Ultraäänellä emulgoidut nenäsuihkevalmisteet
Nenäsuihkeet ja suusuihkeet ovat laajalti käytettyjä lääkkeiden annosteluliuoksia, joilla vaikuttavia aineita levitetään hengitysteiden limakalvoille. Ultraääniemulgointi on erittäin tehokas ja luotettava menetelmä erittäin vaikuttavien nenä- ja suusuihkeiden valmistamiseen. Näiden suihkeiden biologinen hyötyosuus, imeytymisnopeus ja siedettävyys ovat erittäin hyvät. Ultraääniemulgointi on vakiintunut menetelmä, ja ultraäänilaitteita on helposti saatavilla sekä pöytämallisina että teollisina järjestelminä.
Lääkeaineiden ultraäänihomogenointi
Ultraäänihomogenisaattorit muodostavat erittäin tehokkaasti mikro- ja nanokokoisia emulsioita, joiden avulla voidaan formuloida lääkkeitä ja hoitotuotteita, joilla on ylivertaisia toiminnallisia ominaisuuksia, kuten suurempi biologinen hyötyosuus, parempi lääkeaineen liukoisuus ja pitkäaikainen stabiilisuus sekä parempi imeytymisnopeus ja siedettävyys. Tehokkaan sekoituksen ansiosta ultraäänidispergointi ja -emulgointi ovat laajalti käytettyjä menetelmiä nenäsuihkeiden, suusuihkeiden, suuvesien ja suunhuuhteluliuosten valmistusprosessissa. Näitä nenään ja suuhun annosteltavia tuotteita käytetään limakalvokudoksen desinfiointiin ja lääkeaineiden annosteluun limakalvon kautta. Limakalvo tunnetaan suuresta kyvystään imeyttää aktiivisia molekyylejä.
Antimikrobisten nenäsuihkeiden ja suuvesien tavallisia vaikuttavia aineita ovat lääkeyhdisteet (esim. yhdisteet, joilla on antimikrobisia, tulehdusta ehkäiseviä, desinfioivia tai kongestiovaikutuksia) sekä kasviperäiset molekyylit, joilla on antimikrobisia tai hoitavia ominaisuuksia (esim. artemisiniini, kurkumiini, frankinsensi, C-vitamiini, eugenoli, aloe vera jne.). Tehokkaat ultraäänilaitteet dispergoivat ja emulgoivat luotettavasti nenäsuihkeiden, suuvesien ja suuvesien ainesosat. Tuotteen ainesosien pienentäminen nanokokoon ja nanokapselointi ultraäänellä tuottavat homogeenisen ja vaikuttavan valmisteen, jolla on suuri biologinen hyötyosuus ja pitkäaikainen stabiilisuus.
Ultraäänikäsittelyä voidaan käyttää myös nenä- ja suusuihkeiden valmistamiseen esimerkiksi flunssaa, SARS-Cov-2:ta ja muita hengitystieinfektioita vastaan.
Esimerkiksi iota-karrageeni (kuten carrageloseTM) ja hypromelloosi ovat vaikuttavia aineita, joiden vaikutukset steriiliyden / immuniteetin antamisessa SARS-CoV-2:ta ja muita hengitystieviruksia vastaan useiksi tunneiksi ovat lupaavia.
Karrageenit ovat merellisistä makrolevistä (merilevästä) saatavia biopolymeerejä. Tieteelliset tutkimukset osoittavat, että nenä- ja suusuihkeissa sekä imeskelytableteissa käytetyt karrageenit voivat toimia ensilinjan suojana SARS-CoV-2-infektion ja viruksen tarttumisen estämisessä. Fröban ym. (2021) tutkimus osoittaa, että karrageenit, kuten iota-karrageeni, saattavat olla ”tehokkaita SARS-CoV-2-infektioiden ehkäisyssä ja hoidossa nykyisistä ja mahdollisista tulevista varianteista riippumatta”. Ultraäänikäsittely tunnetaan hyvin luotettavasta tehokkuudestaan karrageenien dispergoinnissa, sillä karrageeni on yleinen lisäaine, jota käytetään esimerkiksi limakalvoon tarttuvana aineena lääkkeissä ja stabilointiaineena elintarvikkeissa ja kosmetiikkatuotteissa. Esimerkiksi K-karrageenia käytetään menestyksekkäästi stabilointiaineena o/w-emulsioiden valmistuksessa.
