Νανο-ενθυλακωμένο ενδορινικό εμβόλιο κατά του S. pneumoniae με υπερήχους
Πλεονέκτημα των νανοσωματιδίων-ενθυλακωμένων εμβολίων S. pneumoniae
Οι Mott et al. (2013) προσδιόρισαν την αποτελεσματικότητα της ενδορρινικής χορήγησης ενός εμβολίου νανοσωματιδίων πολυγαλακτικού-συνγλυκολικού οξέος 234 ± 87,5nm στην καθιέρωση προστασίας έναντι πειραματικής αναπνευστικής πνευμονιοκοκκικής λοίμωξης. Νανοσωματίδια που ενθυλακώνουν τον θερμικά σκοτωμένο Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) διατηρήθηκαν στους πνεύμονες 11 ημέρες μετά τη ρινική χορήγηση σε σύγκριση με το κενό NP. Η ανοσοποίηση με NP-HKSP παρήγαγε σημαντική αντίσταση έναντι Σ. pneumoniae λοίμωξη σε σύγκριση με τη χορήγηση μόνο HKSP. Η αυξημένη προστασία συσχετίστηκε με σημαντική αύξηση της απόκρισης κυτοκινών IFN-c που σχετίζεται με ειδικό αντιγόνο Th1 από πνευμονικά λεμφοκύτταρα. Αυτή η μελέτη καθιερώνει την αποτελεσματικότητα της τεχνολογίας που βασίζεται σε NP ως μη επεμβατική και στοχευμένη προσέγγιση για ρινική-πνευμονική ανοσοποίηση έναντι πνευμονικών λοιμώξεων.
Πρωτόκολλο προετοιμασίας νανοσωματιδίων υπερήχων
Υπερήχων λύση
1×106 νανοσωματίδια που ενθυλακώνουν θερμότητα Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) λύθηκαν με υπερήχους σε 200μl φυσιολογικού ορού με ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών αλάτων (PBS) και 70 mg πολυγαλακτικού-συν-γλυκολικού οξέος (PLGA) διαλύθηκαν σε 1 ml οξικού αιθυλεστέρα. Αυτά τα δύο διαλύματα αναμίχθηκαν και στροβιλίστηκαν στη μέγιστη ταχύτητα για 1 λεπτό για να σχηματίσουν πρωτογενές γαλάκτωμα νερού σε έλαιο.
Υπερήχων ενθυλάκωση
Μέθοδος διπλού γαλακτώματος: Το κύριο γαλάκτωμα στη συνέχεια αναμειγνύεται με 3 ml διαλύματος πολυβινυλικής αλκοόλης (PVA) 1 %. Αυτή η λύση υπερήχων χρησιμοποιώντας έναν επεξεργαστή υπερήχων UP200Η (Hielscher Ultrasonics GmbH, Γερμανία) σε πλάτος 40 % για 2 λεπτά σε συνεχή λειτουργία (κύκλος 100%), σε καθαρό γυάλινο φιαλίδιο βυθισμένο σε πάγο για απαγωγή θερμότητας, για την παρασκευή νανοσωματιδίων PLGA ενθυλάκωσης HKSP. Το διάλυμα αραιώθηκε περαιτέρω στα 20ml με νερό σε αυτόκλειστο (αποστειρωμένο φίλτρο 0,22μ) και αναδεύτηκε για 1 ώρα σε θερμοκρασία δωματίου υπό ήπιο κενό για να εξατμιστεί ο οξικός αιθυλεστέρας. Το διάλυμα στη συνέχεια φυγοκεντρήθηκε για τη συλλογή NPs και αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε δύο φορές για να απομακρυνθεί η περίσσεια PVA. Το σφαιρίδιο νανοσωματιδίων επαναιωρήθηκε σε 500μl αυτόκλειστου νερού και λυοφιλοποιήθηκε. Τα τελικά νανοσωματίδια αποθηκεύτηκαν στους -20°C μέχρι περαιτέρω χρήση.
Μέγεθος σωματιδίων θερμικά σκοτωμένου Streptococcus pneumoniae-ενθυλακωμένα νανοσωματίδια PLGA. Το μέγεθος σωματιδίων ενός υδατικού εναιωρήματος νανοσωματιδίων που μετράται με δυναμική σκέδαση φωτός δείχνει το μέσο μέγεθος και την γκαουσιανή κατανομή των σωματιδίων στην παρτίδα.
Πηγή: Mott et al.: Η ενδορινική χορήγηση εμβολίου με βάση νανοσωματίδια αυξάνει την προστασία έναντι Σ. pneumoniae. J Nanopart ΑΠΕ (2013) 15:1646.
