Antibiotiklərin ultrasəslə nanostrukturlaşdırılması

Antibiotiklərin ultrasəsin köməyi ilə istehsalı onların hətta dərmanlara davamlı bakteriyalara qarşı da effektivliyini artıra bilər: antibiotiklərə davamlı bakteriya ştamlarının sayının artması hələ də həll olunmamış problemdir və son onilliklər ərzində antibiotiklərlə uğurla müalicə edilmiş bakterial infeksiyaları yenidən dünya miqyasında sağlamlıq üçün təhlükəyə çevirir. Antibiotiklərin ultrasəslə nanostrukturlaşdırılması tetrasiklin kimi antibiotiklərin dərmanlara davamlı bakteriyalara qarşı effektivliyini artırmaq üçün perspektivli üsuldur.

Antibiotiklər və antibiotiklərə davamlı bakteriyalar

Antibiotiklərə davamlılıq bakteriya və göbələk kimi mikroorqanizmlərin onları öldürmək üçün nəzərdə tutulmuş dərmanların təsirinə qarşı durmaq qabiliyyəti qazanması zamanı yaranır. Bu o deməkdir ki, mikroorqanizmlər məhv olmur və böyüməyə davam edir. Antibiotiklərə davamlı mikroorqanizmlərin törətdiyi infeksiyaları müalicə etmək çətindir, bəzən isə mümkün deyil.
Bakteriyaların antibiotiklərə davamlılığı antibiotik preparatlarının həm həddindən artıq, həm də düzgün istifadə edilməməsi ilə əlaqələndirilir. Həddindən artıq və düzgün olmayan istifadə əsasən yersiz təyinatlara və kənd təsərrüfatında geniş istifadəyə aiddir
penicilin, tetrasiklin, metisillin, eritromisin, gentamisin, vankomisin, imipemen, seftazidim, levofloksasin, linezolid, daptomisin və ceftraroline kimi geniş istifadə olunan antibiotiklərə qarşı müəyyən bakteriya ştamları mutasiyaya uğramış və antibiotiklərə davamlılıq qazanmışdır.
Antibiotiklərə davamlı bakteriyaların yaranmasının əsas səbəbi antibiotik preparatlarının həddindən artıq və düzgün istifadə edilməməsidir. Xəstəyə hər dəfə antibiotik verildikdə həssas bakteriyalar məhv edilir. Lakin dərman müalicəsi ilə aradan qaldırılmayan davamlı bakteriyalar varsa, onlar böyüyür və çoxalır. Beləliklə, antibiotiklərin təkrar və yersiz istifadəsi dərmanlara davamlı bakteriyaların artmasına səbəb olur.
Çoxsaylı dərmanlara davamlı (MDR) bakteriyalar sağlamlıq üçün ciddi təhlükədir, çünki onlar mikroorqanizmləri öldürməli olan adi antibiotik müalicəsinə cavab vermir.
Qram-müsbət patogenlər arasında davamlı S. aureus (məsələn, metisillinə davamlı Staphylococcus aureus; MRSA) və Enterococcus növlərinin qlobal pandemiyası hazırda ən böyük təhlükə yaradır. Enterobacteriaceae (məsələn, Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa və Acinetobacter kimi qram-mənfi patogenlər mövcud antibiotik preparatlarının demək olar ki, bütün variantlarına qarşı davamlılıq qazanır.

Ultrasəslə nanoölçüyə gətirilmiş antibiotiklər

Məlumdur ki, nanoölçülü əczaçılıq preparatları çox vaxt artmış sorulma sürəti, daha yüksək biomənimsənilmə və üstün effektivlik sayəsində mikronölçülü dərman molekullarından üstün olur. Antibiotiklər bakterial infeksiyaların müalicəsində geniş istifadə olunur. Lakin getdikcə daha çox dərmana davamlı bakteriya ştamının sürətlə yaranması yeni antibiotik preparatlarının hazırlanmasını və ya mövcud preparatların modifikasiyasını zəruri edir. Tetrasiklin kimi antibiotiklərin hissəcik ölçüsünün ultrasəslə emal vasitəsilə azaldılması antibiotiklərin davamlı olmayan və davamlı bakteriya ştamlarına qarşı effektivliyini artırmaq üçün sadə, sürətli və perspektivli strategiyadır.
Əczaçılıq preparatlarının aktiv maddələrinin (API) ultrasəslə hazırlanmış nanosuspenziyaları haqqında daha ətraflı oxuyun!

