Liposomal technologies and the prospect of their use for creation of foods for special dietary uses

• Kamilla A. Mufteeva
• Guzel M. Latypova
• Valeriy A. Kataev
• Anastasiya A. Fedotova
• Viktor A. Tutelyan

Abstract

The most effective and expedient way to improve the supply of the population with the essential nutrients is additional enrichment of food and the use of functional food, food for special dietary uses and dietary supplements in nutrition. One of the micronutrient delivery systems is liposome – microscopic phospholipid vesicle.

The purpose of the review was to characterize the methods of obtaining liposomal forms of nutrients, to analyze the range of liposomal forms of nutrients of domestic and foreign production.

Material and methods. Literature data were searched using library platforms PubMed, eLIBRARY, scholar.google mainly for the last 5 years, by keywords: liposomes; liposomal dietary supplements. E-commerce platforms (pharmacy aggregators Apteka.ru, Yuteka, marketplaces Amazon, ebay) have been analyzed.

Results. The review describes classification, methods of obtaining liposomal forms of nutrients. Foreign manufacturers produce liposomal forms of individual vitamins (D₃, B₁₂, C) and their combinations, mineral elements (magnesium, iron), as well as coenzyme Q₁₀, peptides. Liposomal forms of individual vitamins (A, B₉, C), iron, vitamin B complex, glutathione had been registered in the Russian Federation as dietary supplements. There are evidences of a faster increase in serum calcidiol level compared to the oil form when taking vitamin D₃ in liposomal form and improved correction of iron deficiency in patients when using liposomal forms of iron.

Conclusion. The creation of liposomal forms of micronutrients is a promising direction for the production of foods for special dietary uses.

Keywords: liposomal technologies; liposomes; liposomal forms; liposomal dietary supplements; foods for special dietary uses

Факторы, обусловленные нездоровым питанием - избыточным по калорийности, но дефицитным по микронутриентам, стали ведущими причинами смертности и потери здоровых лет жизни населения в Российской Федерации.

Для решения проблемы дефицита макро- и микронутриентов в настоящее время во всех экономически развитых странах мира следуют по пути производства и использования специализированных пищевых продуктов (СПП) и биологически активных добавок (БАД) к пище. Способствуя более полному удовлетворению потребностей человека в пищевых и биологически активных веществах (БАВ), БАД к пище существенно повышают возможности организма в адаптации к неблагоприятным условиям окружающей среды, снижают риск развития заболеваний, способствуют сохранению гомеостаза [1].

Важнейшими целями современной гигиены питания являются оценка влияния факторов питания и разработка систем коррекции. Одной из задач, стоящих перед пищевой промышленностью, является разработка новых технологий производства отдельных видов высококачественной пищевой продукции (в том числе и СПП) для питания населения, частичное перепрофилирование производства с целью расширения ассортимента СПП, создание новых производственных линий СПП (Консорциум "Здоровьесбережение, питание, демография").

Липосомы - микроскопические фосфолипидные везикулы - относятся к наиболее изученным системам доставки лекарственных веществ. Липидные частицы описаны в 1960-х гг. английским ученым А. Бэнгхемом. На полученных А. Бенгхемом электронных микрофотографиях видны большие и малые слоистые сферолиты, напоминающие по структуре упрощенную модель клеточных мембран. Размер липосом является одним из ключевых факторов, определяющих время циркуляции и распределения действующих веществ по тканям и органам. Чрезвычайно мелкие частицы размером менее 5,5 нм легко проникают в фильтрующую систему почек и быстро выводятся [2].

Липосома - это сферический нано- или микроконтейнер со структурой ядро/оболочка, может состоять из одного или нескольких липидных слоев. В качестве "строительного материала" липосом используется растительный лецитин, содержащий фосфатидилхолин. Выбор данного соединения обоснован тем, что в организме человека мембраны клеток также содержат фосфатидилхолин. Благодаря своему строению в гидрофильной среде фосфатидилхолин стремится образовать замкнутую структуру. Липосомы образуются смешиванием фосфатидилхолина с активными ингредиентами путем гомогенизации под высоким давлением, не допуская нагрева активных веществ. В центральной части липосомы образуется сферическая полость, в которую можно инкапсулировать водорастворимые компоненты, а в оболочке липосомы разместить жирорастворимые БАВ. Другими ингредиентами липосомальных форм являются глицерин, вода, консервант, пеногаситель и антиоксидант. Благодаря своей структуре и размеру липосома транспортирует инкапсулированные в нее вещества к органам и тканям.