Lue lisää karrageenin uuttamisesta levistä ultraäänikäsittelyllä napsauttamalla tästä!
Ultraääniprosessori UIP2000hdT (2kW) varustettuna eräreaktorilla terapeuttisten valmisteiden formulointiin.
Hybridikarrageeninanogeelin formulointi ultraäänellä
Rodriguez ym. (2020) raportoivat kappa-/iota-karrageenihybridistä koostuvien mikro- ja nanogeelien onnistuneesta ultraäänisynteesistä käyttämällä laitetta, jonka valmistaja on Hielscher: UP200St (katso vasemmalla oleva kuva). ”KCl:ää käytettiin silloitusaineena ja Tween 80:tä pinta-aktiivisena aineena. Veteen suspendoitujen mikro- ja nanogeelien havaittiin samanaikaisesti olevan halkaisijaltaan pienempiä ja turpoamissuhteeltaan pienempiä, kun Tween 80:n pitoisuus oli suurempi. Mikro- ja nanogeelisuspension zetapotentiaalin arvo on −50,5 mV, mikä on parempi kuin muualla puhtaille κ- tai ι-karrageenin mikro- ja nanogeeleille raportoidut arvot. Suuren stabiilisuuden katsottiin johtuvan Tween 80:n suuresta hydrofiilisen ja lipofiilisen tasapainon arvosta (HLB = 15). Nämä tulokset viittaavat siihen, että κ/ι-karrageenihybridin mikro- ja nanogeelit ovat lupaavia ehdokkaita älykkäisiin terapeuttisiin sovelluksiin.”
Käytetty ultraäänilaite: Hielscher UP200St
Toinen lupaava polymeeri SARS-Cov-2:n ja muiden hengitystieinfektioiden ehkäisyyn on hypromelloosi (hydroksipropyylimetyyliselluloosa), joka on puolisynteettinen, inertti ja viskoelastinen polymeeri. Sitä käytetään silmätippoina, apuaineena ja säädellyn lääkeaineen vapautumisen komponenttina suun kautta otettavissa lääkkeissä. Hypromelloosia käytetään jo monissa kaupallisesti saatavilla olevissa tuotteissa, ja sitä voidaan emulgoida tehokkaasti ultraäänikäsittelyllä.
Nenään annosteltavien rokotteiden ja lääkkeiden formulointi ultraäänellä
Ultraäänikäsittelyä on käytetty menestyksekkäästi myös nenään annosteltavien rokotteiden valmistuksessa (esim. S. pneumoniae -bakteeria vastaan).
Lue lisää ultraäänellä formuloiduista nenään annosteltavista rokotteista!
Ultraääniemulgointilaitteet lääkkeiden ja hoitotuotteiden valmistukseen
Ultraäänikäsittelyä käytetään laajalti lääkkeiden, kuten nanoformuloitujen lääkkeiden ja rokotteiden, sekä lääkeaineiden kantajien, kuten nanoemulsioiden ja liposomien, valmistukseen. Hielscher Ultrasonics tarjoaa kattavan valikoiman ultraääniprosessoreita laboratorio- ja pöytämallisista ultraäänilaitteista pilottilaitteistoihin ja täysin teollisiin järjestelmiin.
Korkein laatu – suunniteltu ja valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraäänilaitteiden edistyksellinen laitteisto ja älykäs ohjelmisto on suunniteltu takaamaan luotettava ultraäänikäsittely, kuten nanoemulsioiden valmistus, lääkeaineiden synteesi, liposomien formulointi ja nanodispersioiden valmistus, toistettavin tuloksin ja käyttäjäystävällisesti.
Hielscher Ultrasonics -järjestelmiä käytetään maailmanlaajuisesti tunnettujen lääkevalmistajien tuotannossa. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat osoittautuneet luotettaviksi korkealaatuisten tuotteiden synteesissä suurella saannolla, ja niitä käytetään laboratoriomittakaavan lisäksi pääasiassa lääkkeiden teollisessa valmistuksessa. Kestävyytensä ja vähäisen huoltotarpeensa ansiosta Hielscher-ultraääniprosessorit voidaan helposti asentaa, käyttää ja valvoa.
Automaattinen tietojen kirjaaminen
Lääkkeiden tuotantostandardien täyttämiseksi tuotantoprosesseja on valvottava ja dokumentoitava yksityiskohtaisesti. Hielscher Ultrasonics -yrityksen digitaalisissa ultraäänilaitteissa on automaattinen tietojen kirjaustoiminto. Tämän älykkään ominaisuuden ansiosta kaikki tärkeät prosessiparametrit, kuten ultraäänienergia (kokonais- ja nettoenergia), lämpötila, paine ja aika, tallentuvat automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille heti, kun laite käynnistetään.
Prosessin valvonta ja tietojen tallentaminen ovat tärkeitä prosessin jatkuvan standardoinnin ja tuotteiden laadun kannalta. Automaattisesti tallennettujen prosessitietojen avulla voit tarkastella aiempia ultraäänikäsittelyajoja ja arvioida tuloksia.
Toinen käyttäjäystävällinen ominaisuus on digitaalisten ultraäänijärjestelmiemme etäohjaus selaimella. Selaimen kautta voit käynnistää, pysäyttää, säätää ja valvoa ultraääniprosessoriasi etänä mistä tahansa.
Haluatko tietää lisää lääkkeiden ultraäänivalmistuksen eduista? Ota meihin yhteyttä nyt keskustellaksesi lääkkeiden valmistusprosessistasi! Kokenut henkilökuntamme kertoo mielellään lisää lääketeollisuuden ultraäänisovelluksista (esim. nanoemulgointi, liposomit, kiteytys ja dispergointi), ultraäänijärjestelmistä ja hinnoittelusta!
- tehokas ultraääni
- uusinta teknologiaa
- uusittavuus / toistettavuus
- luotettavuus ja kestävyys
- erä- ja jatkuvatoiminen käsittely
- kaikille tilavuuksille
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. tietojen kirjaaminen)
- CIP (puhdistus paikallaan) / SIP (sterilointi paikallaan)
Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2 000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus / Lähteet
- Suk Fei Tan, Hamid Reza Fard Masoumi, Roghayeh Abedi Karjiban, Johnson Stanslas, Brian P. Kirby, Mahiran Basri, Hamidon Bin Basri (2016): Ultrasonic emulsification of parenteral valproic acid-loaded nanoemulsion with response surface methodology and evaluation of its stability. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 29, 2016. 299-308.
- Mohamadi Saani, S.; Abdolalizadeh, J.; Zeinali Heris, S. (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, 55, 2019. 86–95.
- Rodriguez S., Torres F.G., Arroyo J., Gonzales K.N., Troncoso O.P., López D. (2020): Synthesis of highly stable κ/ι-hybrid carrageenan micro- and nanogels via a sonication-assisted microemulsion route. Polymers from Renewable Resources. 11(3-4), 2020. 69-82.
- 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.
- Knuschke T., Sokolova V., Rotan O., Wadwa M., Tenbusch M., Hansen W., Staeheli P., Epple M., Buer J., Westendorf A.M. (2013): Immunization with biodegradable nanoparticles efficiently induces cellular immunity and protects against influenza virus infection. Journal of Immunology, 190(12), 2013. 6221-6229.
- Fröba, M.; Große, M.; Setz, C.; Rauch, P.; Auth, J.; Spanaus, L.; Münch, J.; Ruetalo, N.; Schindler, M.; Morokutti-Kurz, M.; et al. (2021): Iota-Carrageenan Inhibits Replication of SARS-CoV-2 and the Respective Variants of Concern Alpha, Beta, Gamma and Delta. International Journal of Molecular Sciences Vol. 22, 2021.
- R.N. Zúñiga, O. Skurtys, F. Osorio, J.M. Aguilera, F. Pedreschi (2012): Physical properties of emulsion-based hydroxypropyl methylcellulose films: Effect of their microstructure. Carbohydrate Polymers, Volume 90, Issue 2, 2012. 1147-1158.
Hielscher Ultrasonics valmistaa tehokkaita ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoon asti.

