Vaccino intranasale nano-incapsulato contro S. Pneumoniae con ultrasuoni

Particolarità / Cose da sapere

vettori di farmaci nano-strutturati

I vettori di farmaci di dimensioni nanometriche, come le nanoemulsioni, i liposomi, le nanoparticelle solido-lipidiche, le nanoparticelle polimeriche e i vettori lipidici nano-strutturati, sono utilizzati per formulare farmaci con funzionalità avanzate, come una migliore biodisponibilità, una maggiore biocompatibilità, una somministrazione mirata, un'emivita ematica favorevole e una tossicità molto bassa o nulla per i tessuti sani. L'ultrasonicazione è una tecnica altamente efficiente per formulare varie forme di nanoterapeutici. Per saperne di più sulle applicazioni degli ultrasuoni nella produzione farmaceutica!

I Liposomi

Un liposoma è una vescicola di forma sferica dotata di almeno un bilayer lipidico, che incapsula il nucleo di sostanze idrofobiche. Sia le dimensioni che il carattere idrofobo e idrofilo trasformano i liposomi in potenti sistemi di rilascio di farmaci, ad esempio la vitamina C liposomiale. Le caratteristiche dei liposomi sono sostanzialmente influenzate dalla composizione lipidica, dalla carica superficiale, dalle dimensioni e dalla tecnica di preparazione. Cliccate qui per saperne di più sulla preparazione a ultrasuoni dei liposomi!

Nano-emulsioni

Le nanoemulsioni o emulsioni submicroniche sono emulsioni con una dimensione delle gocce compresa tra 20-200 nm e una distribuzione stretta delle gocce. Le goccioline di dimensioni nanometriche offrono diversi vantaggi per la somministrazione orale e per la somministrazione topica/transdermica di sostanze farmaceutiche e bioattive, ad esempio le nanoemulsioni di CBD. Le goccioline di dimensioni nanometriche, con la capacità di sciogliere efficacemente i farmaci lipofili e il maggiore tasso di assorbimento, rendono le nanoemulsioni una forma di somministrazione frequentemente utilizzata per ottenere un'elevata biodisponibilità. Le formulazioni nano-emulsionate possono essere utilizzate anche per il rilascio prolungato di farmaci lipofili o idrofili.
Per saperne di più sulla produzione a ultrasuoni di nano-emulsioni!

Nanoparticelle di lipidi solidi

Una nanoparticella lipidica solida (SLN) è una nanoparticella sferica con un diametro medio compreso tra 10 e 1000 nanometri. Le nanoparticelle lipidiche solide hanno una matrice lipidica solida in cui le molecole lipofile (sostanze attive) possono essere solubilizzate in modo che la nanoparticella agisca come vettore di farmaci. Il nucleo lipidico è stabilizzato da un agente emulsionante o da un tensioattivo. Con applicazioni per la somministrazione parenterale e orale, nonché per la somministrazione oculare, polmonare e topica, le nanoparticelle solido-lipidiche sono utilizzate per migliorare l'efficacia del trattamento e ridurre gli effetti collaterali sistemici.
Per saperne di più sulla sintesi assistita da ultrasuoni di nanoparticelle solido-lipidiche!

Vettori lipidici nanostrutturati

Come le nanoparticelle lipidiche solide (SLN), i carrier lipidici nano-strutturati (NLC) sono un'altra forma di nanoparticelle a base lipidica. I carrier lipidici nanostrutturati (NLC) sono nanoparticelle lipidiche solide modificate, costituite da una miscela di lipidi solidi e liquidi, che offrono una maggiore stabilità e capacità di carico.
I vettori lipidici nano-strutturati possono essere preparati mediante un metodo di emulsione a ultrasuoni.

Cristalli nano-dimensionati

La cristallizzazione e la precipitazione a ultrasuoni è un metodo molto potente per incapsulare sostanze con scarsa solubilità in acqua in un cristallo rivestito. Zheng et al. (2020) riportano l'incapsulamento a ultrasuoni della curcumina, un composto bioattivo con molti benefici per la salute, ma con scarsa biodisponibilità a causa della bassa solubilità in acqua. Il team di ricerca ha sviluppato una formazione di nanogusci polielettrolitici layer-by-layer (LbL) per incapsulare le molecole di curcumina. I ricercatori affermano che "a differenza dei metodi di emulsione comunemente utilizzati, il nostro incapsulamento LbL assistito da ultrasuoni può ottenere nanoparticelle di dimensioni molto più piccole. Per la curcumina, abbiamo ottenuto nanoparticelle cristalline con una dimensione media di 80 nm e un potenziale ξ di +30 mV o -50 mV, che ha garantito la stabilità di questi nanocolloidi per mesi (mantenuti in soluzione satura di farmaco). La formazione di gusci con due bilayer di polielettroliti biocompatibili ha permesso un lento rilascio di farmaco per circa 20 ore."
Protocollo di nucleazione della curcumina: La curcumina in polvere è stata sciolta in una soluzione di etanolo/acqua al 60%. Dopo la completa dissoluzione della curcumina, sono stati aggiunti policamenti acquosi, poli(cloridrato di allilammina), IPA, o protomina solfato biodegradabile (PS). Quindi, la soluzione è stata sonicata con un UIP1000, un potente ulötrasonicatore da 1kW di Hielscher Ultrasonic, a 100watt per mL di soluzione. Durante l'ultrasonicazione è stata aggiunta lentamente acqua alla soluzione. A causa dell'acqua aggiunta, il solvente diventa più polare, riducendo la solubilità della curcumina. Quando la concentrazione di equilibrio supera la soglia di solubilità, si ottiene una sovrasaturazione della curcumina e inizia la nucleazione dei cristalli. In presenza di ultrasuoni ad alta potenza, la crescita delle particelle di farmaco si arresta nelle fasi iniziali.
Per saperne di più sulla precipitazione e la cristallizzazione a ultrasuoni dei nano-cristalli!