Υπερηχητικός ομογενοποιητής UIP2000hdT (2kW) με αντιδραστήρα παρτίδας συνεχούς ανάδευσης
Υπερήχων επεξεργαστές για φαρμακευτικά σκευάσματα
Hielscher υπερήχων είναι μακροχρόνια εμπειρία στο σχεδιασμό, την κατασκευή, τη διανομή και την εξυπηρέτηση των υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για τη φαρμακευτική βιομηχανία και τη βιομηχανία τροφίμων.
Η παρασκευή λιποσωμάτων υψηλής ποιότητας, στερεών νανοσωματιδίων λιπιδίων, πολυμερών νανοσωματιδίων και συμπλόκων κυκλοδεξτρίνης είναι διαδικασίες, τις οποίες Hielscher υπερηχητικά συστήματα χρησιμοποιούνται με υψηλή αξιοπιστία και ανώτερη ποιότητα εξόδου. Hielscher υπερήχων επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο όλων των παραμέτρων της διαδικασίας, όπως το πλάτος, θερμοκρασία, πίεση και ενέργεια υπερήχων. Το έξυπνο λογισμικό πρωτοκολλά αυτόματα όλες τις παραμέτρους υπερήχων (ώρα, ημερομηνία, πλάτος, καθαρή ενέργεια, συνολική ενέργεια, θερμοκρασία, πίεση) στην ενσωματωμένη κάρτα SD.
- Γαλακτωματοποίηση υψηλής απόδοσης
- Ακριβής έλεγχος του μεγέθους και του φορτίου των σωματιδίων
- Υψηλό φορτίο δραστικών ουσιών
- Ακριβής έλεγχος των παραμέτρων της διαδικασίας
- Γρήγορη διαδικασία
- Μη θερμικός, ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας
- γραμμική επεκτασιμότητα
- Αναπαραγωγιμότητα
- Τυποποίηση διεργασιών / GMP
- Αυτόκλειστοι ανιχνευτές και αντιδραστήρες
- CIP / ΓΟΥΛΙΆ
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Υψηλής ισχύος ομογενοποιητές υπερήχων από εργαστήριο προς πιλότος και βιομηχανικός κλίμακα.
Βιβλιογραφία/Αναφορές
- 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.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
νανοδομημένοι φορείς φαρμάκων
Νανο-μεγέθους φορείς φαρμάκων όπως νανογαλακτώματα, λιποσώματα, νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων, πολυμερή νανοσωματίδια και νανο-δομημένοι φορείς λιπιδίων χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση φαρμακευτικών προϊόντων με βελτιωμένες λειτουργίες όπως βελτιωμένη βιοδιαθεσιμότητα, αυξημένη βιοσυμβατότητα, στοχευμένη χορήγηση, ευνοϊκό χρόνο ημίσειας ζωής στο αίμα και πολύ χαμηλή ή καθόλου τοξικότητα σε υγιείς ιστούς. Υπερήχους είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για τη διατύπωση διαφόρων μορφών νανοθεραπευτικής. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις εφαρμογές υπερήχων στη φαρμακευτική παραγωγή!
λιποσώματα
Ένα λιποσώμα είναι ένα σφαιρικά διαμορφωμένο κυστίδιο που έχει τουλάχιστον μία λιπιδική διπλοστιβάδα, η οποία ενθυλακώνει τον πυρήνα των υδρόφοβων ουσιών. Τόσο το μέγεθος όσο και ο υδρόφοβος και υδρόφιλος χαρακτήρας μετατρέπουν τα λιποσώματα σε ισχυρά συστήματα χορήγησης φαρμάκων, π.χ. λιποσωμιακή βιταμίνη C. Τα χαρακτηριστικά των λιποσωμάτων επηρεάζονται ουσιαστικά από τη σύνθεση των λιπιδίων, το επιφανειακό φορτίο, το μέγεθος και την τεχνική προετοιμασίας. Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική προετοιμασία των λιποσωμάτων!
νανογαλακτώματα
Τα νανογαλακτώματα ή γαλακτώματα submicron είναι γαλακτώματα με μέγεθος σταγονιδίων μεταξύ 20-200nm και στενή κατανομή σταγονιδίων. Τα σταγονίδια νανομεγέθους προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα για χορήγηση από το στόμα καθώς και για τοπική / διαδερμική χορήγηση φαρμακευτικών και βιοδραστικών ουσιών, π.χ. νανογαλακτώματα CBD. Τα σταγονίδια νανομεγέθους με την ικανότητα να διαλύουν αποτελεσματικά τα λιπόφιλα φάρμακα καθώς και ο αυξημένος ρυθμός απορρόφησης καθιστούν τα νανογαλακτώματα μια συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή χορήγησης για υψηλή βιοδιαθεσιμότητα. Νανογαλακτωματοποιημένα σκευάσματα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για εκτεταμένη απελευθέρωση λιπόφιλων ή υδρόφιλων φαρμάκων.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική παραγωγή νανογαλακτωμάτων!
νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων
Ένα στερεό λιπιδικό νανοσωματίδιο (SLN) είναι ένα σφαιρικό νανοσωματίδιο με μέση διάμετρο μεταξύ 10 και 1000 νανόμετρα. Τα στερεά νανοσωματίδια λιπιδίων έχουν μια στερεή μήτρα πυρήνα λιπιδίων στην οποία λιπόφιλα μόρια (δραστικές ουσίες) μπορούν να διαλυτοποιηθούν έτσι ώστε το νανοσωματίδιο να δρα ως φορέας φαρμάκου. Ο πυρήνας των λιπιδίων σταθεροποιείται με γαλακτωματοποιητικό παράγοντα ή επιφανειοδραστικό. Με εφαρμογές για παρεντερική και από του στόματος χορήγηση, καθώς και οφθαλμική, πνευμονική και τοπική χορήγηση φαρμάκων, τα νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας και τη μείωση των συστηματικών παρενεργειών.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητικά υποβοηθούμενη σύνθεση νανοσωματιδίων στερεών λιπιδίων!
Νανοδομημένοι φορείς λιπιδίων
Όπως και τα νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων (SLNs), οι νανοδομημένοι φορείς λιπιδίων (NLCs) είναι μια άλλη μορφή νανοσωματιδίων με βάση τα λιπίδια. Οι νανοδομημένοι φορείς λιπιδίων (NLC) είναι τροποποιημένα νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων που αποτελούνται από ένα μείγμα στερεών και υγρών λιπιδίων και προσφέρουν βελτιωμένη σταθερότητα και ικανότητα φόρτωσης.
Νανο-δομημένοι φορείς λιπιδίων μπορεί να παρασκευαστεί μέσω υπερήχων γαλάκτωμα methdod.
Κρύσταλλοι νανο-μεγέθους
Υπερήχων κρυστάλλωση και κατακρήμνιση είναι ένας πολύ ισχυρός τρόπος για να ενθυλακώσει ουσίες με κακή υδατοδιαλυτότητα σε ένα επικαλυμμένο κρύσταλλο. Zheng et al. (2020) αναφέρουν την υπερηχητική ενθυλάκωση της κουρκουμίνης, μιας βιοδραστικής ένωσης με πολλά οφέλη για την υγεία, αλλά κακή βιοδιαθεσιμότητα λόγω χαμηλής υδατοδιαλυτότητας. Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε έναν σχηματισμό νανοκελύφους πολυηλεκτρολύτη στρώματος ανά στρώμα (LbL) για να ενθυλακώσει τα μόρια κουρκουμίνης. Δηλώνουν ότι "όπως και οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι γαλακτώματος, η υπερηχητική υποβοηθούμενη ενθυλάκωση LbL μπορεί να επιτύχει νανοσωματίδια πολύ μικρότερου μεγέθους. Για την κουρκουμίνη, λάβαμε κρυσταλλικά νανοσωματίδια με μέσο μέγεθος 80 nm και δυναμικό ξ +30 mV ή -50 mV, τα οποία εξασφάλισαν τη σταθερότητα αυτών των νανοκολλοειδών για μήνες (διατηρούνται σε κορεσμένο διάλυμα φαρμάκου). Ο σχηματισμός κελυφών με δύο διπλές στιβάδες βιοσυμβατών πολυηλεκτρολυτών επέτρεψε την αργή απελευθέρωση του φαρμάκου κατά τη διάρκεια περίπου 20 ωρών».
Το πρωτόκολλο πυρήνωσης κουρκουμίνης: Η σκόνη κουρκουμίνης διαλύθηκε σε διάλυμα αιθανόλης / νερού 60%. Μετά από πλήρη διάλυση της κουρκουμίνης, προστέθηκαν υδατικά πολυκατιόντα, πολυ(υδροχλωρική αλλυλαμίνη), PAH ή βιοαποικοδομήσιμη θειική πρωτομίνη (PS). Στη συνέχεια, η λύση υπερήχων με ένα UIP1000, ένα ισχυρό ulötrasonicator 1kW από Hielscher Ultrasonic, σε 100watts ανά mL διαλύματος. Κατά τη διάρκεια υπερήχων, το νερό προστέθηκε αργά στο διάλυμα. Λόγω του προστιθέμενου νερού, ο διαλύτης γίνεται πιο πολικός, γεγονός που μειώνει τη διαλυτότητα της κουρκουμίνης. Όταν η συγκέντρωση ισορροπίας υπερβεί το κατώφλι διαλυτότητας, επιτυγχάνεται υπερκορεσμός της κουρκουμίνης και αρχίζει η κρυσταλλική πυρήνωση. Κάτω από υπερήχους υψηλής ισχύος, η ανάπτυξη σωματιδίων φαρμάκου σταματά στα αρχικά στάδια.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική κατακρήμνιση και κρυστάλλωση νανοκρυστάλλων!