Nano-kapszulázott intranazális vakcina S. pneumoniae ellen ultrahanggal
A nanorészecskékkel kapszulázott S. pneumoniae vakcinák előnyei
Mott et al. (2013) meghatározta egy 234 ± 87,5 nm-es poli-tejsav-koglikolsav nanorészecske vakcina intranazális beadásának hatékonyságát a kísérleti légzőszervi pneumococcus fertőzés elleni védelem kialakításában. A hővel elölt Streptococcus pneumoniae-t (NP-HKSP) kapszulázó nanorészecskék az orrbeadást követő 11 napon belül visszamaradtak a tüdőben, szemben az üres NP-vel. Az NP-HKSP-vel történő immunizálás jelentős rezisztenciát eredményezett S. tüdőgyulladás fertőzés a HKSP önmagában történő alkalmazásához képest. A fokozott védelem korrelált a pulmonalis limfociták antigén-specifikus Th1-asszociált IFN-c citokin válaszának jelentős növekedésével. Ez a tanulmány megállapítja az NP-alapú technológia hatékonyságát, mint nem invazív és célzott megközelítést az orr-tüdő immunizálására tüdőfertőzések ellen.
Az ultrahangos nanorészecske-előkészítés protokollja
ultrahangos lízis
1×106 hővel eloltott nanorészecskéket kapszuláznak Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) ultrahangos kezeléssel lizáltuk 200 μl foszfátpufferes sóoldatban (PBS), és 70 mg poli-tejsav-koglikolsavat (PLGA) feloldottunk 1 ml etil-acetátban. Ezt a két oldatot összekevertük és maximális sebességgel örvényeztük 1 percig, hogy primer víz az olajban emulziót képezzünk.
ultrahangos kapszulázás
Kettős emulziós módszer: Az elsődleges emulziót ezután 3 ml 1% -os polivinil-alkohol (PVA) oldattal kevertük. Ezt az oldatot ultrahangos processzorral ultrahanggal ultrahangosítottuk UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Németország) 40% amplitúdóval 2 percig folyamatos üzemmódban (100% -os ciklus), tiszta injekciós üvegben, jégbe merítve a hőelvezetés érdekében, HKSP kapszulázó PLGA nanorészecskék előállításához. Az oldatot autoklávozott vízzel (0,22 μ szűrő sterilizálva) tovább hígítottuk 20 ml-re, és szobahőmérsékleten, enyhe vákuum alatt 1 órán át kevertük, hogy az etil-acetát elpárologjon. Az oldatot ezután centrifugálták az NP-k összegyűjtésére, és ezt a folyamatot kétszer megismételték a felesleges PVA eltávolítása érdekében. A nanorészecske pelletet 500 μl autoklávozott vízben szuszpendáltuk és fagyasztva szárítottuk. A végső nanorészecskéket további felhasználásig -20 °C-on tároltuk.
A hővel eloltott részecskék mérete Streptococcus pneumoniae-kapszulázott PLGA nanorészecskék. A nanorészecskék vizes szuszpenziójának dinamikus fényszórással mért részecskemérete mutatja a részecskék átlagos méretét és Gauss-eloszlását a tételben.
Forrás: Mott et al.: A nanorészecske-alapú vakcina intranazális beadása növeli a védelmet S. tüdőgyulladás. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Ultrahangos homogenizátor UIP2000hdT (2kW) folyamatosan kevert szakaszos reaktorral
Ultrahangos processzorok gyógyszerkészítményekhez
A Hielscher Ultrasonic régóta tapasztalt a nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok tervezésében, gyártásában, forgalmazásában és szervizelésében a gyógyszeripar és az élelmiszeripar számára.
Kiváló minőségű liposzómák, szilárd lipid nanorészecskék, polimer nanorészecskék és ciklodextrin komplexek előállítása olyan folyamatok, amelyeket Hielscher ultrahangos rendszerek nagy megbízhatósággal és kiváló minőségű kimenettel használnak. A Hielscher ultrahangos készülékek lehetővé teszik az összes folyamatparaméter, például amplitúdó, hőmérséklet, nyomás és szonikációs energia pontos szabályozását. Az intelligens szoftver automatikusan rögzíti az összes szonikációs paramétert (idő, dátum, amplitúdó, nettó energia, teljes energia, hőmérséklet, nyomás) a beépített SD-kártyán.
- Nagy teljesítményű emulgeálás
- A szemcsék méretének és terhelésének pontos szabályozása
- Nagy hatóanyag-terhelés
- A folyamatparaméterek pontos ellenőrzése
- Gyors folyamat
- Nem termikus, precíz hőmérséklet-szabályozás
- lineáris méretezhetőség
- Reprodukálhatóság
- Folyamat szabványosítás / GMP
- Autoklávozható szondák és reaktorok
- CIP / SIP
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Irodalom/Hivatkozások
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
nano-strukturált gyógyszerhordozók
A nanoméretű gyógyszerhordozókat, például a nanoemulziókat, liposzómákat, szilárd lipid nanorészecskéket, polimer nanorészecskéket és nanoszerkezetű lipidhordozókat olyan gyógyszerek előállítására használják, amelyek továbbfejlesztett funkcionalitással rendelkeznek, mint például a jobb biológiai hozzáférhetőség, a fokozott biokompatibilitás, a célzott szállítás, a vér kedvező felezési ideje és az egészséges szövetekre gyakorolt nagyon alacsony vagy semmilyen toxicitás. Az ultrahangos kezelés rendkívül hatékony technika a nanotherapeutics különböző formáinak megfogalmazására. További információ ultrahangos alkalmazások a gyógyszergyártásban!
liposzómák
A liposzóma egy gömb alakú vezikulum, amely legalább egy lipid kettősréteggel rendelkezik, amely magában foglalja a hidrofób anyagok magját. Mind a méret, mind a hidrofób és hidrofil jelleg a liposzómákat erős gyógyszerszállító rendszerré alakítja, pl. liposzómás C-vitamin. A liposzóma jellemzőit jelentősen befolyásolja a lipidösszetétel, a felületi töltés, a méret és az elkészítési technika. Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a liposzómák ultrahangos előkészítéséről!
