Ultrazvuk u proizvodnji cjepiva

Ultrazvuk je dokazana metoda za uništavanje ili inaktivaciju virusa, bakterija i kvasaca. Osim toga, sonikatori su pouzdani za lizu stanica, npr. virusnih ili bakterijskih stanica, i oslobađanje unutarstaničnog sadržaja, npr. proteina, DNA/RNA, enzima i bioaktivnih tvari. Stoga se Hielscher sonikatori često upotrebljavaju kao pouzdana sredstva za obradu stanica i virusa tijekom proizvodnje cjepiva. Zatim se ultrazvučna homogenizacija upotrebljava za formuliranje nanonosača od čvrstih lipida ili liposoma, dok se ultrazvučno dispergiranje i deaglomeracija primjenjuju u različitim koracima proizvodnje cjepiva radi dobivanja homogene suspenzije.

Ultrazvučna proizvodnja cjepiva

Za pripremu cjepiva, uključujući inaktivirana, atenuirana, proteinska podjedinična ili konjugirana cjepiva, stanice se moraju inaktivirati, lizirati ili usmrtiti. Uz odgovarajuću dozu i intenzitet sonikacije, stanice i mikrobi mogu se obraditi u skladu s ciljem procesa.

Primijenite ultrazvučne valove za:

• razaranje i lizu stanica
• inaktivaciju virusnih i bakterijskih stanica
• oslobađanje unutarstaničnog materijala, npr. proteina i antigena
• poticanje bakterijske aktivnosti
• pripremu nanonosača lijekova
• aktivaciju/ inaktivaciju enzima
• pripremu nanoemulzija i dvostrukih emulzija

Dodatne primjene sonikatora u proizvodnji cjepiva

U proizvodnji cjepiva Hielscher sonikatori imaju ključnu ulogu u različitim fazama, uključujući proizvodnju antigena, inkapsulaciju, formuliranje i neophodan korak otplinjavanja prije punjenja cjepiva u bočice ili štrcaljke.
 
Dispergiranje antigena:
Za postizanje stabilne formulacije cjepiva nužno je da antigeni, poput staničnih fragmenata ili proteinskih antigena, budu ravnomjerno dispergirani u suspenzijama, polimerima ili liposomskim inkapsulatima. Sonikacija je dokazana tehnika koja se već dugo primjenjuje u proizvodnji farmaceutskih proizvoda i koja je pokazala učinkovitost u pripremi finih disperzija, čime je postala etabliran alat u suvremenoj proizvodnji cjepiva.
 
Adjuvansi:
Miješanje i homogenizacija adjuvansa u formulacijama cjepiva pouzdano se i učinkovito postižu sonikacijom. Jedna od uobičajenih vrsta adjuvansa koji se upotrebljavaju u formulacijama cjepiva jesu adjuvansi na bazi aluminija, sastavljeni od sitnih primarnih čestica koje se lako mogu agregirati u funkcionalnu cjelinu. Za uspješnu integraciju s antigenima potrebna je ravnomjerna raspodjela antigena u cijelom cjepivu koje sadržava aluminij. Ultrazvučno dispergiranje služi toj svrsi pripremom homogenih disperzija antigena i adjuvansa, kao što je Alhydrogel™.
 
Inaktivacija patogena:
Nadalje, ultrazvuk visoke snage primjenjuje se u inaktivaciji patogena poput bakterija i virusa. Kada je riječ o pripremi učinkovitog cjepiva protiv kolibaciloze, ultrazvučna deaktivacija E. coli, nakon koje slijedi ozračivanje, pokazala se kao najučinkovitija tehnika.
 
Inaktivacija i stabilizacija mikroorganizama:
Uobičajeno se inaktivacija mikroorganizama postiže toplinskom pasterizacijom i sterilizacijom, koje uključuju dugotrajno izlaganje visokim temperaturama, što često dovodi do toplinski uzrokovanog narušavanja funkcionalnih svojstava. Međutim, kombinacija sonikacije i topline, poznata kao termosonikacija, omogućuje bržu sterilizaciju uz znatno smanjen intenzitet i trajanje toplinske obrade. To je osobito korisno za očuvanje spojeva osjetljivih na toplinu, poput proteina i antigena. Proces ultrazvučne sterilizacije i pasterizacije nije samo troškovno učinkovit nego i štedi energiju te je prihvatljiv za okoliš.
 
