Նանոմասնիկների ուլտրաձայնային բուժում դեղագործության համար

Զոնդի տիպի sonicators-ը վճռորոշ դեր է խաղում դեղագործական հետազոտությունների և արտադրության մեջ՝ ապահովելով հզոր և վերահսկվող միջոց մասնիկների չափի կրճատման, բջիջների խզման և միատարրացման հասնելու համար: Sonicators-ը օգտագործում է ուլտրաձայնային ալիքներ՝ կավիտացիա առաջացնելու համար, ինչը հանգեցնում է միկրոսկոպիկ փուչիկների ձևավորման և փլուզման: Այս երեւույթը առաջացնում է ինտենսիվ կտրող ուժեր և հարվածային ալիքներ՝ արդյունավետորեն քայքայելով մասնիկները կամ խաթարելով բջիջները:

Ահա դեղագործական կիրառություններում զոնդային տիպի ձայնային սարքերի օգտագործման մի քանի հիմնական ասպեկտներ.

• Մասնիկների չափի կրճատում. Զոնդերի ձայնային սարքերը օգտագործվում են ակտիվ դեղագործական բաղադրիչների (APIs) կամ այլ միացությունների մասնիկների չափը նվազեցնելու համար: Մասնիկների փոքր և միատեսակ չափերը կենսական նշանակություն ունեն բիոհասանելիության, տարրալուծման արագության և դեղագործական ձևակերպումների ընդհանուր արդյունավետության բարձրացման համար:
• Բջջի խանգարում. Կենսադեղագործական հետազոտության մեջ զոնդերի ձայնային սարքերն օգտագործվում են բջիջների խզման համար՝ ներբջջային բաղադրիչները ազատելու համար: Սա հատկապես կարևոր է մանրէների բջիջներից կամ կաթնասունների աճեցված բջիջներից սպիտակուցների, ֆերմենտների և այլ կենսամոլեկուլների արդյունահանման համար:
• Համասեռացում. Բաղադրիչների միասնական բաշխումն ապահովելու համար անհրաժեշտ է դեղագործական ձևակերպումների համասեռացումը: Զոնդերի ձայնային սարքերը օգնում են հասնել միատարրության՝ քայքայելով ագլոմերատները և հավասարաչափ ցրելով բաղադրիչները:
• Նանոէմուլսիա և լիպոսոմների ձևավորում. Sonication-ը օգտագործվում է դեղագործական ձևակերպումներում կայուն նանոէմուլսիաներ և լիպոսոմներ ստեղծելու համար: Այս նանոմաշտաբով առաքման համակարգերը օգտագործվում են դեղերի առաքման համար՝ լուծելիությունն ու կենսահասանելիությունը բարձրացնելու համար:
• Որակի վերահսկում և գործընթացների օպտիմիզացում. Sonication-ը դեղագործական արտադրության մեջ որակի վերահսկման արժեքավոր գործիք է: Այն օգնում է օպտիմիզացնել գործընթացները՝ ապահովելով մասնիկների չափի հետևողական բաշխում և միատարրություն՝ նպաստելով խմբաքանակից խմբաքանակ վերարտադրելիությանը:
• Դեղերի ձևավորում և զարգացումԴեղորայքի ձևավորման և մշակման ընթացքում զոնդերի ձայնային սարքերն օգտագործվում են կայուն կախույթներ, էմուլսիաներ կամ դիսպերսիաներ պատրաստելու համար: Սա կարևոր է ցանկալի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով դեղագործական արտադրանքի նախագծման համար:

Նանոնյութերը դեղագործության մեջ

Ուլտրաձայնային տեխնոլոգիաները առանցքային դեր են խաղում դեղագործական հետազոտությունների և արտադրության մեջ նանոնյութերի պատրաստման, մշակման և ֆունկցիոնալացման գործում: Բարձր հզորության ուլտրաձայնի ինտենսիվ ազդեցությունը, ներառյալ ակուստիկ կավիտացիան, նպաստում է ագլոմերատների կոտրմանը, մասնիկների ցրմանը և նանո-կաթիլների էմուլգացմանը: Hielscher բարձր արտադրողականությամբ sonicators ապահովում են հուսալի և արդյունավետ լուծում դեղագործական ստանդարտների համար՝ ապահովելով անվտանգ արտադրությունը և հեշտացնելով մասշտաբը առանց լրացուցիչ օպտիմալացման ջանքերի:

Նանոնյութերի վերամշակում

Նանոնյութերը, մասնավորապես՝ նանոմասնիկները, հեղափոխել են դեղագործության մեջ դեղերի առաքումը, առաջարկելով ապացուցված մեթոդ՝ ակտիվ նյութերը բանավոր կամ ներարկումների միջոցով ընդունելու համար: Այս տեխնոլոգիան բարձրացնում է դեղերի դեղաչափի և առաքման արդյունավետությունը՝ բացելով նոր ուղիներ բժշկական բուժումների համար: Դեղորայք, ջերմություն կամ այլ ակտիվ նյութեր ուղղակիորեն կոնկրետ բջիջներ, հատկապես հիվանդ բջիջներ հասցնելու ունակությունը նշանակալի առաջընթաց է:

Քաղցկեղի թերապիայի մեջ նանո ձևակերպված դեղամիջոցները խոստումնալից արդյունքներ են ցույց տվել՝ օգտագործելով նանո չափսի մասնիկների առավելությունը՝ դեղամիջոցի բարձր չափաբաժիններն անմիջապես ուռուցքային բջիջներին հասցնելու համար՝ առավելագույնի հասցնելով թերապևտիկ ազդեցությունները՝ նվազագույնի հասցնելով կողմնակի ազդեցությունները այլ օրգանների վրա: Նանոմաշտաբի չափը թույլ է տալիս այս մասնիկներին անցնել բջջի պատերով և թաղանթներով՝ ազատելով ակտիվ նյութեր հենց թիրախավորված բջիջներում:

Նանոնյութերի մշակումը, որը սահմանվում է որպես 100 նմ-ից պակաս չափսերով մասնիկներ, ներկայացնում է մարտահրավերներ, որոնք պահանջում են ավելի մեծ ջանքեր: Ուլտրաձայնային կավիտացիան ի հայտ է գալիս որպես նանոնյութերի ապաագլոմերացման և ցրման լավ կայացած տեխնոլոգիա: Ածխածնային նանոխողովակները (CNTs), հատկապես բազմապատի ածխածնային նանոխողովակները (MWCNTs) և Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs), ցուցադրում են եզակի հատկություններ՝ առաջարկելով մեծ ներքին ծավալ՝ թմրամիջոցների մոլեկուլները պարփակելու և ֆունկցիոնալացման համար հստակ մակերեսներ:
 

SWCNT-ների սոնոքիմիական արտադրություն. Սիլիցիումի փոշին ֆերոցեն-քսիլեն խառնուրդի լուծույթում 20 րոպե հնչեցվել է: սենյակային ջերմաստիճանում և շրջակա միջավայրի ճնշման տակ: Sonication-ը արտադրում է բարձր մաքրության SWCNTS սիլիցիումի փոշու մակերեսի վրա: (Jeong et al. 2004)

Ֆունկցիոնալացված ածխածնային նանոխողովակները (f-CNTs) վճռորոշ դեր են խաղում լուծելիության բարձրացման գործում՝ թույլ տալով արդյունավետ թիրախավորել ուռուցքը և խուսափել ցիտոտոքսիկությունից: Ուլտրաձայնային տեխնիկան հեշտացնում է դրանց արտադրությունը և ֆունկցիոնալացումը, ինչպես, օրինակ, բարձր մաքրության SWCNT-ների համար sonochemical մեթոդը: Ավելին, f-CNT-ները կարող են ծառայել որպես պատվաստանյութերի առաքման համակարգեր՝ անտիգենները կապելով ածխածնային նանոխողովակների հետ՝ առաջացնելով հատուկ հակամարմինների պատասխաններ:
Կերամիկական նանոմասնիկները, որոնք ստացվում են սիլիցիայից, տիտանիայից կամ կավահողից, ներկայացնում են ծակոտկեն մակերեսներ՝ դրանք դարձնելով դեղամիջոցների իդեալական կրիչներ: Նանոմասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզը և նստեցումը, օգտագործելով սոնոքիմիան, ապահովում են ներքևից վեր մոտեցում՝ նանո չափերի միացությունների պատրաստման համար: Գործընթացը ուժեղացնում է զանգվածի փոխանցումը, ինչը հանգեցնում է մասնիկների ավելի փոքր չափերի և ավելի բարձր միատեսակության

Նանոմասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզ և տեղումներ

Ultrasonication-ը կենսական դեր է խաղում նանոմասնիկների ֆունկցիոնալացման գործում: Տեխնիկան արդյունավետորեն կոտրում է մասնիկների շուրջ սահմանային շերտերը՝ թույլ տալով նոր ֆունկցիոնալ խմբերին հասնել մասնիկների մակերեսին: Օրինակ, PL-PEG բեկորներով միապատի ածխածնային նանոխողովակների (SWCNTs) ուլտրաձայնային ֆունկցիոնալացումը խանգարում է ոչ սպեցիֆիկ բջիջների կլանմանը` միաժամանակ խթանելով հատուկ բջջային կլանումը նպատակային ծրագրերի համար:

Հատուկ բնութագրերով և գործառույթներով նանոմասնիկներ ստանալու համար մասնիկների մակերեսը պետք է փոփոխվի: Տարբեր նանոհամակարգեր, ինչպիսիք են պոլիմերային նանոմասնիկները, լիպոսոմները, դենդրիմերները, ածխածնային նանոխողովակները, քվանտային կետերը և այլն, կարող են հաջողությամբ գործարկվել դեղագործության մեջ արդյունավետ օգտագործման համար:

Ուլտրաձայնային մասնիկների ֆունկցիոնալացման գործնական օրինակ.

SWCNT-ների ուլտրաձայնային ֆունկցիոնալացում PL-PEG-ով. Zeineldin et al. (2009 թ.) ցույց տվեց, որ մեկ պատի ածխածնային նանոխողովակների (SWNTs) ցրումը ֆոսֆոլիպիդ-պոլիէթիլեն գլիկոլով (PL-PEG) ուլտրաձայնային ախտահանմամբ մասնատում է այն՝ դրանով իսկ խանգարելով բջիջների կողմից ոչ հատուկ կլանումը արգելափակելու նրա կարողությանը: Այնուամենայնիվ, չբեկորված PL-PEG-ը խթանում է թիրախավորված SWNT-ների բջջային հատուկ կլանումը քաղցկեղի բջիջներով արտահայտված ընկալիչների երկու տարբեր դասերի: PL-PEG-ի առկայության դեպքում ուլտրաձայնային բուժումը տարածված մեթոդ է, որն օգտագործվում է ածխածնային նանոխողովակների ցրման կամ ֆունկցիոնալացման համար, և PEG-ի ամբողջականությունը կարևոր է լիգանդի կողմից ֆունկցիոնալացված նանոխողովակների հատուկ բջջային կլանումը խթանելու համար: Քանի որ մասնատումը ուլտրաձայնային ախտահանման հավանական հետևանքն է, որը սովորաբար օգտագործվում է SWNT-ները ցրելու համար, սա կարող է մտահոգիչ լինել որոշ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են դեղերի առաքումը:
 

SWCNT-ների ուլտրաձայնային ցրումը PL-PEG-ով (Zeineldin et al., 2009)

Ուլտրաձայնային լիպոսոմի ձևավորում

Ուլտրաձայնային հետազոտության մեկ այլ հաջողված կիրառություն է լիպոսոմների և նանո-լիպոսոմների պատրաստումը: Լիպոսոմների վրա հիմնված դեղերի և գեների փոխանցման համակարգերը կարևոր դեր են խաղում բազմաբնույթ թերապիաների, ինչպես նաև կոսմետիկայի և սնուցման մեջ: Լիպոսոմները լավ կրիչներ են, քանի որ ջրում լուծվող ակտիվ նյութերը կարող են տեղադրվել լիպոսոմների ջրային կենտրոնում կամ, եթե նյութը ճարպային է, լիպիդային շերտում: Լիպոսոմները կարող են ձևավորվել ուլտրաձայնային միջոցների միջոցով: Լիպոսոմների պատրաստման հիմնական նյութը ամֆիլիկ մոլեկուլներն են, որոնք ստացված են կամ հիմնված են կենսաբանական թաղանթային լիպիդների վրա: Փոքր միաշերտ վեզիկուլների (SUV) ձևավորման համար լիպիդային ցրվածությունը մեղմորեն հնչում է – օրինակ՝ UP50H (50W, 30kHz) ձեռքի ուլտրաձայնային սարքով, VialTweeter-ով կամ ուլտրաձայնային բաժակ-եղջյուրով: Նման ուլտրաձայնային բուժման տեւողությունը տևում է մոտ. 5-15 րոպե: Փոքր միաշերտ վեզիկուլներ արտադրելու մեկ այլ մեթոդ բազմաշերտ վեզիկուլների լիպոսոմների ձայնային ախտահանումն է:
Դինու-Պիրվու և այլք: (2010 թ.) հաղորդում է տրանսֆերոսոմների ստացումը MLV-ների սենյակային ջերմաստիճանում հնչյունավորելու միջոցով:
Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է տարբեր ուլտրաձայնային սարքեր, սոնոտրոդներ և աքսեսուարներ՝ բոլոր տեսակի գործընթացների պահանջները բավարարելու համար:
Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնային եղանակով արդյունահանվող և պատված ալոե վերայի էքստրակտի մասին:

