Υπερήχων Νανοδομή των αντιβιοτικών

Υπερήχων υποβοηθούμενη παραγωγή αντιβιοτικών μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητά τους, eben κατά των ανθεκτικών στα φάρμακα βακτηρίων: Ο αυξανόμενος αριθμός των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά στελέχη βακτηρίων είναι ένα ακόμα άλυτο πρόβλημα κάνοντας βακτηριακές λοιμώξεις, οι οποίες έχουν αντιμετωπιστεί με επιτυχία με αντιβιοτικά κατά τις τελευταίες δεκαετίες, μια παγκόσμια απειλή για την υγεία και πάλι. Υπερήχων νανο-δόμηση των αντιβιοτικών είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνική για την αύξηση της αποτελεσματικότητας των αντιβιοτικών, όπως η τετρακυκλίνη κατά των ανθεκτικών στα φάρμακα βακτήρια.

Αντιβιοτικά και ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια

Αντοχή στα αντιβιοτικά συμβαίνει όταν τα μικρόβια όπως τα βακτήρια και οι μύκητες αναπτύσσουν την ικανότητα να νικήσουν τα φάρμακα που έχουν σχεδιαστεί για να τους σκοτώσει. Αυτό σημαίνει ότι τα μικρόβια δεν θανατώνονται και συνεχίζουν να αναπτύσσονται. Λοιμώξεις που προκαλούνται από ανθεκτικά στα αντιβιοτικά μικρόβια είναι δύσκολο, και μερικές φορές αδύνατο, για τη θεραπεία.
Η αντοχή των βακτηρίων στα αντιβιοτικά αποδίδεται στην υπερβολική χρήση καθώς και στην κακή χρήση αντιβιοτικών φαρμάκων. Η υπερβολική χρήση και η κατάχρηση αναφέρονται κυρίως σε ακατάλληλες συνταγές και εκτεταμένη γεωργική χρήση
Για κοινά αντιβιοτικά όπως η πενικιλίνη, η τετρακυκλίνη, η μεθικιλλίνη, η ερυθρομυκίνη, η γενταμυκίνη, η βανκομυκίνη, η ιμιπεμενών, η κεφταζιδίμη, η λεβοφλοξασίνη, η λινεζολίδη, η δαπτομυκίνη και η κεφτραρολίνη, ορισμένα στελέχη βακτηρίων έχουν μεταλλαχθεί και έχουν αναπτύξει αντοχή στα αντιβιοτικά.
Κύρια αιτία της ανάπτυξης ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων έγκειται στην υπερβολική χρήση και την κατάχρηση αντιβιοτικών φαρμάκων. Κάθε φορά που ένας ασθενής χορηγείται αντιβιοτικά, ευαίσθητα βακτήρια σκοτώνονται. Ωστόσο, εάν υπάρχουν ανθεκτικά βακτήρια, τα οποία δεν εξαλείφονται από τη θεραπεία των φαρμάκων, αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται. Με αυτόν τον τρόπο, η επαναλαμβανόμενη και ακατάλληλη χρήση αντιβιοτικών προκαλεί την αύξηση των ανθεκτικών στα φάρμακα βακτηρίων.
Τα πολυ-ανθεκτικά στα φάρμακα (MDR) βακτήρια αποτελούν σοβαρή απειλή για την υγεία, δεδομένου ότι δεν ανταποκρίνονται στην κοινή αντιβιοτική θεραπεία, η οποία υποτίθεται ότι σκοτώνει τα μικρόβια.
Μεταξύ των gram-θετικών παθογόνων παραγόντων, μια παγκόσμια πανδημία ανθεκτικών S. aureus (π.χ. ανθεκτικό στη μεθικιλλίνη Staphylococcus aureus; MRSA) και τα είδη Enterococcus αποτελούν επί του παρόντος τη μεγαλύτερη απειλή. Gram-αρνητικά παθογόνα όπως enterobacteriaceae (π.χ., Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa, και Acinetobacterare γίνει ανθεκτικό σε όλες σχεδόν τις διαθέσιμες επιλογές αντιβιοτικών φαρμάκων.

Υπερηχητικά νανο-μεγέθους αντιβιοτικά

Νανο-μεγέθους φαρμακευτικά προϊόντα είναι γνωστό ότι υπερέχουν μικρο-μεγέθους μόρια φαρμάκων συχνά λόγω των αυξημένων ποσοστών απορρόφησης, υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα, και ανώτερη αποτελεσματικότητα. Τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται ευρέως για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων. Ωστόσο, η ταχεία ανάπτυξη όλο και περισσότερων ανθεκτικών στα φάρμακα στελεχών βακτηρίων καθιστά απαραίτητη την ανάπτυξη νέων ή την τροποποίηση των υφιστάμενων αντιβιοτικών φαρμάκων. Η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων των αντιβιοτικών, όπως η τετρακυκλίνη μέσω υπερήχηση είναι μια εύκολη, ταχεία και πολλά υποσχόμενη στρατηγική για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των αντιβιοτικών κατά των μη ανθεκτικών και ανθεκτικών στελεχών βακτηρίων.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις υπερηχητικές νανοαναιωρήσεις φαρμακευτικών API!

