùng làm thuốc và dược phẩm, sản phẩm bổ sung và thực phẩm chức năng, dược mỹ phẩm và sản phẩm mỹ phẩm. Xử lý bằng siêu âm là phương pháp có hiệu quả rất cao để bao gói các phân tử, chẳng hạn như các chất điều trị, vào liposome. Sản xuất liposome bằng siêu âm có đặc trưng là hiệu suất giữ hoạt chất cao, nghĩa là một tỷ lệ cao các hoạt chất (ví dụ: vitamin C) được bao gói vào liposome. Đồng thời, xử lý bằng siêu âm đảm bảo các liposome có kích thước nhỏ đồng đều, giúp tế bào người dễ dàng hấp thu. Do đó, các liposome bao gói vitamin C bằng siêu âm mang lại sinh khả dụng và hiệu quả rất cao. Nhìn chung, quá trình tạo liposome bằng siêu âm có hiệu suất rất cao và mang lại chất lượng liposome vượt trội!
UIP1000hdT với thiết bị phản ứng dòng chảy bằng thủy tinh để sản xuất liposome
Hướng dẫn từng bước bao gói vitamin C vào liposome bằng siêu âm
Vitamin C dạng liposome là một dạng phân phối vitamin C giúp cải thiện khả năng hấp thu và sinh khả dụng. Xử lý bằng siêu âm dạng đầu dò là phương pháp hiệu quả và đáng tin cậy để sản xuất liposome.
Quy trình sau đây trình bày các bước tổng quát để sản xuất vitamin C dạng liposome bằng thiết bị siêu âm dạng đầu dò:
- Trộn bột vitamin C với một lượng nhỏ nước cất để tạo thành dung dịch.
- Thêm dung dịch vitamin C vào dung dịch phospholipid (chẳng hạn như lecithin đậu nành) theo tỷ lệ thể tích 1:10 (vitamin C:phospholipid).
- Cho hỗn hợp vào cốc thủy tinh và đưa đầu dò của thiết bị siêu âm, ví dụ: UP200Ht với S26d14, vào dung dịch.
- Xử lý hỗn hợp bằng thiết bị siêu âm dạng đầu dò trong 5–10 phút, với mức công suất cài đặt khoảng 200W (tần số 26 kHz). Cần di chuyển nhẹ nhàng đầu dò của thiết bị siêu âm trong dung dịch suốt quá trình xử lý bằng siêu âm. Tránh để đầu dò tiếp xúc với thành cốc (vì cốc thủy tinh có thể bị vỡ).
- Sau khi xử lý bằng siêu âm, để yên hỗn hợp trong 10–15 phút để các liposome hình thành.
- Bảo quản trong chai thủy tinh tối màu và tốt nhất là trong tủ lạnh để duy trì độ ổn định lâu dài.
Cần lưu ý rằng quy trình chính xác có thể thay đổi tùy theo thiết bị siêu âm cụ thể và vật liệu được sử dụng. Ngoài ra, độ ổn định và chất lượng của liposome có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như pH, nhiệt độ và sự hiện diện của các chất khác, vì vậy cần kiểm soát cẩn thận các yếu tố này trong quá trình sản xuất.
Liposome được điều chế bằng siêu âm giúp khắc phục thời gian bán thải ngắn, khả năng thấm qua màng tế bào thấp và sinh khả dụng đường uống kém do sự phân hủy của các hợp chất có hoạt tính sinh học này trong dạ dày và bởi enzym. Việc bao gói trong lớp kép phospholipid bảo vệ các hoạt chất khỏi sự phân hủy và tăng tỷ lệ hấp thu vào tế bào.
Thiết bị siêu âm UP200Ht để bao giữ hiệu quả vitamin C trong liposome.
Tạo liposome bằng siêu âm
Do sự hình thành liposome và liposome nano không diễn ra tự phát, cần có nguồn năng lượng để thúc đẩy quá trình bao gói. Liposome là các túi lipid được hình thành khi phospholipid, ví dụ như lecithin, được thêm vào nước, tại đó chúng tạo thành các cấu trúc lớp kép khi được cung cấp đủ năng lượng, ví dụ bằng xử lý siêu âm. Xử lý siêu âm hỗ trợ sự sắp xếp của các phân tử lipid, nhờ đó thu được pha nước ổn định về mặt nhiệt động lực học. Xử lý siêu âm không chỉ thúc đẩy sự hình thành liposome mà còn làm giảm kích thước liposome, tạo ra liposome nano. Kích thước liposome là yếu tố quan trọng đối với sinh khả dụng và tỷ lệ hấp thu vì các liposome nhỏ hơn có thể xuyên qua màng tế bào dễ dàng hơn.
Giảm kích thước liposome bằng siêu âm
Phân tán bằng siêu âm là phương pháp đơn giản và hiệu quả để giảm kích thước liposome và sản xuất liposome nano. Để điều chế các liposome nhỏ hơn, các túi đã hydrat hóa được xử lý siêu âm trong vài phút bằng thiết bị siêu âm dạng đầu dò trong thiết bị phản ứng có kiểm soát nhiệt độ. Là phương pháp phi nhiệt, hoàn toàn cơ học, việc giảm kích thước bằng siêu âm không làm phân hủy phospholipid cũng như các hợp chất có hoạt tính sinh học.
Sau khi hình thành màng lipid và tái hydrat hóa tiếp theo, xử lý siêu âm được sử dụng để thúc đẩy việc bao giữ các hoạt chất trong liposome. Ngoài ra, xử lý siêu âm giúp đạt được kích thước liposome mong muốn.
UP400St, máy đồng nhất siêu âm mạnh mẽ có công suất 400 watt, để sản xuất liposome
Thiết bị xử lý siêu âm để sản xuất liposome
Các hệ thống Hielscher Ultrasonics được sử dụng rộng rãi trong sản xuất dược phẩm và sản phẩm bổ sung để bào chế liposome chất lượng cao chứa vitamin, chất chống oxy hóa, peptide, polyphenol và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác. Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng, Hielscher cung cấp các thiết bị siêu âm từ máy đồng nhất phòng thí nghiệm cầm tay nhỏ gọn và thiết bị siêu âm để bàn đến các hệ thống siêu âm quy mô công nghiệp hoàn chỉnh để sản xuất lượng lớn chế phẩm liposome. Có sẵn nhiều loại đầu sonotrode siêu âm và thiết bị phản ứng để đảm bảo cấu hình tối ưu cho quá trình sản xuất liposome của bạn. Độ bền của các thiết bị siêu âm Hielscher cho phép vận hành 24/7 dưới tải nặng và trong các môi trường khắc nghiệt.
Bảng dưới đây cho biết năng lực xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi:
| Thể tích mẻ | Lưu lượng | Thiết bị được khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500mL | 10 đến 200mL/min | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 đến 20L | 0,2 đến 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 đến 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lớn hơn | cụm thiết bị UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Đặt câu hỏi cho chúng tôi!
Tài liệu/Tài liệu tham khảo
- Marco Paini, Sean Ryan Daly, Bahar Aliakbarian, Ali Fathi, Elmira Arab Tehrany, Patrizia Perego, Fariba Dehghani, Peter Valtchev (2015): Một phương pháp hiệu quả dựa trên liposome để bao gói các chất chống oxy hóa. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Tập 136, 2015. 1067–1072.
- Yao, X., Bunt, C., Cornish, J., Quek, S.-Y. và Wen, J. (2014): Điều chế, tối ưu hóa và xác định đặc tính của liposome chứa lactoferrin bò và các hạt lipid rắn được biến tính bằng polyme ưa nước sử dụng thiết kế thực nghiệm nhân tố. Chemical Biology and Drug Design 83, 2014. 560–575.
- Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Iris Renata Ribeiro, Ben J. Boyd, Watson Loh (2016): Ảnh hưởng của phương pháp điều chế và các biến số đến cấu trúc bên trong, hình thái và sự hiện diện của liposome trong các cubosome phytantriol-Pluronic® F127. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Tập 145, 2016. 845–853.
- Christopher W. Shade (2016): Liposome là hệ dẫn truyền tiên tiến cho các chất dinh dưỡng có tác dụng dược lý. Integr Med (Encinitas). 2016 Mar; 15(1): 33–36.
