Нанокапсулирана интраназална ваксина срещу S. pneumoniae с ултразвук
Предимство на капсулираните с наночастици ваксини S. pneumoniae
Mott et al. (2013) определят ефикасността на интраназалното доставяне на 234 ± 87,5 nm поли млечно-когликолова киселина наночастица за установяване на защита срещу експериментална респираторна пневмококова инфекция. Наночастиците, капсулиращи топлинно убития Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP), се задържат в белите дробове 11 дни след назалното приложение в сравнение с празния NP. Имунизацията с NP-HKSP произвежда значителна резистентност срещу S. pneumoniae инфекция в сравнение с приложението само на HKSP. Повишената защита корелира със значително повишаване на антиген-специфичния Th1-асоцииран IFN-c цитокинов отговор от белодробните лимфоцити. Това проучване установява ефикасността на технологията, базирана на НЧ, като неинвазивен и целенасочен подход за назално-белодробна имунизация срещу белодробни инфекции.
Протокол за подготовка на ултразвукови наночастици
ултразвуков лизис
1×106 наночастици, капсулиращи топлинно убити Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) са лизирани чрез ултразвук в 200 μl фосфатно-буфериран физиологичен разтвор (PBS) и 70 mg полимлечно-когликолова киселина (PLGA) се разтварят в 1 ml етилацетат. Тези два разтвора се смесват и завихряват с максимална скорост за 1 min, за да се образува първична емулсия вода в масло.
ултразвуково капсулиране
Метод на двойна емулсия: След това първичната емулсия се смесва с 3 ml 1% разтвор на поливинил алкохол (PVA). Това решение беше ултразвуково с помощта на ултразвуков процесор UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Германия) при амплитуда 40 % за 2 минути в непрекъснат режим (100% цикъл), в чист стъклен флакон, потопен в лед за разсейване на топлината, за да се подготвят HKSP капсулиращи PLGA наночастици. Разтворът се разрежда допълнително до 20 ml с автоклавна вода (0,22μ филтър стерилизиран) и се разбърква в продължение на 1 час при стайна температура под мек вакуум, за да се изпари етилацетат. След това разтворът се центрофугира за събиране на NP и този процес се повтаря два пъти, за да се отстрани излишният PVA. Пелетите от наночастици се ресуспендират в 500 μl автоклавна вода и се изсушават чрез лиофилизация. Крайните наночастици се съхраняват при -20°C до по-нататъшна употреба.
Размер на частиците на топлинно убитите Streptococcus pneumoniae-капсулирани PLGA наночастици. Размерът на частиците на водна суспензия от наночастици, измерен чрез динамично разсейване на светлината, показва средния размер и гаусовото разпределение на частиците в партидата.
Източник: Mott et al.: Интраназалното доставяне на ваксина на основата на наночастици повишава защитата срещу S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Ултразвуков хомогенизатор UIP2000hdT (2kW) с реактор с непрекъснато разбъркване
Ултразвукови процесори за фармацевтични формулировки
Hielscher Ultrasonic има дългогодишен опит в проектирането, производството, дистрибуцията и обслужването на високоефективни ултразвукови хомогенизатори за фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.
Получаването на висококачествени липозоми, твърди липидни наночастици, полимерни наночастици и циклодекстрински комплекси са процеси, при които ултразвуковите системи на Hielscher се използват с висока надеждност и превъзходно качество на продукцията. Ултразвуковите апарати на Hielscher позволяват прецизен контрол върху всички параметри на процеса, като амплитуда, температура, налягане и енергия на ултразвука. Интелигентният софтуер автоматично протоколира всички параметри на ултразвука (час, дата, амплитуда, нетна енергия, обща енергия, температура, налягане) на вградената SD-карта.
- Високоефективна емулгиране
- Точен контрол върху размера и натоварването на частиците
- Високо натоварване на активни вещества
- Точен контрол върху параметрите на процеса
- Бърз процес
- Нетермичен, прецизен контрол на температурата
- Линейна мащабируемост
- Възпроизводимост
- Стандартизация на процесите / ДПП
- Автоклавируеми сонди и реактори
- CIP / SIP
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Високомощни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да летец и промишлен мащаб.
Литература/Препратки
- Brittney Mott; Sanjay Thamake; Jamboor Vishwanatha; Harlan P. Jones (2013): Intranasal delivery of nanoparticle-based vaccine increases protection against S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
- Zhiguo Zheng; Xingcai Zhang; Daniel Carbo; Cheryl Clark; Cherie-Ann Nathan; Yuri Lvov (2010): Sonication-assisted synthesis of polyelectrolyte-coated curcumin nanoparticles. Langmuir: the ACS Journal of Surfaces and Colloids, 01 Jun 2010, 26(11):7679-7681.
Факти, които си струва да знаете
наноструктурирани носители на лекарства
Наноразмерни лекарствени носители като нано-емулсии, липозоми, твърди липидни наночастици, полимерни наночастици и наноструктурирани липидни носители се използват за формулиране на фармацевтични продукти с подобрени функционалности като подобрена бионаличност, повишена биосъвместимост, целенасочено доставяне, благоприятен полуживот на кръвта и много ниска или никаква токсичност за здрави тъкани. Ултразвукът е високоефективна техника за формулиране на различни форми на нанотерапия. Прочетете повече за ултразвуковите приложения във фармацевтичното производство!
липозоми
Липозомата е сферично оформена везикула с поне един липиден двуслой, който капсулира сърцевината на хидрофобните вещества. Както размерът, така и хидрофобният и хидрофилният характер превръщат липозомите в мощни системи за доставяне на лекарства, например липозомен витамин С. Характеристиките на липозомите се влияят значително от липидния състав, повърхностния заряд, размера и техниката на приготвяне. Кликнете тук, за да научите повече за ултразвуковата подготовка на липозоми!
Нано-емулсии
Наноемулсиите или субмикронните емулсии са емулсии с размер на капката между 20-200nm и тясно разпределение на капките. Наноразмерните капчици предлагат няколко предимства за перорално приложение, както и за локално / трансдермално доставяне на фармацевтични и биоактивни вещества, например CBD наноемулсии. Нано-размерните капчици със способността ефективно да разтварят липофилни лекарства, както и повишената скорост на абсорбция правят нано-емулсиите често използвана форма за приложение за висока бионаличност. Нано-емулгираните формулировки могат да се използват и за удължено освобождаване на липофилни или хидрофилни лекарства.
Прочетете повече за ултразвуковото производство на нано-емулсии!
твърдолипидни наночастици
Твърдата липидна наночастица (SLN) е сферична наночастица със среден диаметър между 10 и 1000 нанометра. Твърдите липидни наночастици имат матрица с твърдо липидно ядро, в която могат да се разтворят липофилни молекули (активни вещества), така че наночастицата да действа като носител на лекарство. Липидното ядро се стабилизира от емулгиращ агент или повърхностно активно вещество. С приложения за парентерално и перорално приложение, както и за очно, белодробно и локално доставяне на лекарства, твърдите липидни наночастици се използват за повишаване на ефикасността на лечението и за намаляване на системните странични ефекти.
Прочетете повече за ултразвуковия синтез на твърди липидни наночастици!
Наноструктурирани липидни носители
Подобно на твърдите липидни наночастици (SLN), наноструктурираните липидни носители (NLC) са друга форма на липидни наночастици. Наноструктурираните липидни носители (NLC) са модифицирани твърди липидни наночастици, състоящи се от смес от твърди и течни липиди и предлагат подобрена стабилност и капацитет на натоварване.
Наноструктурираните липидни носители могат да бъдат получени чрез ултразвуков емулсионен метод.
Кристали с наноразмери
Ултразвуковата кристализация и утаяване е много мощен начин за капсулиране на вещества с лоша разтворимост във вода в покрит кристал. Zheng et al. (2020) съобщават за ултразвуково капсулиране на куркумин, биоактивно съединение с много ползи за здравето, но лоша бионаличност поради ниска разтворимост във вода. Изследователският екип разработи полиелектролитна формация слой по слой (LbL), за да капсулира молекулите на куркумина. Те заявяват, че "подобно на често използваните емулсионни методи, нашето ултразвуково капсулиране с помощта на LbL може да постигне наночастици с много по-малък размер. За куркумин получихме кристални наночастици със среден размер 80 nm и ξ-потенциал +30 mV или -50 mV, което осигури стабилност на тези наноколоиди в продължение на месеци (съхранявани в наситен лекарствен разтвор). Образуването на черупки с два двуслойни биосъвместими полиелектролити позволява бавно освобождаване на лекарството в продължение на около 20 часа."
Протокол за нуклеиране на куркумин: Куркумин на прах се разтваря в 60 % разтвор на етанол / вода. След пълно разтваряне на куркумина се добавят водни поликатиони, поли(алиламин хидрохлорид), PAH или биоразградим протомин сулфат (PS). След това разтворът беше ултразвук с UIP1000, мощен улотразонатор с мощност 1 kW от Hielscher Ultrasonic, при 100 вата на ml разтвор. По време на ултразвука към разтвора бавно се добавя вода. Поради добавената вода разтворителят става по-полярен, което намалява разтворимостта на куркумина. Когато равновесната концентрация надвиши прага на разтворимост, се получава пренасищане на куркумин и започва кристално нуклеиране. При ултразвук с висока мощност растежът на частиците на лекарството се спира в началните етапи.
Прочетете повече за ултразвуковото утаяване и кристализацията на нанокристали!