Υπερηχητικά νανοδομημένα τετρακυκλίνη

Kassirov et al. (2018) αντιμετωπίζονται τετρακυκλίνη υπερήχων για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου κατά των παθογόνων παραγόντων. Στη μελέτη τους, χρησιμοποίησαν Escherichia coli Nova Blue TcR, ένα στέλεχος με αντοχή στα αντιβιοτικά, και E. coli 292–116 (χωρίς αντοχή στα φάρμακα). Τετρακυκλίνη, ένα κοινό αντιβιοτικό ευρέος φάσματος, τροποποιήθηκε με τη χρήση βιομηχανικών ultrasonicator UIP1000hdT (Hielscher, Γερμανία, βλ. εικόνα αριστερά). Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η sonochemical θεραπεία με το UIP1000hdT αυξάνει την αποτελεσματικότητα των αντιβακτηριακών ιδιοτήτων μέχρι 25% έναντι του ανθεκτικού στελέχους και έως και 100% έναντι του ευαίσθητου στελέχους. Ακόμη και η μακροχρόνια αποθήκευση της νανοδομητης τετρακυκλίνης στους +4ºC δεν μειώνει τις αντιμικροβιακές ιδιότητες.
Οι παράμετροι επεξεργασίας υπερήχων όπως το πλάτος, η εισροή ενέργειας και ο χρόνος υπερήχων καθορίστηκαν ως κρίσιμοι παράγοντες που επηρεάζουν την αλλαγή στις αντιμικροβιακές ιδιότητες τόσο έναντι ευαίσθητων όσο και ανθεκτικών κυττάρων.
Η θεραπεία με υπερήχους έχει ως αποτέλεσμα μια πιο ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους σωματιδίων των νανο-μεγέθους σωματιδίων φαρμάκων, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα, βιοαποδολαβικότητα και ως εκ τούτου την αποτελεσματικότητα των μορίων τετρακυκλίνης.
Τα δεδομένα που ελήφθησαν δείχνουν ότι η sonochemical τροποποίηση των αντιβιοτικών μπορεί να είναι μια νέα πολλά υποσχόμενη και φθηνή προσέγγιση για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων αποτελεσματικών για τη θεραπεία με αντιβιοτικά κατά των στελεχών αντοχής στα φάρμακα.

Υπερήχηση της τετρακυκλίνης με το UIP1000hdT.
A – FTIR φάσματα της "ελεύθερης" τετρακυκλίνης; B – FTIR φάσματα της τετρακυκλίνης SN μετά από 5 λεπτά υπερήχηση; Γ – Ιστόγραμμα κατανομής μεγέθους της "ελεύθερης" τετρακυκλίνης; D – Ιστόγραμμα κατανομής μεγέθους της τετρακυκλίνης SN μετά από υπερήχηση 5 λεπτών.
Μελέτη και εικόνα από τον Κασίροφ κ.ά. 2018.

Πλεονεκτήματα των υπερηχητικών νανοδομητωμενωμενών φαρμάκων

Ultrasonication προσφέρει τεράστιες δυνατότητες για τη σύνθεση ενός ευρέος φάσματος νανοδομητικών υλικών και χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες. Υπερήχων παραγωγή νανο-μεγέθους φαρμακευτικών προϊόντων, όπως τα αντιβιοτικά, αντι-ιικά και άλλα φάρμακα είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρα, δεδομένου ότι αυτά τα νανο-μεγέθους φάρμακα δείχνουν συχνά ένα σημαντικά υψηλότερο ποσοστό απορρόφησης, βιοδιαθεσιμότητα και αποτελεσματικότητα. Ως εκ τούτου, πολλά ενισχυμένα σκευάσματα φαρμάκων περιλαμβάνουν υπερήχων προκειμένου να νανοδομή μόρια φαρμάκων, ενθυλακώνουν τα φάρμακα σε νανογαλακτώματα, νανο-λιποσώματα, νιοσώματα, νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων (SLNs), νανοδομημένα λιπίδια μεταφέρει (NLCs), και άλλα νανο-μεγέθους συγκροτήματα ένταξης.