Ultrasəslə nanostrukturlaşdırılmış tetrasiklin

Kassirov və həmmüəllifləri (2018) tetrasiklinin patogenlərə qarşı effektivliyini artırmaq üçün onu ultrasəslə emal etmişlər. Tədqiqatlarında antibiotiklərə davamlı ştam olan Escherichia coli Nova Blue TcR və E. coli 292–116 (dərmanlara davamlılığı olmayan) istifadə edilmişdir. Geniş istifadə olunan geniş təsir spektrli antibiotik tetrasiklin sənaye ultrasəs cihazı UIP1000hdT (Hielscher, Almaniya; soldakı şəklə baxın) vasitəsilə modifikasiya edilmişdir. Tədqiqat qrupu müəyyən etmişdir ki, UIP1000hdT ilə sonokimyəvi emal antibakterial xüsusiyyətlərin effektivliyini davamlı ştama qarşı 25%-ə qədər, həssas ştama qarşı isə 100%-ə qədər artırır. Nanostrukturlaşdırılmış tetrasiklinin hətta +4ºC temperaturda uzunmüddətli saxlanması da antimikrob xüsusiyyətləri azaltmır.
Amplituda, verilən enerji və ultrasəslə emal müddəti kimi ultrasəs emalı parametrləri həm həssas, həm də davamlı hüceyrələrə qarşı antimikrob xüsusiyyətlərin dəyişməsinə təsir edən kritik amillər kimi müəyyən edilmişdir.
Ultrasəslə emal nanoölçülü dərman hissəciklərinin ölçülərinin daha bərabər paylanmasına səbəb olur ki, bu da tetrasiklin molekullarının daha yüksək biomənimsənilməsinə, bioloji əlçatanlığına və bununla da effektivliyinə gətirib çıxara bilər.
Əldə edilmiş məlumatlar göstərir ki, antibiotiklərin sonokimyəvi modifikasiyası dərmanlara davamlı ştamlara qarşı antibiotik terapiyasında effektiv olan yeni dərmanların hazırlanması üçün yeni, perspektivli və ucuz yanaşma ola bilər.

Tetrasiklinin UIP1000hdT ilə ultrasəslə emalı.
A – “sərbəst” tetrasiklinin FTIR spektrləri; B – 5 min ultrasəslə emaldan sonra SN tetrasiklinin FTIR spektrləri; C – “sərbəst” tetrasiklinin ölçü paylanması histoqramı; D – 5 min ultrasəslə emaldan sonra SN tetrasiklinin ölçü paylanması histoqramı.
Tədqiqat və şəkil: Kassirov və həmmüəllifləri, 2018.

Ultrasəslə nanostrukturlaşdırılmış dərmanların üstünlükləri

Ultrasəslə emal geniş çeşiddə nanostrukturlaşdırılmış materialların sintezi üçün böyük imkanlar yaradır və bir çox sənaye sahəsində istifadə olunur. Antibiotiklər, virus əleyhinə preparatlar və digər dərmanlar kimi nanoölçülü əczaçılıq preparatlarının ultrasəslə istehsalı çox perspektivlidir, çünki bu nanoölçülü dərmanlar çox vaxt əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək sorulma sürəti, biomənimsənilmə və effektivlik göstərir. Buna görə də bir çox təkmilləşdirilmiş dərman formulyasiyasında dərman molekullarını nanostrukturlaşdırmaq, dərmanları nanoemulsiyalarda, nanoliposomlarda, niosomlarda, bərk lipid nanohissəciklərində (SLNs), nanostrukturlaşdırılmış lipid daşıyıcılarında (NLCs) və digər nanoölçülü daxiletmə komplekslərində kapsullaşdırmaq üçün ultrasəslə emaldan istifadə olunur.