Витаминно-минеральные комплексы способны персонализированно решать проблемы недостаточного потребления некоторых микронутриентов, к примеру, в эндемичных регионах России. По результатам рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования в 2018 г. среди россиян, прием многокомпонентной добавки, содержащей витамины, минеральные вещества и фитонутриенты, улучшил пищевой статус и снизил уровень биомаркеров риска для здоровья сердца [3].

Сочетания БАВ, витаминов и микроэлементов, представленных в виде витаминно-минеральных комплексов, обеспечивают восполнение суточной потребности организма в незаменимых микронутриентах, могут оказывать мягкое симптоматическое действие на субъективные симптомы заболеваний [1].

Применение липосомальных технологий в биологии, медицине и пищевой промышленности

Важными свойствами липосом как носителей являются повышенная адгезия к биологическим поверхностям и способность проникать в клетку, высвобождая действующие вещества, что обеспечивает лучшую их доступность [4], а также защищать биологически активное соединение от химической деградации и контролировать скорость высвобождения включенного соединения [5].

Преимуществами липосом как систем доставки являются их биосовместимость, способность к биодеградации, низкая токсичность, возможность включать вещества различной природы. Биосовместимость и низкая токсичность липосом обусловлены тем, что они состоят из природных фосфолипидов или их синтетических аналогов [6].

Липосомы способны включать в себя вещества различной химической природы, с разными свойствами и размерами молекул, что позволяет уже более 20 лет применять липосомные комплексы в различных областях медицины, нутрициологии и косметологии. Описаны липосомальные лекарственные препараты самых разнообразных фармакологических средств, рентгенологических и сцинтиграфических трейсеров, а также липосомальные формы пептидов, белков и нуклеиновых кислот [7].

Исследования по включению витаминов и минеральных веществ в липосомальные везикулы показывают возможность оптимизации состава липосом и технологии получения для обеспечения высокого уровня инкорпорирования, стабильности при хранении особенно легкоокисляемых веществ, например витамина С и β-каротина [5, 8].

Классификация липосом

Липосомы классифицируют по размеру (малые, средние, большие), количеству липидных бислоев (одно- и многослойные), составу и механизму доставки веществ в клетку [9]. По размеру существуют маленькие однослойные везикулы величиной 20-100 нм, большие однослойные везикулы >100 нм и гигантские однослойные везикулы >1 мкм [9]. По количеству слоев существуют: олиголамеллярные везикулы 0,1-1 мкм, 2-5 бислоев, мультиламеллярные >0,5 мкм, >5 бислоев и мультивезикулярные, в которых 1 везикула содержит 1 или несколько везикул меньшего размера. Для включения гидрофильных молекул необходимо применение больших однослойных везикул, позволяющих включить большой объем водного раствора. Имеющие несколько гидрофобных бислоев мультиламеллярные везикулы пригодны для включения гидрофобных молекул. Размер везикул и количество бислоев влияют на параметры высвобождения и распределения действующих веществ из липосом [9].

Нанолипосомы, согласно определению, представляют собой двухслойные липидные пузырьки. Наноразмер 30-100 нм способен сохраняться в течение всего периода хранения и применения. В зависимости от расположения в своей структуре гидрофильных и гидрофобных молекулярных группировок нанолипосомы способны инкорпорировать водорастворимые и жирорастворимые материалы [1].

Способы получения липосом

Основной целью получения липосом является создание частиц одинакового размера, заданной ламеллярности и требуемой стабильности [9]. В производстве ламеллярных везикул (ЛВ) применяют природные или синтетические фосфолипиды, такие как фосфатидилхолины, фосфатидилсерины, фосфатидилглицерины и фосфатидилэтаноламины, обеспечивающие схожесть с клеточными мембранами человека.

Уникальным липосомобразующим агентом являются природные фосфолипиды с преобладающим содержанием в их составе фосфатидилхолиновой фракции. Липосомы, образованные фосфолипидами, способны инкапсулировать как гидрофильные, так и липофильные ингредиенты, при этом гидрофильные, растворенные в воде, составляют ядро липосом, а липофильные включаются в фосфолипидный бислой [10].

Можно выделить 2 основных метода образования липосом - восходящий, при котором из липидных мономеров образуются малые везикулы, и нисходящий метод, при котором получают большие везикулы с последующим уменьшением их размера [11]. Традиционными методами получения липосом являются метод Бэнгхема (конвекционный метод), метод высокого давления (экструзии), метод удаления детергента, метод обратно-фазового выпаривания и др. Несмотря на достаточную простоту выполнения данных стадий, процесс получения липосом достаточно сложно масштабировать [9].

"Золотым стандартом" в области производства ЛВ является метод экструзии, при котором дисперсию везикул пропускают через мембранный фильтр с определенным размером пор. Метод позволяет получить однослойные везикулы овальной или цилиндрической формы. При этом метод экструзии требует частой смены фильтров и имеет ограниченную производительность, на которую влияют различные факторы: скорость потока и число циклов, размер пор и материал мембраны, липидный состав, давление [11].

Для включения липофильных субстанций эффективен конвекционный метод (метод гидратации тонкой пленки). По этой методике липиды растворяются в смеси органических растворителей, с помощью роторного испарителя получают тонкую липидную пленку. При гидратации пленки "забуференным" раствором того или иного вещества, чаще всего лекарственного, происходит образование многослойных и гигантских однослойных липидных везикул, которые можно измельчить до маленьких однослойных везикул и больших однослойных везикул экструзией или озвучиванием [12]. Невключенное вещество можно отделить посредством центрифугирования или гель-фильтрации. Конвекционный метод универсален, может быть использован и для включения гидрофильных соединений, однако липосомы, полученные данным методом, неоднородны по объему, масштабирование процесса затруднено, а гидрофильные вещества демонстрируют низкую эффективность включения [9].

Для инкапсуляции белков биомедицинского назначения наиболее применим метод растворения и удаления детергента. В данном методе липиды растворяются в детергенте, образуя смешанные мицеллы. Имеющий высокую критическую концентрацию мицеллообразования детергент удаляется разбавлением буферным раствором, диализом, центрифугированием или колоночной хроматографией, что позволяет получить большие однослойные везикулы размером 80-200 нм. На размер липосом влияют вид фосфолипида, концентрация холестерина и ионогенность поверхностно-активных веществ [13]. Метод обеспечивает контролируемый размер частиц и однородность продукта, но не обеспечивает высокой концентрации липосом в дисперсии и обладает низкой эффективностью включения гидрофобных соединений [14].

Для включения в липосомы молекул разного размера (от малых до макромолекул), одновременного включения терапевтических и диагностических компонентов применим метод испарения с обращением фаз. Крупные однослойные и олиголамеллярные везикулы образуются при введении водного раствора лекарственного вещества в органический раствор липидов с последующим удалением растворителя под вакуумом. Для образования эмульсии "вода в масле" или инвертных мицелл смесь обрабатывают ультразвуком [9]. По сравнению с конвекционным методом метод испарения с обращением фаз позволяет получить липосомы, имеющие больший объем захватываемой водной среды и большую эффективность инкапсуляции гидрофильных лекарств. Основным недостатком метода является использование органических растворителей, что приводит к вероятному присутствию остаточных количеств растворителей (не всегда разрешенных для использования в пищевой промышленности) в готовой лекарственной форме и невозможности длительной инкубации некоторых материалов пептидной природы, подлежащих инкапсуляции, в органических растворителях из-за денатурации белка. К денатурации белков может привести и механическая обработка смеси [9, 15].

Метод инъекции этанола является одним из предпочтительных методов, используемых для производства небольших двухслойных липосом. Метод предполагает введение этанольного раствора липидов в большой объем водной фазы, что приводит к быстрому образованию везикул, минуя любой промежуточный процесс. Наряду с отсутствием необходимости обработки ультразвуком или экструзии, преимуществами данного метода является масштабируемость, безопасность, воспроизводимость и высокая стабильность полученных липосом [16]. С одной стороны, применение этанола делает получение липосом более безопасным для работников производства по сравнению с технологиями, использующими более токсичные растворители, с другой стороны, образование азеотропной смеси с водой может затруднять удаление растворителя, что может стать причиной дезактивации биологически активных макромолекул [13, 16].

Размер везикул является фактором, непосредственно влияющим на время циркуляции в крови, на биодоступность, эффективность и безопасность липосом. С целью уменьшения размера липосом чаще всего применяют метод озвучивания, позволяющий получить из крупных везикул однослойные липосомы диаметром 15-50 нм [15]. Помимо ультразвука для уменьшения размера липосом используют метод экструзии и гомогенизацию высокого давления, а также комбинированные методы, включающие замораживание/оттаивание [9].

С целью модификации стабильности и проницаемости ЛВ в их состав могут быть включены различные вспомогательные вещества. Для повышения жесткости бислоя и уменьшения текучести мембраны в состав фосфолипидов добавляют холестерин [17]. Возможность окисления ненасыщенных ацильных цепей фосфолипидов устраняют посредством введения в состав ЛВ антиоксидантов [18]. При получении ЛВ методом Бэнгхэма увеличить стабильность липосом к коагуляции и осаждению можно добавлением в реакционную смесь глицерина в количестве 3% по массе с последующим нагреванием компонентов до 120 °C [19].

Липосомальные технологии в производстве витаминов, минеральных веществ и антиоксидантов

Инкапсуляция БАВ в липосомы рассматривается как одно из многообещающих решений для пищевой промышленности, особенно при создании СПП.

У подавляющего большинства граждан РФ отмечается хронический дефицит в питании микронутриентов (витаминов, минеральных веществ, минорных БАВ и др.), который носит всесезонный характер [20]. Нарушение структуры питания, пищевого статуса практически у всех категорий населения оказывает отрицательное влияние на состояние здоровья, является серьезным фактором риска возникновения и развития многих неинфекционных заболеваний - сердечно-сосудистых, заболеваний желудочно-кишечного тракта, сахарного диабета и др. В связи с этим очевидна необходимость профилактики дефицита микронутриентов, а следовательно, и заболеваний, вызванных несбалансированным или неполноценным питанием [21].

Доказано, что наиболее эффективным и целесообразным путем улучшения обеспеченности населения необходимыми нутриентами является дополнительное обогащение ими пищевых продуктов и использование в питании обогащенных, функциональных, СПП, БАД к пище [20, 21].

Липосомальные средства доставки получают важное значение в производстве витаминно-минеральных комплексов и антиоксидантных средств. Витамины и антиокислительные соединения из-за химической нестабильности, низкой растворимости могут быстро разрушаться в желудочно-кишечном тракте. Решением перечисленных проблем становится применение витаминно-минеральных комплексов и антиоксидантных средств в липосомальной форме [15]. Липосомы и наночастицы позволили существенно продвинуться в преодолении этих сложностей. Разработаны липосомальные формы фермента супероксиддисмутазы, ликопина, коэнзима Q₁₀, кверцетина и многих других антиоксидантов.

В некоторых случаях защита, достигнутая инкапсулированием, позволяет избегать избыточного введения БАВ в рецептуры для компенсации потерь во время переработки и хранения.

Сохранение активности комплексов микронутриентов в готовом продукте является одной из основных задач производственного процесса. Инкапсулирование микронутриентов, позволяющее повысить доступность и стабильность БАВ, является эффективным решением указанной проблемы.

Технология получения липосомальных комплексов микронутриентов и фракционированных фосфолипидов предусматривает гомогенизацию раствора фракционированных фосфолипидов в этиловом спирте и раствора водорастворимых компонентов (витаминов и т.д.) в деминерализованной воде.

Наиболее часто анализируемыми параметрами являются: размер; полидисперсность; ламеллярность; поверхностный заряд мембраны, количественная характеристика которого выражается значением дзета-потенциала; эффективность инкапсуляции и степень высвобождения лекарственного средства [19].

Размер и полидисперсность не только являются важнейшей характеристикой липосом, но и могут быть использованы для быстрой оценки качества партии продукта. Размер частиц, распределение везикул по размерам, поверхностный заряд мембраны определяют с помощью светорассеивающего анализатора частиц [18]. Прямая визуализация везикул проводится микроскопически, что позволяет оценить размер и ламеллярность. Также с этой целью используется специальное оборудование, например лазерный дифракционный анализатор размера частиц.

Вместе с тем использование липосомальных технологий остается ограниченным по ряду причин: удорожание, связанное с производством, изменение исходных свойств вводимых субстанций в связи с возможной проницаемостью липидного бислоя липосом для кислорода и углекислого газа, возможного взаимодействия субстанции с компонентами фосфолипидной оболочки. Для решения данной проблемы применяются технологии введения антиоксидантов в состав липосомных везикул. Аскорбиновая кислота (Е300) и витамин Е (токоферолы Е306) используются в качестве антиокислителей [22]. Для улучшения характеристик липосом добавляемый холестерин встраивается в липидный слой и уменьшает текучесть и проницаемость мембраны в жидкой фазе, тем самым повышается стабильность бислоя, что мешает вытеканию водорастворимых молекул через мембрану [6].

С учетом вышесказанного для разработчиков липосомальных композиций необходимо проведение исследований по возможному взаимодействию активных компонентов между собой, со вспомогательными веществами и внутренним бислоем фосфолипидов для обеспечения стабильности композиций.

Эффективность применения липосомальных витаминов и минеральных веществ

На сегодняшний день накоплен опыт, позволяющий оценить некоторые результаты внедрения липосомальных технологий в производство витаминов и БАД к пище.

В доступной нам литературе описан опыт применения липосомальных форм. Для лечения и профилактики железодефицитных анемий перспективным оказалось использование липосомальных препаратов железа как при его алиментарном дефиците, так при железодефицитных анемиях у различных категорий пациентов. В ретроспективном исследовании медицинских карт 200 женщин репродуктивного возраста с дефицитом железа было показано, что длительный систематический пероральный прием липосомального железа ("Полифер", "Е-Фарма Тренто", Италия), содержащего 14 мг железа в виде микрокапсулированного липосомального пирофосфата железа, 80 мг аскорбиновой кислоты, 2,6 мкг цианокобаламина и 217 мкг фолиевой кислоты, сопоставим по эффективности с месячным курсом парентерального применения препарата "Аджифер" ("Аджио Фармацевтикалз Лтд", Индия), содержащего железа (III) гидроксид сахарозный комплекс в дозе 100 мг элементарного железа (в 5 мл раствора для внутривенного введения) [23]. Пациентки из 1-й группы (n=68) в течение месяца получали парентерально железо. 1-я группа впоследствии была разделена на подгруппы 1А (n=37) и 1Б (n=31). Пациенткам группы 1А после курса парентерального железа было назначено липосомальное железо. Женщинам 2-й группы (n=132) был сразу рекомендован пероральный прием пирофосфата железа в липосомальной форме в течение 3 мес. Эффективность терапии по результатам анкетирования и оценки лабораторных показателей крови (гемоглобин, ферритин, сывороточное железо) оказалась одинаковой, хотя статистическая обработка данных в оригинальной статье не была проведена [23].

Прием в течение 4 нед пациентами с резекцией желудка или кишечника в связи с опухолевыми заболеваниями, имеющими дефицит железа и железодефицитную анемию средней тяжести, СПП для диетического лечебного и профилактического питания в виде липосом "Сидерал Форте" ("ФармаНутра С.п.А.", Италия), содержащего 30 мг железа в сукросомальной форме, привел к значимому увеличению содержания гемоглобина с 79,5 до 117 г/л, концентрации в сыворотке крови железа на 11,0 мкмоль/л и ферритина с 16,5 до 139,5 мкг/л. В состав указанного комплекса входят железа пирофосфат, прежелатинизированный рисовый крахмал, сложные эфиры жирных кислот, лецитин подсолнечника на сиропе глюкозы, молочные белки и ортофосфат кальция, а также 70 мг аскорбиновой кислоты [24].

В исследовании, выполненном на группе из 164 детей грудного возраста (в возрасте от 5,5 мес до 1,1 года) с диагнозом железодефицитная анемия легкой и средней степени тяжести, установлен прирост эритроцитарных индексов и гемоглобина [количество эритроцитов (RBC) с 3,84 до 4,68×10¹²/л, средний корпускулярный объем эритроцита (МСV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН)], достигнутый в результате двухмесячного приема препарата "Сидерал капли" ("Джуния Фарма С.р.л.", Италия) из расчета 2 капли (1,4 мг железа) на кг массы тела. В состав входят липосомное железо; лецитин подсолнечника; натрия хлорид; микрокристаллическая целлюлоза; мальтодекстрин; сахароза; деминерализованная вода; ксантановая камедь; натрия гидроксид; калия сорбат; натрия бензоат; ароматизатор [25].

Результаты рандомизированного перекрестного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования подтверждают предположение о том, что прием витаминов и минеральных веществ с защитным липосомальным слоем влияет на скорость появления, выведения и/ или поглощения пищевых веществ. Прием около 9 мг железа (в виде глицината) в составе липосомальной добавки способствовал более длительному и стабильному повышению уровня железа в сыворотке крови по сравнению с приемом нелипосомальной добавки, содержащей такое же количество железа [26].

Приведенные данные о преимуществах липосомального железа весьма интересны, однако под его влиянием возможно образование продуктов окисления липидов внутреннего липидного слоя бислоя липосомы. Данный факт может ограничить применение указанной технологии для инкорпорирования отдельных нутриентов. Это важно учитывать разработчикам и производителям липосомальных продуктов.

В литературе имеются сведения по сопоставлению эффективности тех или иных форм витамина D₃ для ликвидации его дефицита [27]. Недавнее исследование фармакокинетики после приема добровольцами по 10 000 МЕ витамина D₃ либо в липосомальной (диаметр липосом менее 300 нм), либо в масляной форме показало, что у участников с дефицитом витамина D₃ применение липосомальной композиции вызывает быстрое и значительное повышение концентрации кальцидиола в сыворотке крови [28, 29].

Использование липосомальных форм микронутриентов при производстве пищевых продуктов

Липосомы становятся все более популярными в пищевой промышленности при создании специализированной пищевой продукции и БАД к пище благодаря своей способности повышать скорость растворения и биодоступность БАВ, защищать чувствительные ингредиенты, сохранять стабильность при обработке, хранении и переваривании, а также маскировать нежелательные вкусы. Они также используются для контролируемого высвобождения определенных веществ.

Так, к примеру, гибридные жирнокислотные везикулы были получены из конъюгированной линолевой кислоты и насыщенных жирных кислот (лауриновая, миристиновая и пальмитиновая кислота) для инкапсуляции витамина C с помощью додецилсульфата натрия в кислых условиях [30]. M. Marsanasco и соавт. [31] создали липосомы, инкапсулирующие витамины E и C, для обогащения апельсинового сока [32]. Разработаны липосомы, наполненные витамином D₃, для обогащения сыра чеддер [33].

Анализ рынка липосомальных форм микронутриентов

На международном и отечественном рынке липосомальные формы БАД к пище присутствуют у многих компаний. Стоит отметить, что помимо липосомирования моно-, ди-, трех компонентов, производители представляют и многокомпонентные составы в формате липосомальных комплексов. Проанализированы платформы электронной торговли: аптечные агрегаторы Аптека.ру, Ютека, маркетплейсы Amazon, ebay. Например, компания Solaray, производящая свою продукцию в США с 1973 г., в ассортименте имеет 3 продукта, произведенных с использованием липосомальной технологии: универсальный липосомальный поливитаминный комплекс, липосомальные поливитамины для женщин 50+, липосомальные поливитамины для мужчин. Компания MaryRuth’s (США) имеет в своем портфеле пренатальные и постнатальные мультивитамины для женщин, поливитаминный комплекс 40+ для мужчин, поливитаминный комплекс для женщин. В табл. 1 выборочно приведены сведения об отдельных популярных БАД к пище некоторых зарубежных производителей.

Согласно реестру свидетельств о государственной регистрации на 12.09.2024 в Российской Федерации реализовывалось 41 наименование липосомальных продуктов, на 25.03.2025 - 54 наименования [34]. В табл. 2 приведены выборочно сведения об отдельных БАД к пище некоторых отечественных производителей.

На официальном сайте производителя https://smartlife.bio/technology от 12.09.2024 представлена информация о разработанной ими технологии получения стабильных липосомальных нутриентов с заданным размером частиц липосомальных везикул (в субмикронном диапазоне) и внедрении данной технологии в крупномасштабное производство. Липосомы SmartLife соответствуют требованиям FDA (U.S. Food and Drug Administration - FDA), имеют следующие параметры стандартизации и идентификации: группировка в узком интервале размеров частиц - 50−200 нм и средним размером 120-135 нм, вязкость - менее 0,9 мПа, удельная поверхность - более 500 000 см²/мл, стабильность в течение срока годности и за пределами срока годности.

Таким образом, проведенный анализ доступных данных литературы и обзор рынка выявил следующие весомые обоснования перспектив разработки, внедрения и использования липосомальных комплексов как инструмента для коррекции нутриентной недостаточности взрослого населения:

1. Доказанная безопасность применения липосом, связанная с их биосовместимостью с мембранами клеток, способностью к биодеградации, низкой токсичностью.

2. Воспроизводимость и вариабельность технологии получения липосом.

3. Универсальность технологии липосомирования как системы доставки веществ различной природы.

4. Целесообразность применения липосомированных форм для отдельных категорий населения, имеющих заболевания ЖКТ.

Заключение

Создание липосомальных форм нутриентов - современное направление для развивающейся отрасли производства СПП. Проведение исследований по оценке фактического питания населения и последующая разработка системы коррекции нутриентной недостаточности с использованием липосомальных комплексов является перспективным предложением для производителей.

Коррекция микронутриентной недостаточности организма человека с помощью дополнительного введения в рацион содержащих БАВ, витамины и минеральные вещества БАД к пище и СПП позволяет сбалансировать недостаточное поступление этих нутриентов с пищей. Использование липосом в производстве этих категорий пищевой продукции призвано повысить биодоступность компонентов за счет их защиты от деградации под воздействием желудочного сока, также стоит отметить биобезопасность липосом, состоящих из фосфолипидов, входящих в мембраны клеток. Знание и понимание механизма производства липосом создает возможности создания отечественных витаминных и витаминно-минеральных комплексов в липосомированных формах, а также СПП, содержащих функциональные компоненты в липосомированных формах.

References

1. Tutelyan V.A., Onishchenko G.G., Gurevich K.G., Pogozheva A.V. Healthy nutrition: the role of dietary supplements. Moscow: GEOTAR-Media. 2020: 22. ISBN: 978-5-9704-5543-2. (in Russian)

2. Metselaar J.M., Wauben M.H.M., Wagenaar-Hilbers J.P.A., Boerman O.C., Storm G. Complete remission of experimental arthritis by joint targeting of glucocorticoids with long-circulating liposomes. Arthritis Rheum. 2003; 48: 2059−66. DOI: https://doi.org/10.1002/art.11140

3. Isakov V.A., Bogdanova A.A., Bessonov V.V., Sentsova T.B., Tutelyan V.A., Lin Y., et al. Effects of multivitamin, multimineral and phytonutrient supplementation on nutrient status and biomarkers of heart health risk in a Russian population: a randomized, double blind, placebo-controlled study. Nutrients. 2018; 10 (2): 120. DOI: https://doi.org/10.3390/nu10020120

4. Quang N.H., Chupin V.V., Prokhorov D.I., Zhdanova K.A., Shvets V.I. Liposomal delivery systems of biologically active compounds in the treatment of some diseases. Vestnik MITKhT M.V. Lomonosov [Bulletin of Moscow State University of Fine Chemical Technologies named after M.V. Lomonosov]. 2014; 9 (6): 26–41. ISSN: 2410-6593. (in Russian)

5. Liu N., Park H.J. Factors effect on the loading efficiency of vitamin C loaded chitosan-coated nanoliposomes. Colloids Surf B Biointerfaces. 2010; 76 (1): 16–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2009.09.041

6. Gel’perina S.E., Ermolenko Y.V., Kovshova T.S., Malinovskaya Y.A., Morozov A.N., Osipova N.S., et al. Introduction to pharmaceutical nanotechnology. Moscow: Knizhniy mir, 2021: 15–50. ISBN: 978-5-6047066-2-6. (in Russian)

7. Mel’nikova E.V., Goryachev D.V., Chaplenko A.А., Vodyakova M.A., Sayfutdinova A.R., Merkulov V.A. Development of liposomal forms of pharmaceuticals: methods of evaluation and quality indicators. Vestnik Rossiyskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta [Bulletin of Russian State Medical University]. 2018; (6): 35–42. DOI: https://doi.org/10.24075/vrgmu.2018.092 (in Russian)

8. Bushmakina I.M., Martynova M.A., Knyazeva E.A., Krasochko P.A. Liposomal β-carotene. Uchenye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya «Vitebskaya ordena Znak pocheta gosudarstvennaya akademiya veterinarnoy akademii» [Scientific Notes of the Educational Institution «Vitebsk Order of the Badge of Honor State Academy of Veterinary Medicine»]. 2020; 56 (2): 77–83. (in Russian)

9. Burdaev N.I., Nikolaeva L.L., Kosenko V.V., Shprakh Z.S., Bunyatyan N.D. Liposomes as carriers of drugs: classification, methods of obtaining and use. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniya. Regulyatornye issledovaniya i ekspertiza lekarstvennykh sredstv [Bulletin of the Scientific Center for Expertise of Medical Devices. Regulatory Research and Expertise of Medicines]. 2023; 13 (2-1): 316–32. DOI: https://doi.org/10.30895/1991-2919-2023-508 (in Russian)

10. Shazzo F.R., Butina E.A., Kornena E.P. Ensuring a given physiological value of food products by encapsulating enriching micronutrients. Novye tekhnologii [New Technologies]. 2009; (4): 67–72. (in Russian)

11. Dmitrieva M.V., Lugen’ B., Oborotova N.A., Krasnyuk I.I. Extrusion method in the technology of liposome production. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya [Bulletin of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy]. 2020; (3): 87–96. (in Russian)

12. Zhang H. Thin-film hydration followed by extrusion method for liposome preparation. Methods Mol Biol. 2017; 1522: 17–22. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-5039-6591-5_2

13. Shaker S., Gardouh A.R., Ghorab M.M. Factors affecting liposomes particle size prepared by ethanol injection method. Res Pharm Sci. 2017; 12 (5): 346–52. DOI: https://doi.org/10.4103/1735-5362.213979

14. Lombardo D., Kiselev M.A. Methods of liposomes preparation: formation and control factors of versatile nanocarriers for biomedical and nanomedicine application. Pharmaceutics. 2022; 14 (3): 543. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030543

15. Novikova A.A., Kezimana P., Stanishevsky Y.M. Methods for obtaining liposomes used as drug carriers (review). Razrabotra i registratsiya lekarstvennykh sredstv [Drug Development and Registration]. 2017; 2 (19): 134–8. (in Russian)

16. Gouda A., Sakr O.S., Nasr M., Sammour O.A. Ethanol injection technique for liposomes formulation: an insight into development, influencing factors, challenges and applications. J Drug Deliv Sci Technol. 2020; 61: 102174. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jddst.2020.102174

17. Akbarzadeh A., Rezaei-Sadababy R., Davaran S., Joo S.W., Zarghami N., Hanifehpour Y., et al. Liposome: classification, preparation and applications. Nanoscale Res Lett. 2013; 8 (1): 13–21. DOI: https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-102

18. Pattni B.S., Chupin V.V., Torchilin V.P. New developments in liposomal drug delivery. Chem Rev. 2015; 115 (19): 938–66. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00046

19. Shvetsov I.S., Poroysky S.V., Strusovskaya O.G. Improvement of technology and prospects for the use of liposomes (thematic review). Volgogradskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal [Volgograd Scientific and Medical Journal]. 2020; (4): 3–8. (in Russian)

20. Popova A.Yu., Tutelyan V.A., Nikityuk D.B. On the new (2021) Norms of physiological requirements in energy and nutrients of various groups of the population of the Russian Federation. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2021; 90 (4): 6–19. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19 (in Russian)

21. Nutriciology and clinical dietetics: national guide. Edited by V.A. Tutelyan, D.B. Nikityuk. 2nd ed. Moscow: GEOTAR-Media, 2022: 1008 p. ISBN: 978-5-9704-6280-5. (in Russian)

22. Kodentsova V.M., Vrzesinskaya O.A., Bessonov V.V. Quality requirements for vitamins in premixes and food additives. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2011; 80 (6): 43–6. PMID: 22379863. (in Russian)

23. Nurbaeva T.Y., Isenova S.Sh., Kazybaeva A.S., Saduakasova Sh.M. Modern strategies for the correction of iron deficiency states in women of reproductive age. Farmatsiya Kazakhstana [Pharmacy of Kazakhstan]. 2024; (1): 107–14. DOI: https://doi.org/10.53511/pharmkaz.2024.60.40.015 (in Russian)

24. Vyalov S.S. Efficacy and safety of liposomal iron in the treatment of anemia after gastric or intestinal resection. Klinicheskaya farmakologiya i terapiya [Clinical Pharmacology and Therapy]. 2016; 25 (4): 42–6. (in Russian)

25. Zhukovskaya E.V., Anisimov V.N., Sidorenko L.V. Efficiency and safety of liposomal form of iron in the treatment of iron deficiency anemia in infants. Pediatricheskiy vestnik Yuzhnogo Urala [Pediatric Bulletin of the Southern Urals]. 2017; (2): 48–55. (in Russian)

26. Ko J., Yoo C., Xing D., Gonzalez D.E., Jenkins V., Dickerson B., et al. Pharmacokinetic analyses of liposomal and non-liposomal multivitamin/mineral formulations. Nutrients. 2023; 15 (13): 3073. DOI: https://doi.org/10.3390/nu15133073

27. Kodentsova V.M., Risnik D.V. Factors affecting the effectiveness of vitamin D. Lechashchiy vrach [Attending Physician]. 2024. (5): 62–70. DOI: https://doi.org/10.51793/OS.2024.27.5.011 (in Russian)

28. Żurek G., Przybyło M., Witkiewicz W., Langner M. Novel approach for the approximation of vitamin D3 pharmacokinetics from in vivo absorption studies. Pharmaceutics. 2023; 15 (3): 783. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15030783

29. Dałek P., Drabik D., Wołczańska H., Forys A., Jagas M., Jedruchniewicz N., et al. Bioavailability by design – vitamin D3 liposomal delivery vehicles. Nanomedicine. 2022; 43: 102552. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nano.2022.102552

30. Liu H., Meng X., Li L., Hu X., Fang Y., Xia Y. Synergistic effect on antioxidant activity of vitamin C provided with acidic vesiculation of hybrid fatty acids. J Funct Foods. 2021; 85: 104647. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104647

31. Marsanasco M., Márquez A.L., Wagner J.R., Alonso S.V., Chiaramoni N.S. Liposomes as vehicles for vitamins E and C: an alternative to fortify orange juice and offer vitamin C protection after heat treatment. Food Res Int. 2011; 44 (9): 3039–46. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.07.025

32. Chaves M.A., Ferreira L.S., Baldino L., Pinho S.C., Reverchon E. Current applications of liposomes for the delivery of vitamins: a systematic review. Nanomaterials (Basel). 2023; 13 (9): 1557. DOI: https://doi.org/10.3390/nano13091557

33. Banville C., Vuillemard J.C., Lacroix C. Comparison of different methods for fortifying Cheddar cheese with vitamin D. Int Dairy J. 2000; 10: 375–82. DOI: https://doi.org/10.1016/S0958-6946(00)00054-6

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.