Η υπερηχητική επεξεργασία νανοϋλικών με αντιβακτηριακές ιδιότητες χρησιμοποιείται επίσης για τη σύνθεση νανοδομητικών υλικών (π.χ. νανο-άργυρο, νανο-ΖνΟ) και για την εφαρμογή τους σε κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα με σκοπό την κατασκευή αντιβακτηριακών ιατρικών υφασμάτων και άλλων λειτουργικών υφασμάτων. Για παράδειγμα, μια διαδικασία υπερήχων ενός βήματος χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανθεκτικών επιχρισμάτων βαμβακερών υφασμάτων με αντιβακτηριακά νανοσωματίδια ZnO.

Πώς υπερήχων σύνθεση των νανο-δομημένων υλικών εργασίας?

Υπερήχων και sonochemistry, η οποία είναι η εφαρμογή των υπερήχων υψηλής ισχύος σε χημικά συστήματα, χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή υψηλής ποιότητας νανο-μεγέθους υλικών (π.χ., νανοσωματίδια, νανο-γαλακτώματα). Υπερήχηση και sonochemistry επιτρέπουν ή διευκολύνουν την παραγωγή υψηλής απόδοσης νανο-μεγέθους υλικών. Το πλεονέκτημα της υπερηχητικής σύνθεσης νανοσωματιδίων είναι η απλότητα και η αποτελεσματικότητα. Ενώ οι εναλλακτικές μέθοδοι παραγωγής νανο-δομημένων υλικών απαιτούν υψηλές μαζικές θερμοκρασίες, πιέσεις, ή / και μεγάλους χρόνους αντίδρασης, υπερήχων σύνθεση συχνά επιτρέπει μια εύκολη, ταχεία και αποτελεσματική παραγωγή νανοϋλικών. Και οι δύο, sonochemical και sonomechanical αποτελέσματα που παράγονται από υπερήχους υψηλής έντασης είναι υπεύθυνες για τη σύνθεση ή τη λειτουργικότητα / τροποποίηση των νανο-μεγέθους σωματιδίων. Σύζευξη υψηλής ισχύος υπερηχητικά κύματα σε υγρά οδηγεί σε ακουστική σπηλαίωση: ο σχηματισμός, την ανάπτυξη, και την implosive κατάρρευση των φυσαλίδων, και μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως πρωτογενής sonochemistry (αέριο-φάση χημεία που συμβαίνουν στο εσωτερικό καταρρέουν φυσαλίδες), δευτερογενής sonochemistry (λύση-φάση χημεία που συμβαίνουν έξω από τις φυσαλίδες), και sonomechanical / φυσικές τροποποιήσεις (που προκαλούνται από υψηλής ταχύτητας υγρά αεριωθούμενα αεροπλάνα, κρουστικά κύματα, και / ή μεταξύ των σωματιδίων συγκρούσεις σε ύβρεις). (πρβλ. Χίνμαν και Σούσλικ, 2017) Ο αντίκτυπος της δημιουργίας κοιλότητας στα σωματίδια έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του μεγέθους, τη νανοδιάλωση (νανοδιασποροποίηση, νανοσγαλακτοποίηση), καθώς και τη λειτουργικότητα και την τροποποίηση των σωματιδίων.
Διαβάστε περισσότερα για υπερήχων άλεση και διασπορά των σωματιδίων!

Υπερηχητικοί ανιχνευτές για τη σύνθεση των νανο-δομημένων φαρμακευτικών προϊόντων

Hielscher Ultrasonic είναι εδώ και πολύ καιρό εμπειρία στο σχεδιασμό, την κατασκευή, τη διανομή και την εξυπηρέτηση των υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για τη φαρμακευτική βιομηχανία και τη βιομηχανία τροφίμων.
Η προετοιμασία υψηλής ποιότητας νανο-μεγέθους σωματίδια φαρμάκων, λιποσώματα, στερεά νανοσωματίδια λιπιδίων, πολυμερή νανοσωματίδια, λικνοδύματα κυκλοδεξτρίνης, και τα εμβόλια είναι διαδικασίες, στις οποίες Hielscher υπερήχων συστήματα χρησιμοποιούνται ευρέως και εκτιμώνται για την υψηλή αξιοπιστία και την παραγωγή ανώτερης ποιότητας τους. Hielscher ultrasonicators επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο όλων των παραμέτρων της διαδικασίας, όπως το πλάτος, τη θερμοκρασία, την πίεση και την ενέργεια υπερήχηση. Το έξυπνο λογισμικό καταγράφει αυτόματα όλες τις παραμέτρους υπερήχων (ώρα, ημερομηνία, πλάτος, καθαρή ενέργεια, συνολική ενέργεια, θερμοκρασία, πίεση) στην ενσωματωμένη κάρτα SD. Αυτό διευκολύνει σημαντικά τον έλεγχο της διαδικασίας και της ποιότητας και συμβάλλει στην εκπλήρωση ορθών πρακτικών παρασκευής (GMP).