Գործակալների ուլտրաձայնային պարփակումը լիպոսոմներում

Լիպոսոմները գործում են որպես ակտիվ նյութերի կրողներ: Ուլտրաձայնը արդյունավետ միջոց է լիպոսոմների պատրաստման և ձևավորման համար ակտիվ նյութերի թակարդման համար: Նախքան ինկապսուլյացիան, լիպոսոմները հակված են կլաստերների ձևավորմանը՝ ֆոսֆոլիպիդային բևեռային գլխիկների մակերևութային լիցք-լիցք փոխազդեցության պատճառով (Míckova et al. 2008), ավելին, դրանք պետք է բացվեն: Որպես օրինակ, Zhu et al. (2003) նկարագրում է բիոտինի փոշու ինկապսուլյացիան լիպոսոմներում ուլտրաձայնային եղանակով: Քանի որ բիոտինի փոշին ավելացվել է վեզիկուլային կասեցման լուծույթի մեջ, լուծույթը լուծույթի տակ է անցել մոտավորապես մոտավորապես: 1 ժամ։ Այս բուժումից հետո բիոտինը փակվեց լիպոսոմների մեջ:

Լիպոսոմային էմուլսիաներ

Խոնավեցնող կամ հակատարիքային քսուքների, լոսյոնների, գելերի և այլ կոսմետիկական ձևակերպումների սնուցող ազդեցությունը բարձրացնելու համար լիպոսոմային դիսպերսիաներին ավելացվում են էմուլգատորներ՝ լիպիդների ավելի մեծ քանակությունը կայունացնելու համար: Սակայն հետազոտությունները ցույց են տվել, որ լիպոսոմների հնարավորությունները հիմնականում սահմանափակ են։ Էմուլգատորների ավելացման դեպքում այս ազդեցությունը կհայտնվի ավելի վաղ, և լրացուցիչ էմուլգատորները թուլացնում են ֆոսֆատիդիլխոլինի պատնեշի մերձեցումը: Նանոմասնիկներ – կազմված ֆոսֆատիդիլքոլինից և լիպիդներից – այս խնդրի պատասխանն է: Այս նանոմասնիկները ձևավորվում են նավթի կաթիլից, որը ծածկված է ֆոսֆատիդիլքոլինի միաշերտով: Նանոմասնիկների օգտագործումը թույլ է տալիս այնպիսի ձևակերպումներ, որոնք ունակ են կլանել ավելի շատ լիպիդներ և մնալ կայուն, այնպես որ լրացուցիչ էմուլգատորների կարիք չկա:
Ultrasonication-ը նանոէմուլսիաների և նանոդիսպերսիաների արտադրության ապացուցված մեթոդ է: Բարձր ինտենսիվ ուլտրաձայնը մատակարարում է էներգիան, որն անհրաժեշտ է հեղուկ փուլը (ցրված փուլ) փոքր կաթիլներով երկրորդ փուլում (շարունակական փուլ) ցրելու համար: Ցրման գոտում պայթող կավիտացիոն փուչիկները առաջացնում են ինտենսիվ հարվածային ալիքներ շրջակա հեղուկում և հանգեցնում հեղուկի բարձր արագության շիթերի ձևավորման: Ցրված փուլի նոր ձևավորված կաթիլները միաձուլման դեմ կայունացնելու համար էմուլսիայի մեջ ավելացվում են էմուլգատորներ (մակերևութային ակտիվ նյութեր, մակերեսային ակտիվ նյութեր) և կայունացուցիչներ: Քանի որ խափանումից հետո կաթիլների միաձուլումը ազդում է կաթիլների վերջնական չափի բաշխման վրա, արդյունավետ կայունացնող էմուլգատորներ են օգտագործվում կաթիլների վերջնական չափի բաշխումը պահպանելու համար այն մակարդակի վրա, որը հավասար է բաշխմանը ուլտրաձայնային ցրման գոտում կաթիլների խզումից անմիջապես հետո:

լիպոսոմային դիսպերսիաներ

Լիպոսոմային դիսպերսիաները, որոնք հիմնված են չհագեցած ֆոսֆատիդիլքլորի վրա, չունեն կայունություն օքսիդացման դեմ: Դիսպերսիայի կայունացումը կարելի է հասնել հակաօքսիդանտների միջոցով, ինչպիսիք են C և E վիտամինների համալիրը:
Օրթան և այլք։ (2002 թ.) հաջողվել է լիպոսոմներում Anethum graveolens եթերայուղի ուլտրաձայնային պատրաստման վերաբերյալ իրենց ուսումնասիրության մեջ լավ արդյունքների հասնել: Sonication-ից հետո լիպոսոմների չափերը եղել են 70-150 նմ, իսկ MLV-ի համար՝ 230-475 նմ; Այս արժեքները մոտավորապես հաստատուն են եղել նաև 2 ամսից հետո, բայց դադարել են 12 ամսից հետո, հատկապես ամենագնացների ցրման դեպքում (տես ստորև ներկայացված հիստոգրամները): Կայունության չափումը, որը վերաբերում է եթերայուղերի կորստին և չափերի բաշխմանը, նաև ցույց է տվել, որ լիպոսոմային դիսպերսիաները պահպանում են ցնդող յուղի պարունակությունը: Սա ենթադրում է, որ եթերայուղի թակարդը լիպոսոմներում մեծացրել է յուղի կայունությունը:
 

MLV և SUV ցրման կայունություն 1 տարի հետո: Լիպոսոմային ձևակերպումները պահվել են 4±1 ºC ջերմաստիճանում:
(Ուսումնական և գրաֆիկական. ©Ortan et al., 2009):

 
Կտտացրեք այստեղ՝ ուլտրաձայնային լիպոսոմի պատրաստման մասին ավելին կարդալու համար:

Բարձր արդյունավետության Sonicators դեղագործական հետազոտությունների և արտադրության համար

Hielscher Ultrasonics-ը դեղագործական արտադրանքի հետազոտման և արտադրության համար բարձրորակ, բարձր արդյունավետության ձայնային սարքերի ձեր լավագույն մատակարարն է: 50 Վտ-ից մինչև 16000 Վտ հզորությամբ սարքերը թույլ են տալիս գտնել ճիշտ ուլտրաձայնային պրոցեսոր յուրաքանչյուր ծավալի և յուրաքանչյուր գործընթացի համար: Ուլտրաձայնային բուժումն իր բարձր կատարողականությամբ, հուսալիությամբ, ամրությամբ և հեշտ գործարկմամբ նանոնյութերի պատրաստման և մշակման կարևոր տեխնիկա է: Հագեցած CIP (մաքուր տեղում) և SIP (մանրէազերծում տեղում) Hielscher sonicators-ը երաշխավորում է անվտանգ և արդյունավետ արտադրություն՝ համաձայն դեղագործական ստանդարտների: Բոլոր հատուկ ուլտրաձայնային գործընթացները կարող են հեշտությամբ փորձարկվել լաբորատոր կամ նստարանային մասշտաբով: Այս փորձարկումների արդյունքները լիովին վերարտադրելի են, այնպես որ հետևյալ սանդղակը գծային է և կարելի է հեշտությամբ կատարել՝ առանց գործընթացի օպտիմալացման լրացուցիչ ջանքերի:

Hielscher Sonicators՝ դիզայն, արտադրություն և խորհրդատվություն – Որակյալ Արտադրված է Գերմանիայում

Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հայտնի են իրենց բարձր որակի և դիզայնի չափանիշներով: Հզորությունը և հեշտ շահագործումը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի սահուն ինտեգրումը արդյունաբերական օբյեկտներում: Կոպիտ պայմանները և պահանջկոտ միջավայրերը հեշտությամբ կառավարվում են Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի կողմից:

Hielscher Ultrasonics-ը ISO սերտիֆիկացված ընկերություն է և հատուկ շեշտադրում է կատարում բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքերի վրա, որոնք բնութագրվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներով և օգտագործողների համար հարմարավետությամբ: Իհարկե, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են ԵԽ-ին և համապատասխանում են UL, CSA և RoH-ների պահանջներին:

Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.

Գրականություն/Հղումներ