Nano-kapseldatud intranasaalne vaktsiin S. pneumoniae vastu ultraheliga
Nanoosakestega kapseldatud S. pneumoniae vaktsiinide eelis
(2013) määras 234 ± 87,5 nm polüpiim-ko-glükoolhappe nanoosakeste vaktsiini konstruktsiooni intranasaalse manustamise efektiivsuse eksperimentaalse hingamisteede pneumokoki-nakkuse vastase kaitse loomisel. Nanoosakesed, mis kapseldavad kuumalt tapetud Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP), püsisid kopsudes 11 päeva pärast nina manustamist võrreldes tühja NP-ga. Immuniseerimine NP-HKSP-ga tekitas märkimisväärset resistentsust S. pneumoniae infektsioon võrreldes ainult HKSP manustamisega. Suurenenud kaitse korreleerub antigeenispetsiifilise Th1-ga seotud IFN-c tsütokiinivastuse olulise suurenemisega kopsulümfotsüütide poolt. See uuring näitab NP-põhise tehnoloogia efektiivsust mitteinvasiivse ja sihipärase lähenemisviisina nina-kopsu immuniseerimiseks kopsuinfektsioonide vastu.
Ultraheli nanoosakeste ettevalmistamise protokoll
ultraheli lüüs
1×106 nanoosakesed, mis kapseldavad kuumalt tapetud Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) lüüsiti ultrahelitöötlusega 200 μl fosfaatpuhvri lisandiga soolalahuses (PBS) ja 70 mg polüpiim-ko-glükoolhapet (PLGA) lahustati 1 ml etüülatsetaadis. Need kaks lahust segati ja pööritati maksimaalse kiirusega 1 minut, et moodustada primaarne vesi-õlis emulsioon.
Ultraheli kapseldamine
Kahekordne emulsioonimeetod: Seejärel segati esmane emulsioon 3 ml 1 % polüvinüülalkoholi (PVA) lahusega. See lahendus töödeldi ultraheli protsessori abil UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Saksamaa) 40 % amplituudiga 2 minutit pidevas režiimis (100% tsükkel), puhtas klaasviaalis, mis on sukeldatud jäässe soojuse hajutamiseks, et valmistada HKSP kapseldavaid PLGA nanoosakesi. Lahust lahjendati autoklaavitud veega (0,22 μ filter steriliseeriti) 20 ml-ni ja segati 1 tund toatemperatuuril kerges vaakumis etüülatsetaadi aurustamiseks. Seejärel tsentrifuugiti lahus NP-de kogumiseks ja seda protsessi korrati kaks korda, et eemaldada liigne PVA. Nanoosakeste graanul resuspendeeriti 500 μl autoklaavitud vees ja külmkuivatati. Lõplikke nanoosakesi hoiti kuni edasise kasutamiseni -20 °C juures.
Kuumsurmatud osakeste suurus Streptococcus pneumoniae-kapseldatud PLGA nanoosakesed. Nanoosakeste vesisuspensiooni osakeste suurus, mõõdetuna dünaamilise valguse hajumisega, näitab osakeste keskmist suurust ja Gaussi jaotust partiis.
Allikas: Mott et al.: Nanoosakestel põhineva vaktsiini intranasaalne manustamine suurendab kaitset S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Ultraheli homogenisaator UIP2000hdT (2kW) pidevalt segatava partiireaktoriga
Ultraheli protsessorid farmatseutiliste preparaatide jaoks
Hielscher Ultrasonic on pikaajaline kogemus farmaatsia- ja toiduainetööstuse suure jõudlusega ultraheli homogenisaatorite projekteerimisel, tootmisel, levitamisel ja teenindamisel.
Kvaliteetsete liposoomide, tahkete lipiidide nanoosakeste, polümeersete nanoosakeste ja tsüklodekstriinikomplekside valmistamine on protsessid, mida Hielscheri ultraheli süsteeme kasutatakse kõrge usaldusväärsuse ja suurepärase kvaliteediga väljundiga. Hielscheri ultrasonikaatorid võimaldavad täpselt kontrollida kõiki protsessi parameetreid, nagu amplituud, temperatuur, rõhk ja ultrahelitöötluse energia. Intelligentne tarkvara protokollib sisseehitatud SD-kaardile automaatselt kõik ultrahelitöötluse parameetrid (kellaaeg, kuupäev, amplituud, netoenergia, koguenergia, temperatuur, rõhk).
- Suure jõudlusega emulgeerimine
- Täpne kontroll osakeste suuruse ja koormuse üle
- Suur toimeainete koormus
- Protsessi parameetrite täpne kontroll
- Kiire protsess
- Mittetermiline, täpne temperatuuri reguleerimine
- lineaarne mastaapsus
- Reprodutseeritavuse
- Protsessi standardimine / hea tootmistava
- Autoklaavitavad sondid ja reaktorid
- CIP / SIP
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / viited
- 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.
Faktid, mida tasub teada
nanostruktuursed ravimikandjad
Nanosuuruses ravimikandjaid, nagu nanoemulsioonid, liposoomid, tahked lipiidide nanoosakesed, polümeersed nanoosakesed ja nanostruktuuriga lipiidide kandjad, kasutatakse ravimite formuleerimiseks, millel on täiustatud funktsioonid, nagu parem biosaadavus, suurenenud biosobivus, sihipärane manustamine, soodne vere poolväärtusaeg ja väga madal või olematu toksilisus tervetele kudedele. Ultraheli on väga tõhus meetod nanotherapeutika erinevate vormide sõnastamiseks. Loe lähemalt ultraheli rakendustest farmaatsiatootmises!
liposoomid
Liposoom on sfäärilise kujuga vesiikul, millel on vähemalt üks lipiidide kahekihiline kiht, mis kapseldab hüdrofoobsete ainete südamikku. Nii suurus kui ka hüdrofoobne ja hüdrofiilne iseloom muudavad liposoomid tugevateks ravimite manustamissüsteemideks, nt liposoomne C-vitamiin. Liposoomi omadusi mõjutavad oluliselt lipiidide koostis, pinna laeng, suurus ja valmistamistehnika. Liposoomide ultraheli ettevalmistamise kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin!
nanoemulsioonid
Nanoemulsioonid või submikronite emulsioonid on emulsioonid, mille tilga suurus on vahemikus 20-200nm ja kitsas tilkade jaotus. Nanosuuruses tilgad pakuvad mitmeid eeliseid nii suukaudseks manustamiseks kui ka farmatseutiliste ja bioaktiivsete ainete, nt CBD nanoemulsioonide paikseks / transdermaalseks manustamiseks. Nanosuuruses tilgad, millel on võime tõhusalt lahustada lipofiilseid ravimeid, samuti suurenenud imendumiskiirus muudavad nanoemulsioonid sageli kasutatavaks manustamisvormiks kõrge biosaadavuse tagamiseks. Nano-emulgeeritud preparaate võib kasutada ka lipofiilsete või hüdrofiilsete ravimite pikendatud vabanemiseks.
Loe lähemalt nanoemulsioonide ultraheli tootmise kohta!
tahke lipiidide nanoosakesed
Tahke lipiidide nanoosake (SLN) on sfääriline nanoosake, mille keskmine läbimõõt on 10–1000 nanomeetrit. Tahketel lipiidide nanoosakestel on tahke lipiidide tuummaatriks, milles lipofiilseid molekule (toimeaineid) saab solubiliseerida nii, et nanoosake toimib ravimikandjana. Lipiidide südamik stabiliseeritakse emulgeeriva aine või pindaktiivse ainega. Parenteraalseks ja suukaudseks manustamiseks, samuti silma-, kopsu- ja paikseks manustamiseks kasutatakse tahkete lipiidide nanoosakesi ravi efektiivsuse suurendamiseks ja süsteemsete kõrvaltoimete vähendamiseks.
Loe lähemalt tahkete lipiidide nanoosakeste ultraheli abil sünteesi kohta!
Nano-struktureeritud lipiidide kandjad
Samamoodi nagu tahked lipiidide nanoosakesed (SLN), on nanostruktuursed lipiidide kandjad (NLCd) lipiidipõhiste nanoosakeste teine vorm. Nanostruktuursed lipiidide kandjad (NLC) on modifitseeritud tahked lipiidide nanoosakesed, mis koosnevad tahkete ja vedelate lipiidide segust ning pakuvad paremat stabiilsust ja laadimisvõimet.
Nano-struktureeritud lipiidide kandjaid saab valmistada ultraheli emulsiooni methdod abil.
Nanosuuruses kristallid
Ultraheli kristalliseerumine ja sadestamine on väga tugev viis halva vees lahustuvusega ainete kapseldamiseks kaetud kristallidesse. (2020) teatavad kurkumiini ultraheli kapseldamisest, mis on bioaktiivne ühend, millel on palju kasu tervisele, kuid halb biosaadavus madala vees lahustuvuse tõttu. Uurimisrühm töötas kurkumiinimolekulide kapseldamiseks välja polüelektrolüüdi kiht-kihilt (LbL) nanokesta moodustumise. Nad väidavad, et "[u]nlike tavaliselt kasutatavate emulsioonimeetodite puhul võib meie ultraheli abil LbL-kapseldamine saavutada palju väiksema suurusega nanoosakesi. Kurkumiini jaoks saime kristalsed nanoosakesed keskmise suurusega 80 nm ja ξ-potentsiaal +30 mV või -50 mV, mis tagasid nende nanokolloidide stabiilsuse kuude jooksul (hoitakse küllastunud ravimilahuses). Kahe bioühilduva polüelektrolüüdi kahekihilise kesta moodustumine võimaldas ravimi aeglast vabanemist ca 20 tunni jooksul."
Kurkumiini tuumastumise protokoll: Kurkumiinipulber lahustati 60 % etanooli / vee lahuses. Pärast kurkumiini täielikku lahustumist lisati polükatioonide vesilahused, polü(allüülamiinvesinikkloriid), PAHid või biolagundatav protomiinsulfaat, (PS). Seejärel töödeldi lahust ultraheliga UIP1000, 1kW võimsa ulötrasonikaatoriga Hielscher Ultrasonicilt, hinnaga 100 vatti ml lahuse kohta. Ultraheli ajal lisati lahusele aeglaselt vett. Lisatud vee tõttu muutub lahusti polaarsemaks, mis vähendab kurkumiini lahustuvust. Kui tasakaalukontsentratsioon ületab lahustuvusläve, saadakse kurkumiini üleküllastumine ja algab kristallide tuum. Suure võimsusega ultraheli korral peatatakse ravimiosakeste kasv algstaadiumis.
Loe lähemalt nanokristallide ultraheli sadestumise ja kristalliseerumise kohta!