- Domenico Lombardo, Pietro Calandra, Maria Teresa Caccamo, Salvatore Magazù, Mikhail Alekseyevich Kiselev (2019): Độ ổn định keo của liposome. 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): Hoạt tính sinh học của vật liệu composite hữu cơ/vô cơ được tạo ra bằng ánh sáng trong các hệ lấy cảm hứng từ sinh học. Tạp chí Vật lý Romania 63, 702 (2018)
Những điều đáng biết
Vitamin C
Vitamin C, còn được gọi là axit L-ascorbic hoặc ascorbate, là một chất chống oxy hóa tan trong nước có công thức hóa học là C6H8O6. Là một chất chống oxy hóa, vitamin C đóng vai trò là chất cho electron trong nhiều phản ứng có và không có sự tham gia của enzyme. Ngoài ra, vitamin C là đồng yếu tố trong nhiều phản ứng enzyme điều hòa các chức năng sinh học thiết yếu như chữa lành vết thương và tổng hợp collagen. Bệnh scorbut là biểu hiện được biết đến nhiều nhất của tình trạng thiếu vitamin C nghiêm trọng, xảy ra do quá trình tổng hợp collagen bị suy giảm.
Là một vitamin, axit ascorbic rất cần thiết cho cơ thể con người, nghĩa là cơ thể không thể tự tổng hợp vitamin C mà phải hấp thụ qua thực phẩm. Các thực phẩm giàu vitamin C bao gồm trái cây họ cam quýt, camu camu, sơ ri, cải xoăn, quả tầm xuân, lý chua đen, ổi cũng như các loại trái cây và rau củ khác.
Mặc dù chế độ ăn cân bằng dễ dàng cung cấp đủ lượng vitamin C, các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng như vitamin dạng giọt, viên nang, viên nén, bột và kẹo dẻo vẫn thường được sử dụng để đảm bảo cung cấp đủ vitamin. Lượng vitamin C nạp vào hằng ngày được Cơ quan An toàn Thực phẩm châu Âu khuyến nghị là 110 mg/ngày đối với nam giới trưởng thành và 95 mg/ngày đối với nữ giới trưởng thành.
Trong y học, vitamin C được sử dụng với liều cao dưới sự giám sát y tế nhằm hỗ trợ điều trị ung thư và tăng cường hệ miễn dịch. Ví dụ, các nghiên cứu đã phát hiện rằng việc bổ sung vitamin C thường xuyên làm giảm thời gian kéo dài và mức độ nghiêm trọng của cảm lạnh và cúm.
Liposome là gì?
Liposome là các túi hình cầu có kích thước hiển vi, có thể dao động từ 30nm đến vài micromet. Bao gói bằng siêu âm là một phương pháp đáng tin cậy để tổng hợp liposome trong điều kiện được kiểm soát. Liposome chủ yếu được cấu tạo từ phospholipid, đặc biệt là phosphatidylcholine, nhưng cũng có thể chứa các hợp chất lipid khác, chẳng hạn như phosphatidylethanolamine từ trứng.
Là các túi được tạo thành từ phospholipid, liposome đóng vai trò như những vật chứa vi mô bao gói các hợp chất có hoạt tính sinh học như vitamin, chất chống oxy hóa, polyphenol, peptide và dược chất (ví dụ: vắc-xin, các hợp chất dùng làm thuốc). Lớp kép phospholipid bao gói chất có hoạt tính sinh học và vận chuyển chất đó vào tế bào. Vì các lớp kép của liposome được cấu tạo từ những phospholipid tương tự như phospholipid của màng tế bào, liposome có thể dễ dàng đi qua màng tế bào và đưa các chất có hoạt tính sinh học vào trong tế bào. Điều này khiến liposome trở thành chất mang thuốc có hiệu lực rất cao, với sinh khả dụng và tỷ lệ hấp thu cao. Đặc tính lưỡng ái của các lớp kép phospholipid làm cho liposome hòa tan được trong cả chất lỏng nền nước và chất lỏng phân cực.
Hielscher Ultrasonics sản xuất các máy đồng nhất siêu âm hiệu suất cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.