Antibakterial xüsusiyyətlərə malik nanomaterialların ultrasəslə emalı həmçinin nanostrukturlaşdırılmış materialları (məsələn, nanogümüş, nano ZnO) sintez etmək və antibakterial tibbi tekstil məhsulları və digər funksional parçalar istehsal etmək məqsədilə onları tekstilə tətbiq etmək üçün istifadə olunur. Məsələn, pambıq parçalar üzərində antibakterial ZnO nanohissəciklərindən ibarət davamlı örtüklər yaratmaq üçün bir mərhələli ultrasəs prosesindən istifadə edilir.

Nanostrukturlaşdırılmış materialların ultrasəslə sintezi necə işləyir?

Ultrasəslə emal və yüksək güclü ultrasəsin kimyəvi sistemlərə tətbiqi olan sonokimya yüksək keyfiyyətli nanoölçülü materialların (məsələn, nanohissəciklər, nanoemulsiyalar) istehsalında geniş istifadə olunur. Ultrasəslə emal və sonokimya yüksək performanslı nanoölçülü materialların istehsalını mümkün edir və ya asanlaşdırır. Nanohissəciklərin ultrasəslə sintezinin üstünlüyü onun sadəliyi və effektivliyidir. Nanostrukturlaşdırılmış materialların alternativ istehsal üsulları mühitin ümumi həcmi üzrə yüksək temperatur, təzyiq və / və ya uzun reaksiya müddəti tələb etdiyi halda, ultrasəslə sintez çox vaxt nanomaterialların asan, sürətli və səmərəli istehsalına imkan verir. Yüksək intensivlikli ultrasəsin yaratdığı həm sonokimyəvi, həm də sonomexaniki təsirlər nanoölçülü hissəciklərin sintezinə və ya funksionallaşdırılmasına/modifikasiyasına səbəb olur. Yüksək güclü ultrasəs dalğalarının mayelərə ötürülməsi akustik kavitasiyaya – qabarcıqların yaranmasına, böyüməsinə və içəriyə doğru partlayışla çökməsinə – səbəb olur və ilkin sonokimya (çökən qabarcıqların daxilində baş verən qaz fazası kimyası), ikincili sonokimya (qabarcıqlardan kənarda baş verən məhlul fazası kimyası) və sonomexaniki / fiziki modifikasiyalar (yüksək sürətli maye şırnaqları, zərbə dalğaları və/və ya şlamlarda hissəciklərarası toqquşmalar nəticəsində yaranan) kimi təsnif edilə bilər. (bax: Hinman və Suslick, 2017) Kavitasiyanın hissəciklərə təsiri ölçünün azalmasına, nanostrukturlaşdırmaya (nanodispersləşdirmə, nanoemulsiyalaşdırma), eləcə də hissəciklərin funksionallaşdırılmasına və modifikasiyasına səbəb olur.
Hissəciklərin ultrasəslə üyüdülməsi və dispersləşdirilməsi haqqında daha ətraflı oxuyun!

Nanostrukturlaşdırılmış əczaçılıq preparatlarının sintezi üçün ultrasəs zondları

Hielscher Ultrasonic əczaçılıq və qida sənayesi üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarının layihələndirilməsi, istehsalı, paylanması və texniki xidməti sahəsində uzunmüddətli təcrübəyə malikdir.
Yüksək keyfiyyətli nanoölçülü dərman hissəciklərinin, liposomların, bərk lipid nanohissəciklərinin, polimer nanohissəciklərinin, siklodekstrin komplekslərinin və vaksinlərin hazırlanması Hielscher ultrasəs sistemlərinin geniş istifadə olunduğu və yüksək etibarlılığına və əldə edilən məhsulun üstün keyfiyyətinə görə qiymətləndirildiyi proseslərdir. Hielscher ultrasəs cihazları amplituda, temperatur, təzyiq və ultrasəslə emal enerjisi kimi bütün proses parametrlərinə dəqiq nəzarət etməyə imkan verir. Ağıllı proqram təminatı bütün ultrasəslə emal parametrlərini (vaxt, tarix, amplituda, xalis enerji, ümumi enerji, temperatur, təzyiq) daxili SD kartda avtomatik qeydə alır. Bu, prosesə və keyfiyyətə nəzarəti əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdırır və Yaxşı İstehsalat Təcrübəsi (GMP) tələblərinin yerinə yetirilməsinə kömək edir.