Υπερηχητικοί αναμίκτες για κάθε ικανότητα προϊόντων

Hielscher Ultrasonics σειρά προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υπερήχων επεξεργαστές από συμπαγή ultrasonicators εργαστήριο πάνω από πάγκο-top και πιλοτικά συστήματα για την πλήρως βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές με την ικανότητα να επεξεργάζονται truckloads ανά ώρα. Η πλήρης σειρά προϊόντων μας επιτρέπει να σας προσφέρουμε το καταλληλότερο υπερηχητικό μίξερ διάτμησης για την ικανότητα και τους στόχους διαδικασίας σας. Αυτό σας επιτρέπει να αναπτύξετε και να δοκιμάσετε την εφαρμογή σας σε μικρό μέγεθος εργαστηρίου και να την κλιμακώσετε στη συνέχεια γραμμικά στην παραγωγική ικανότητα. Η κλίμακα-up από ένα μικρότερο μίξερ υπερήχων σε υψηλότερες ικανότητες επεξεργασίας είναι πολύ απλή, δεδομένου ότι η διαδικασία ανάμειξης υπερήχων μπορεί να είναι εντελώς γραμμική κλίμακα από τις παραμέτρους της διαδικασίας που έχει καθοριστεί. Up-κλιμάκωση μπορεί να γίνει είτε με την εγκατάσταση ενός πιο ισχυρού υπερήχων μονάδα μίξερ ή ομαδοποίηση πολλών ultrasonicators παράλληλα.
Οι υπερηχητικοί αναδευτήρες χρησιμοποιούνται επίσης για την αποστειρωμένη ομογενοποίηση υγρών-υγρών και στερεών υγρών εναιωρημάτων.

Υψηλά πλάτη στα μόρια νανοδομής με την υψηλή αποδοτικότητα

Hielscher Υπέρηχοι’ οι βιομηχανικοί υπερηχητικοί επεξεργαστές μπορούν να παραδώσουν τα πολύ υψηλά πλάτη. Τα πλάτη μέχρι 200μm μπορούν να τρέξουν εύκολα συνεχώς στη λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα. Για ακόμα υψηλότερα πλάτη, τα προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes είναι διαθέσιμα. Υπερήχων sonotrodes (κέρατα, ανιχνευτές) και αντιδραστήρες είναι αυτόκαυστο. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα επαγγελματικά και απαιτητικά περιβάλλοντα.

Εύκολη, χωρίς κινδύνους δοκιμές

Οι υπερηχητικές διαδικασίες μπορούν να είναι εντελώς γραμμικές κλιμακώνονται. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτέλεσμα που έχετε επιτύχει χρησιμοποιώντας ένα εργαστήριο ή πάγκο-top ultrasonicator, μπορεί να κλιμακωθεί ακριβώς στην ίδια έξοδο χρησιμοποιώντας ακριβώς τις ίδιες παραμέτρους της διαδικασίας. Αυτό καθιστά ultrasonication ιδανικό για την ανάπτυξη του προϊόντος και την επακόλουθη εφαρμογή στην εμπορική κατασκευή.

Υψηλότερη ποιότητα – Σχεδιασμένο και κατασκευασμένο στη Γερμανία

Ως οικογενειακή και οικογενειακή επιχείρηση, η Hielscher δίνει προτεραιότητα στα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας για τους επεξεργαστές υπερήχων της. Όλα τα ultrasonicators σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και ελέγχονται λεπτομερώς στην έδρα μας σε Teltow κοντά στο Βερολίνο, Γερμανία. Η ευρωστία και η αξιοπιστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher το καθιστούν άλογο εργασίας στην παραγωγή σας. 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό πλήρες φορτίο και σε απαιτητικά περιβάλλοντα είναι ένα φυσικό χαρακτηριστικό των υπερήχων υψηλής απόδοσης της Hielscher.

Μπορείτε να αγοράσετε Hielscher υπερήχων επεξεργαστές σε οποιοδήποτε διαφορετικό μέγεθος και ακριβώς ρυθμισμένο στις απαιτήσεις της διαδικασίας σας. Από τη θεραπεία υγρών σε ένα μικρό ποτήρι εργαστηρίου έως τη συνεχή ροή-μέσω ανάμειξη των πολτών και των επιλυμάτων σε βιομηχανικό επίπεδο, Hielscher Ultrasonics προσφέρει ένα κατάλληλο ομογενοποιητή υψηλής απόδοσης για εσάς! Παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας – είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας προτείνουμε την ιδανική εγκατάσταση υπερήχων!

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: