Hielscher Ultrasonics
Vi vil med glæde diskutere din proces.
Ring til os: +49 3328 437-420
Send os en mail: info@hielscher.com

Nano-indkapslet intranasal vaccine mod S. Pneumoniae med ultralyd

Nanopartikelbaserede lægemiddelbærere er en teknologi under udvikling, som gør det muligt at formulere vaccineleveringssystemer med en høj beskyttelsesrate mod forskellige sygdomme. Ultralydsemulgering og indkapsling er en yderst effektiv metode til fremstilling af belastede nanostrukturerede lægemiddelbærere såsom nanopartikler, faste lipid nanopartikler, polymere lægemiddelbærere og liposomer.

Fordel ved nanopartikelindkapslede S. pneumoniae-vacciner

Ultralydsapparatet UP200St i et omrørt kar til emulgering af reaktanterMott et al. (2013) bestemte effektiviteten af intranasal levering af en 234 ± 87,5 nm polylaktisk-co-glykolsyre nanopartikelvaccinekonstruktion til etablering af beskyttelse mod eksperimentel respiratorisk pneumokokinfektion. Nanopartikler, der indkapsler varmedræbte Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP), blev tilbageholdt i lungerne 11 dage efter nasal administration sammenlignet med tom NP. Immunisering med NP-HKSP gav signifikant resistens mod S. pneumoniae infektion sammenlignet med administration af HKSP alene. Øget beskyttelse korrelerede med en signifikant stigning i antigenspecifikt Th1-associeret IFN-c-cytokinrespons af lungelymfocytter. Denne undersøgelse fastslår effektiviteten af NP-baseret teknologi som en ikke-invasiv og målrettet tilgang til nasal-lungeimmunisering mod lungeinfektioner.

Protokol for ultralyd Nanopartikelforberedelse

ultralyd lyse

1×106 nanopartikler, der indkapsler varmedræbte Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) blev lyseret ved sonikering i 200 μl fosfatbufret saltvand (PBS), og 70 mg polymælkesyre-co-glykolsyre (PLGA) blev opløst i 1 ml ethylacetat. Disse to opløsninger blev blandet og hvirvlet med maksimal hastighed i 1 minut for at danne primær vand-i-olie-emulsion.

Ultralyd indkapsling

Dobbelt emulsionsmetode: Den primære emulsion blev derefter blandet med 3 ml 1 % polyvinylalkohol (PVA) opløsning. Denne opløsning blev sonikeret ved hjælp af en ultralydsprocessor UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Tyskland) ved 40 % amplitude i 2 minutter i kontinuerlig tilstand (100 % cyklus), i et rent hætteglas nedsænket i is til varmeafledning for at forberede HKSP-indkapsling af PLGA-nanopartikler. Opløsningen blev yderligere fortyndet til 20 ml med autoklaveret vand (0,22 μ filter steriliseret) og omrørt i 1 time ved stuetemperatur under mildt vakuum for at fordampe ethylacetat. Opløsningen blev derefter centrifugeret for at opsamle NP'er, og denne proces blev gentaget to gange for at fjerne overskydende PVA. Nanopartikelpelleten blev resuspenderet i 500 μl autoklaveret vand og frysetørret. De endelige nanopartikler blev opbevaret ved -20°C indtil videre brug.

Partcle størrelsesmåling af ultralydspræparerede varmedræbte Streptococcus pneumoniae-belastede nanopartikler.

Partikelstørrelse af varmedræbt Streptococcus pneumoniae-indkapslede PLGA-nanopartikler. Partikelstørrelsen af en vandig suspension af nanopartikler målt ved dynamisk lysspredning viser den gennemsnitlige størrelse og den gaussiske fordeling af partikler i batchen.
Kilde: Mott et al.: Intranasal levering af nanopartikelbaseret vaccine øger beskyttelsen mod S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.

Ultralydsprocessor UIP2000hdT (2kW) med omrørt batchreaktor

Ultralyd homogenisator UIP2000hdT (2kW) med kontinuerligt omrørt batchreaktor

Anmodning om oplysninger







Ultralydsprocessorer til farmaceutiske formuleringer

Hielscher Ultrasonic har lang erfaring med design, fremstilling, distribution og service af højtydende ultralydshomogenisatorer til medicinal- og fødevareindustrien.
Fremstillingen af liposomer af høj kvalitet, faste lipid nanopartikler, polymere nanopartikler og cyclodextrinkomplekser er processer, som Hielscher ultralydssystemer bruges med høj pålidelighed og overlegen kvalitet. Hielscher ultralydapparater giver mulighed for præcis kontrol over alle procesparametre, såsom amplitude, temperatur, tryk og sonikeringsenergi. Den intelligente software protokollerer automatisk alle sonikeringsparametre (tid, dato, amplitude, nettoenergi, total energi, temperatur, tryk) på det indbyggede SD-kort.

Fordelen ved ultralyd PLGA nanopartikelforberedelse

  • Højtydende emulgering
  • Nøjagtig kontrol over partikelstørrelse og -belastning
  • Høj belastning af aktive stoffer
  • Nøjagtig kontrol over procesparametre
  • Hurtig proces
  • Ikke-termisk, præcis temperaturkontrol
  • lineær skalerbarhed
  • Reproducerbarhed
  • Processtandardisering / GMP
  • Autoklaverbare sonder og reaktorer
  • CIP / SIP

Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:

Batch volumen Flowhastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml/min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4 l/min UIP2000hdT
10 til 100L 2 til 10 l/min UIP4000hdT
n.a. 10 til 100 l/min UIP16000
n.a. Større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg os!

Bed om mere information

Brug formularen nedenfor til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, applikationer og pris. Vi vil med glæde diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!












Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer til dispersion, emulgering og celleekstraktion.

Ultralydshomogenisatorer med høj effekt fra Lab til pilot og industriel skæl.



Fakta, der er værd at vide

nanostrukturerede lægemiddelbærere

Lægemiddelbærere i nanostørrelse såsom nano-emulsioner, liposomer, faste lipid-nanopartikler, polymere nanopartikler og nanostrukturerede lipidbærere bruges til at formulere lægemidler med forbedrede funktionaliteter såsom forbedret biotilgængelighed, øget biokompatibilitet, målrettet levering, gunstig blodhalveringstid og meget lav eller ingen toksicitet for sunde væv. Ultralydbehandling er en yderst effektiv teknik til at formulere forskellige former for nanoterapi. Læs mere om ultralydsapplikationer i den farmaceutiske produktion!

liposomer

Et liposom er en sfærisk formet vesikel med mindst et lipid-dobbeltlag, som indkapsler kernen af hydrofobe stoffer. Både størrelse såvel som den hydrofobe og hydrofile karakter gør liposomer til potente lægemiddelleveringssystemer, f.eks. liposomalt vitamin C. Liposomkarakteristika er væsentligt påvirket af lipidsammensætning, overfladeladning, størrelse og præparationsteknik. Klik her for at lære mere om ultralydspræparation af liposomer!

nano-emulsioner

Nanoemulsioner eller submikronemulsioner er emulsioner med en dråbestørrelse mellem 20-200nm og en smal dråbefordeling. Dråberne i nanostørrelse giver flere fordele ved oral administration såvel som til topisk / transdermal levering af farmaceutiske og bioaktive stoffer, f.eks. CBD-nanoemulsioner. Dråberne i nanostørrelse med evnen til effektivt at opløse lipofile lægemidler samt den forbedrede absorptionshastighed gør nano-emulsioner til en hyppigt anvendt administrationsform for en høj biotilgængelighed. Nano-emulgerede formuleringer kan også bruges til en forlænget frigivelse af lipofile eller hydrofile lægemidler.
Læs mere om ultralydsproduktion af nano-emulsioner!

fast-lipid nanopartikler

En fast lipid nanopartikel (SLN) er en sfærisk nanopartikel med en gennemsnitlig diameter mellem 10 og 1000 nanometer. Faste lipid nanopartikler har en fast lipidkernematrix, hvor lipofile molekyler (aktive stoffer) kan opløses, så nanopartiklen fungerer som lægemiddelbærer. Lipidkernen stabiliseres af et emulgeringsmiddel eller overfladeaktivt middel. Med applikationer til parenteral og oral administration samt okulær, pulmonal og topisk lægemiddellevering anvendes fast-lipid nanopartikler til at forbedre behandlingseffektiviteten og til at reducere systemiske bivirkninger.
Læs mere om ultralydsassisteret syntese af fast-lipid nanopartikler!

Nano-strukturerede lipidbærere

Samme som faste lipidnanopartikler (SLN'er) er nanostrukturerede lipidbærere (NLC'er) en anden form for lipidbaserede nanopartikler. Nanostrukturerede lipidbærere (NLC) er modificerede faste lipidnanopartikler, der består af en blanding af faste og flydende lipider og tilbyder en forbedret stabilitet og belastningskapacitet.
Nanostrukturerede lipidbærere kan fremstilles via ultralydsemulsionsmethdod.

Krystaller i nanostørrelse

Ultralydskrystallisation og udfældning er en meget potent måde at indkapsle stoffer med en dårlig vandopløselighed i en belagt krystal. Zheng et al. (2020) rapporterer ultralydsinnkapsling af curcumin, en bioaktiv forbindelse med mange sundhedsmæssige fordele, men dårlig biotilgængelighed på grund af lav vandopløselighed. Forskerholdet udviklede en polyelektrolyt lag-for-lag (LbL) nanoskaldannelse for at indkapsle curcuminmolekylerne. De siger, at "ligesom de almindeligt anvendte emulsionsmetoder kan vores ultralydsassisterede LLL-indkapsling opnå nanopartikler af meget mindre størrelse. For curcumin opnåede vi krystallinske nanopartikler med en gennemsnitlig størrelse på 80 nm og ξ-potentiale på +30 mV eller -50 mV, hvilket sikrede stabiliteten af disse nanokolloider i flere måneder (opbevaret i mættet lægemiddelopløsning). Dannelse af skaller med to dobbeltlag af biokompatible polyelektrolytter tillod langsom frigivelse af lægemidler i løbet af ca. 20 timer."
Curcumin-kimdannelsesprotokollen: Curcuminpulver blev opløst i en 60 % ethanol / vandopløsning. Efter fuldstændig opløsning af curcumin blev vandige polykationer, poly(allylaminhydrochlorid), PAH eller biologisk nedbrydeligt protominsulfat (PS) tilsat. Derefter blev løsningen sonikeret med en UIP1000, en 1kW kraftig ulötrasonicator fra Hielscher Ultrasonic, ved 100 watt pr. ml opløsning. Under ultralydbehandling blev vand langsomt tilsat til opløsningen. På grund af det tilsatte vand bliver opløsningsmidlet mere polært, hvilket reducerer opløseligheden af curcumin. Når ligevægtskoncentrationen overstiger opløselighedstærsklen, opnås overmætning af curcumin, og krystalkernen starter. Under ultralydbehandling med høj effekt stoppes lægemiddelpartikelvæksten i de indledende faser.
Læs mere om ultralydsudfældning og krystallisation af nanokrystaller!

Vi vil med glæde diskutere din proces.

Let's get in contact.