Hər bir istehsal gücü üçün ultrasəs qarışdırıcıları

Hielscher Ultrasonics məhsul çeşidi yığcam laboratoriya ultrasəs cihazlarından masaüstü və pilot sistemlərə, saatda yük maşınları dolusu material emal etmək gücünə malik tam sənaye ultrasəs prosessorlarına qədər ultrasəs prosessorlarının bütün spektrini əhatə edir. Tam məhsul çeşidi prosesinizin emal gücünə və məqsədlərinə ən uyğun ultrasəs kəsilmə qarışdırıcısını sizə təklif etməyə imkan verir. Bu, tətbiqinizi kiçik laboratoriya miqyasında işləyib hazırlamağa və sınaqdan keçirməyə, sonra isə onun miqyasını xətti şəkildə istehsal gücünə qədər artırmağa imkan verir. Daha kiçik ultrasəs qarışdırıcısından daha yüksək emal gücünə keçid çox sadədir, çünki ultrasəslə qarışdırma prosesinin miqyası müəyyənləşdirdiyiniz proses parametrləri əsasında tam xətti şəkildə artırıla bilər. Miqyasın artırılması ya daha güclü ultrasəs qarışdırıcı qurğusu quraşdırmaqla, ya da bir neçə ultrasəs cihazını paralel olaraq qruplaşdırmaqla həyata keçirilə bilər.
Ultrasəs qarışdırıcıları maye–maye və bərk–maye suspenziyalarının steril homogenləşdirilməsi üçün də istifadə olunur.

Hissəcikləri yüksək səmərəliliklə nanostrukturlaşdırmaq üçün yüksək amplitudalar

Hielscher Ultrasonics sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitudalar təmin edə bilir. 200µm-ə qədər amplitudalarla 24/7 rejimində fasiləsiz işləmək asanlıqla mümkündür. Daha yüksək amplitudalar üçün xüsusi hazırlanmış ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Ultrasəs sonotrodları (buynuzlar, zondlar) və reaktorlar avtoklavda sterilizasiya edilə bilər. Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş yükü altında və tələbkar mühitlərdə 24/7 rejimində işləməyə imkan verir.

Asan, risksiz sınaq

Ultrasəs proseslərinin miqyası tam xətti şəkildə artırıla bilər. Bu o deməkdir ki, laboratoriya və ya masaüstü ultrasəs cihazından istifadə edərək əldə etdiyiniz hər bir nəticənin miqyası tam eyni proses parametrlərindən istifadə etməklə tam eyni çıxış nəticəsini verəcək şəkildə artırıla bilər. Bu, ultrasəslə emalı məhsulun hazırlanması və sonradan kommersiya istehsalına tətbiqi üçün ideal edir.

Ən yüksək keyfiyyət – Almaniyada layihələndirilir və istehsal olunur

Ailəyə məxsus və ailə tərəfindən idarə olunan müəssisə kimi Hielscher ultrasəs prosessorları üçün ən yüksək keyfiyyət standartlarına üstünlük verir. Bütün ultrasəs cihazları Almaniyada, Berlin yaxınlığındakı Teltow şəhərində yerləşən baş ofisimizdə layihələndirilir, istehsal olunur və hərtərəfli sınaqdan keçirilir. Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi və etibarlılığı onu istehsalınızda fasiləsiz işləyən əsas qüvvəyə çevirir. Tam yük altında və tələbkar mühitlərdə 24/7 rejimində işləmək Hielscher yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarının təbii xüsusiyyətidir.

Hielscher ultrasəs prosessorlarını müxtəlif ölçülərdə və prosesinizin tələblərinə tam uyğun konfiqurasiyada ala bilərsiniz. Kiçik laboratoriya stəkanında mayelərin emalından sənaye səviyyəsində şlam və pastaların fasiləsiz axınla qarışdırılmasına qədər Hielscher Ultrasonics sizə uyğun yüksək məhsuldarlıqlı homogenizator təklif edir! Bizimlə əlaqə saxlayın – sizə ideal ultrasəs qurğusunu məmnuniyyətlə tövsiyə edərik!

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir: