Vaksin Intranasal Nano-Enkapsulasi Melawan S. Pneumoniae dengan Ultrasonik
Keuntungan dari Vaksin S. pneumoniae yang Dienkapsulasi Nanopartikel
Mott et al. (2013) menentukan kemanjuran pengiriman intranasal dari konstruksi vaksin nanopartikel asam poli laktat-ko-glikolat 234 ± 87.5nm dalam membangun perlindungan terhadap infeksi pneumokokus pernapasan eksperimental. Nanopartikel yang merangkum Streptococcus pneumoniae yang dibunuh panas (NP-HKSP) dipertahankan di paru-paru 11 hari setelah pemberian hidung dibandingkan dengan NP kosong. Imunisasi dengan NP-HKSP menghasilkan resistensi yang signifikan terhadap S. pneumoniae infeksi dibandingkan dengan pemberian HKSP saja. Peningkatan perlindungan berkorelasi dengan peningkatan signifikan dalam respons sitokin IFN-c terkait Th1 spesifik antigen oleh limfosit paru. Studi ini menetapkan kemanjuran teknologi berbasis NP sebagai pendekatan non-invasif dan ditargetkan untuk imunisasi hidung-paru terhadap infeksi paru.
Protokol Persiapan Nanopartikel Ultrasonik
ultrasonik lysis
1×106 nanopartikel yang merangkum panas dibunuh Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) dilisis dengan sonikasi dalam 200μl garam penyangga fosfat (PBS), dan 70 mg asam poli laktat-ko-glikolat (PLGA) dilarutkan dalam 1 ml etil asetat. Kedua larutan ini dicampur dan diputar dengan kecepatan maksimum selama 1 menit untuk membentuk emulsi air dalam minyak primer.
enkapsulasi ultrasonik
Metode Emulsi Ganda: Emulsi primer kemudian dicampur dengan 3 ml larutan polivinil alkohol (PVA) 1%. Solusi ini disonikasi menggunakan prosesor ultrasonik UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Jerman) pada amplitudo 40% selama 2 menit pada mode kontinu (siklus 100%), dalam botol kaca bersih yang direndam dalam es untuk pembuangan panas, untuk menyiapkan nanopartikel PLGA yang merangkum HKSP. Larutan selanjutnya diencerkan menjadi 20ml dengan air autoklaf (filter 0,22μ disterilkan) dan diaduk selama 1 jam pada suhu kamar di bawah vakum ringan untuk menguapkan etil asetat. Larutan kemudian disentrifugasi untuk mengumpulkan NP, dan proses ini diulang dua kali untuk menghilangkan kelebihan PVA. Pelet nanopartikel disuspensi kembali dalam 500μl air autoklaf dan dikeringkan beku. Nanopartikel terakhir disimpan pada suhu -20°C sampai digunakan lebih lanjut.
Ukuran partikel yang dibunuh dengan panas Streptococcus pneumoniae-nanopartikel PLGA yang dienkapsulasi. Ukuran partikel suspensi nanopartikel berair yang diukur dengan hamburan cahaya dinamis menunjukkan ukuran rata-rata dan distribusi partikel Gaussian dalam batch.
Sumber: Mott et al.: Pengiriman intranasal vaksin berbasis nanopartikel meningkatkan perlindungan terhadap S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
ultrasonic homogenizer UIP2000hdT (2kW) dengan reaktor batch yang terus diaduk
Prosesor Ultrasonik untuk Formulasi Farmasi
Hielscher Ultrasonic telah lama berpengalaman dalam desain, manufaktur, distribusi, dan layanan homogeniser ultrasonik berkinerja tinggi untuk industri farmasi dan makanan.
Persiapan liposom berkualitas tinggi, nanopartikel lipid padat, nanopartikel polimer dan kompleks siklodekstrin adalah proses, yang digunakan sistem ultrasonik Hielscher dengan keandalan tinggi dan output kualitas unggul. Ultrasonicators Hielscher memungkinkan kontrol yang tepat atas semua parameter proses, seperti amplitudo, suhu, tekanan dan energi sonikasi. Perangkat lunak cerdas secara otomatis memprotokolkan semua parameter sonikasi (waktu, tanggal, amplitudo, energi bersih, energi total, suhu, tekanan) pada kartu SD bawaan.
- Emulsifikasi kinerja tinggi
- Kontrol yang tepat atas ukuran partikel dan beban
- Beban tinggi zat aktif
- Kontrol yang tepat atas parameter proses
- Proses Cepat
- Kontrol suhu non-termal yang presisi
- Skalabilitas linear
- reproduktibilitas
- Standarisasi proses / GMP
- Probe dan reaktor yang dapat diautoklaf
- CIP / SIP
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Homogenizer ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
pembawa obat berstruktur nano
Pembawa obat berukuran nano seperti nano-emulsi, liposom, nanopartikel lipid padat, nanopartikel polimer, dan pembawa lipid berstruktur nano digunakan untuk merumuskan obat-obatan dengan fungsionalitas yang ditingkatkan seperti peningkatan ketersediaan hayati, peningkatan biokompatibilitas, pengiriman yang ditargetkan, waktu paruh darah yang menguntungkan, dan toksisitas yang sangat rendah atau tidak sama sekali pada jaringan sehat. Ultrasonikasi adalah teknik yang sangat efisien untuk merumuskan berbagai bentuk nanoterapi. Baca lebih lanjut tentang aplikasi ultrasonik dalam produksi farmasi!
Liposom
Liposom adalah vesikel berbentuk bulat yang memiliki setidaknya satu lapisan ganda lipid, yang merangkum inti zat hidrofobik. Keduanya, ukuran serta karakter hidrofobik dan hidrofilik mengubah liposom menjadi sistem pengiriman obat yang kuat, misalnya vitamin C liposom. Karakteristik liposom secara substansial dipengaruhi oleh komposisi lipid, muatan permukaan, ukuran, dan teknik persiapan. Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang persiapan ultrasonik liposom!
nano-emulsi
Nanoemulsi atau emulsi submikron adalah emulsi dengan ukuran tetesan antara 20-200nm dan distribusi tetesan yang sempit. Tetesan berukuran nano menawarkan beberapa keuntungan untuk pemberian oral serta untuk pengiriman topikal / transdermal zat farmasi dan bioaktif, misalnya nanoemulsi CBD. Tetesan berukuran nano dengan kemampuan untuk melarutkan obat lipofilik secara efisien serta tingkat penyerapan yang ditingkatkan menjadikan nano-emulsi bentuk pemberian yang sering digunakan untuk ketersediaan hayati yang tinggi. Formulasi nano-emulsi juga dapat digunakan untuk pelepasan obat lipofilik atau hidrofilik yang diperpanjang.
Baca lebih lanjut tentang produksi ultrasonik nano-emulsi!
nanopartikel padat-lipid
Nanopartikel lipid padat (SLN) adalah nanopartikel bulat dengan diameter rata-rata antara 10 dan 1000 nanometer. Nanopartikel lipid padat memiliki matriks inti lipid padat di mana molekul lipofilik (zat aktif) dapat dilarutkan sehingga nanopartikel bertindak sebagai pembawa obat. Inti lipid distabilkan oleh agen pengemulsi atau surfaktan. Dengan aplikasi untuk pemberian parenteral dan oral serta pengiriman obat okular, paru-paru dan topikal, nanopartikel lipid padat digunakan untuk meningkatkan kemanjuran pengobatan dan untuk mengurangi efek samping sistemik.
Baca lebih lanjut tentang sintesis nanopartikel lipid padat yang dibantu secara ultrasonik!
Pembawa Lipid Terstruktur Nano
Sama seperti nanopartikel lipid padat (SLN), pembawa lipid berstruktur nano (NLC) adalah bentuk lain dari nanopartikel berbasis lipid. Pembawa lipid berstruktur nano (NLC) adalah nanopartikel lipid padat yang dimodifikasi yang terdiri dari campuran lipid padat dan cair dan menawarkan stabilitas dan kapasitas pemuatan yang lebih baik.
Pembawa lipid berstruktur nano dapat disiapkan melalui emulsi ultrasonik methdod.
Kristal Berukuran Nano
Kristalisasi dan pengendapan ultrasonik adalah cara yang sangat ampuh untuk merangkum zat dengan kelarutan air yang buruk ke dalam kristal yang dilapisi. Zheng et al. (2020) melaporkan enkapsulasi ultrasonik kurkumin, senyawa bioaktif dengan banyak manfaat kesehatan, tetapi ketersediaan hayati yang buruk karena kelarutan air yang rendah. Tim peneliti mengembangkan pembentukan nanoshell polielektrolit lapis demi lapis (LbL) untuk merangkum molekul kurkumin. Mereka menyatakan bahwa "tidak seperti metode emulsi yang umum digunakan, enkapsulasi LbL berbantuan ultrasonik kami dapat mencapai nanopartikel dengan ukuran yang jauh lebih kecil. Untuk kurkumin, kami memperoleh nanopartikel kristal dengan ukuran rata-rata 80 nm, dan ξ-potensial +30 mV atau -50 mV, yang memastikan stabilitas nanokoloid ini selama berbulan-bulan (disimpan dalam larutan obat jenuh). Pembentukan cangkang dengan dua lapisan polielektrolit biokompatibel memungkinkan pelepasan obat yang lambat selama sekitar 20 jam."
Protokol nukleasi kurkumin: Bubuk kurkumin dilarutkan dalam larutan etanol / air 60%. Setelah dibubarkan kurkumin sepenuhnya, polikasi berair, poli (allylamine hydrochloride), PAH, atau protomin sulfat yang dapat terurai secara hayati, (PS) ditambahkan. Kemudian, larutan disonikasi dengan UIP1000, ulötrasonicator kuat 1kW dari Hielscher Ultrasonic, pada 100watt per mL larutan. Selama ultrasonikasi, air perlahan-lahan ditambahkan ke larutan. Karena air yang ditambahkan, pelarut menjadi lebih polar, yang mengurangi kelarutan kurkumin. Ketika konsentrasi kesetimbangan melebihi ambang kelarutan, ra supersaturasi kurkumin diperoleh dan nukleasi kristal dimulai. Di bawah ultrasonikasi daya tinggi, pertumbuhan partikel obat dihentikan pada tahap awal.
Baca lebih lanjut tentang presipitasi ultrasonik dan kristalisasi kristal nano!