Nano-emulziók
A nanoemulziók vagy szubmikron emulziók olyan emulziók, amelyek cseppmérete 20-200 nm és keskeny cseppeloszlás. A nanoméretű cseppek számos előnyt kínálnak orális adagolásra, valamint gyógyszerészeti és bioaktív anyagok, pl. CBD nanoemulziók helyi / transzdermális beadására. A nanoméretű cseppek, amelyek képesek hatékonyan feloldani a lipofil gyógyszereket, valamint a fokozott felszívódási sebesség, a nano-emulziókat gyakran használt beadási formává teszik a magas biológiai hozzáférhetőség érdekében. A nano-emulgeált készítmények lipofil vagy hidrofil gyógyszerek kiterjesztett felszabadulására is használhatók.
További információ a nanoemulziók ultrahangos előállításáról!
szilárd-lipid nanorészecskék
A szilárd lipid nanorészecske (SLN) egy gömb alakú nanorészecske, amelynek átlagos átmérője 10 és 1000 nanométer között van. A szilárd lipid nanorészecskék szilárd lipidmagmátrixot tartalmaznak, amelyben a lipofil molekulák (hatóanyagok) oldhatók, így a nanorészecske gyógyszerhordozóként működik. A lipidmagot emulgeálószerrel vagy felületaktív anyaggal stabilizálják. Parenterális és orális adagolás, valamint szem-, tüdő- és helyi gyógyszeradagolás esetén szilárd lipid nanorészecskéket használnak a kezelés hatékonyságának fokozására és a szisztémás mellékhatások csökkentésére.
További információ a szilárd-lipid nanorészecskék ultrahanggal segített szintéziséről!
Nano-strukturált lipid hordozók
A szilárd lipid nanorészecskékhez (SLN) hasonlóan a nanoszerkezetű lipid hordozók (NLC-k) a lipid alapú nanorészecskék egy másik formája. A nanoszerkezetű lipidhordozók (NLC) módosított szilárd lipid nanorészecskék, amelyek szilárd és folyékony lipidek keverékéből állnak, és jobb stabilitást és terhelhetőséget kínálnak.
A nano-strukturált lipid hordozók ultrahangos emulziós methdod segítségével állíthatók elő.
Nanoméretű kristályok
Az ultrahangos kristályosodás és a csapadék rendkívül hatékony módja annak, hogy a rossz vízoldékonyságú anyagokat bevont kristályba kapszulázza. Zheng et al. (2020) beszámol a kurkumin ultrahangos kapszulázásáról, amely számos egészségügyi előnnyel járó bioaktív vegyület, de az alacsony vízoldhatóság miatt gyenge biológiai hozzáférhetőség. A kutatócsoport kifejlesztett egy polielektrolit rétegenkénti (LbL) nanohéj képződést a kurkumin molekulák kapszulázására. Azt állítják, hogy "az általánosan használt emulziós módszerekhez hasonlóan az ultrahanggal segített LbL kapszulázás sokkal kisebb méretű nanorészecskéket érhet el. A kurkumin esetében kristályos nanorészecskéket kaptunk, amelyek átlagos mérete 80 nm, ξ-potenciálja +30 mV vagy -50 mV, ami hónapokig biztosította ezeknek a nanokolloidoknak a stabilitását (telített gyógyszeroldatban tartva). A két biokompatibilis polielektrolit kétrétegű héjak kialakítása lehetővé tette a gyógyszer lassú felszabadulását kb. 20 óra alatt."
A kurkumin nukleációs protokoll: A kurkumin port 60% -os etanol / víz oldatban oldottuk. A kurkumin teljes feloldódása után vizes polikationokat, poli(allilamin-hidrokloridot), PAH-t vagy biológiailag lebomló protomin-szulfátot (PS) adtunk hozzá. Ezután az oldatot ultrahangos kezeléssel kezeltük egy UIP1000, egy 1kW teljesítményű ulötrasonicator Hielscher Ultrasonic, 100watt / ml oldattal. Az ultrahangos kezelés során lassan vizet adtunk az oldathoz. A hozzáadott víz miatt az oldószer polárisabbá válik, ami csökkenti a kurkumin oldhatóságát. Amikor az egyensúlyi koncentráció meghaladja az oldhatósági küszöböt, a kurkumin túltelítettségét kapjuk, és megkezdődik a kristálynukleáció. Nagy teljesítményű ultrahangos kezelés esetén a gyógyszerrészecske növekedése megáll a kezdeti szakaszokban.
Tudjon meg többet a nanokristályok ultrahangos kicsapódásáról és kristályosításáról!