Liposomi i nanonosači:
Hielscher sonikatori upotrebljavaju se za formuliranje lijekova i cjepiva u liposome i nanostrukturirane nosače lijekova, poput nanočestica od čvrstih lipida. Sonikacija je učinkovita i pouzdana tehnika za inkapsulaciju djelatnih tvari u liposome i nanočestice. Tijekom ultrazvučne inkapsulacije omogućena je precizna kontrola veličine liposoma i nanonosača, što dovodi do dosljednijeg i ujednačenijeg sustava dostave lijeka. Istodobno, sonikatori sa sondom omogućuju povećano punjenje lijekom: mehaničke sile koje nastaju tijekom sonikacije pomažu poboljšati učinkovitost inkapsulacije lijeka, osiguravajući da se u nosače ugradi veća količina lijeka. Ultrazvučna inkapsulacija donosi i poboljšanu stabilnost jer sonikacija potiče stvaranje stabilnih liposoma i nanonosača, koji su ključni za njihovu uspješnu primjenu u dostavi cjepiva.
 

 

Pronađite detaljne informacije i znanstvene studije o specifičnim primjenama sonikacije u području cjepiva:

• Ultrazvučna rješenja za poboljšanu proizvodnju cjepiva
• Nanoin kapsulirana intranazalna cjepiva
• Ultrazvučna liza bioinženjerski dobivenih stanica
• Inkapsulacija lijekova u lipidne nanočestice
• Ultrazvučna obrada nanočestica za farmaceutsku primjenu
• Sonikatori za lizu E. coli

Ultrazvučna priprema cjepiva u laboratorijskom i industrijskom mjerilu

Hielscher Ultrasonics nudi širok raspon ultrazvučnih uređaja, od laboratorijskih sonikatora do ultrazvučnih homogenizatora potpuno prilagođenih industrijskoj uporabi za komercijalnu proizvodnju. Zadovoljavamo vaše potrebe, od malih ultrazvučnih uređaja za vaš istraživački odjel pa sve do obrade cjelokupnog toka vaših komercijalno proizvedenih farmaceutskih proizvoda.

Pouzdani i prilagodljivi potrebama vaše primjene

Prilagodbom parametara ultrazvučne obrade mogu se precizno kontrolirati učinci sonikacije. To znači da niska amplituda i kratka sonikacija imaju vrlo blage učinke, dok visoke amplitude, povišeni tlak i dulje trajanje sonikacije rezultiraju intenzivnom obradom.
Hielscher isporučuje snažne ultrazvučne uređaje kojima se može precizno upravljati u skladu sa zahtjevima procesa. Raznovrsne sonotrode i pribor upotpunjuju ponudu.

Sigurni i čisti

Hielscher ultrazvučni uređaji mogu se jednostavno ugraditi u laboratorije s čistim prostorima i proizvodne pogone. Kućišta naših uređaja izrađena su od antibakterijske plastike ili nehrđajućeg čelika. Svi dijelovi u dodiru s obrađivanim medijem, poput naših sonotroda i protočnih ćelija, izrađeni su od titana ili nehrđajućeg čelika i mogu se sterilizirati u autoklavu.
Hielscher Ultrasonics nudi raznovrstan asortiman standardnih sonikatora sa sondom i pribora, kao i opremu prilagođenu posebnim zahtjevima.

Prednosti

precizna prilagodljivost procesu

čista i higijenska obrada

visoka ponovljivost

linearno povećanje mjerila

jednostavno i sigurno rukovanje

pouzdana i robusna oprema

visoka učinkovitost

 

Video prikazuje sustav za ultrazvučnu pripremu uzoraka UIP400MTP, koji omogućuje pouzdanu pripremu uzoraka u svim standardnim pločicama s više jažica primjenom ultrazvuka visokog intenziteta. Tipične primjene uređaja UIP400MTP uključuju lizu stanica, fragmentaciju DNA, RNA i kromatina te ekstrakciju proteina.

 

---

Literatura/Reference

• Poinern, Gérrard Eddy Jai; Le, Xuan Thi; Shan, Songhua; Ellis, Trevor; Fenwick, Stan; Edwards, John; Fawcett, Derek (2011): Ultrasonic synthetic technique to manufacture a pHEMA nanopolymeric-based vaccine against the H6N2 avian influenza virus: a preliminary investigation. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2167–2174
• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
• Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.