コロナウイルス(COVID-19、SARS-CoV-2)と超音波検査
超音波処理は、生物学、分子化学、生化学、医薬品製造において使用される強力なツールである。バイオサイエンスでは、超音波ホモジナイザーを使って細胞を溶解し、タンパク質やその他の細胞内物質を抽出している。製薬業界では、超音波を薬理学的に活性な分子の合成、ワクチンの製造、ナノサイズの薬物キャリアへの製剤化に応用している。新型コロナウイルスSARS-CoV-2との闘いでは、研究、バイオサイエンス、製薬のさまざまな用途に超音波発生装置が使用されている。
医薬品の開発と製造における超音波処理
薬理活性分子の合成
ソニケーションによるレムデシビルの溶解性の改善
植物からの生物活性化合物の超音波抽出
超音波ワクチン製造
ワクチン製造への超音波応用
パワー超音波によるワクチン製剤の改善
超音波によるRNAワクチンの製造
医薬品の超音波製剤化
超音波リポソーム調製
超音波によるビタミンCリポソームの製造
超音波による固体脂質ナノ粒子の製造
シクロデキストリンコンプレックスの超音波調製
ソニケーションによるイバーミネクションを利用した固体脂質ナノ粒子
超音波ナノ乳化
噴霧乾燥前のマイクロカプセル化のための超音波ナノ乳化
スプレードライ前の超音波による粘度低減
バイオサイエンスとバイオケミストリーの研究のための超音波工学
超音波による細胞破砕、溶解、抽出
超音波によるDNAとRNAの剪断
ウェスタンブロッティングのための超音波溶解
ウイルス研究における超音波 (サル痘ウイルスなど)
製薬・バイオサイエンス向け高性能超音波発生装置
Hielscher Ultrasonics’ systems are widely used in the pharmaceutical production to synthesise high-quality molecules and to formulate solid lipid nanoparticles and liposomes loaded with pharmaceutical substances, vitamins, antioxidants, peptides and other bioactive compounds. To meet its customers’ demands, Hielscher supplies ultrasonicators from the compact, yet powerful hand-held lab homogenizer and bench-top ultrasonicators to fully industrial ultrasonic systems for the production of high qualities of pharmaceutical substances and formulations. A broad range of ultrasonic sonotrodes and reactors are available to ensure an optimal setup for your pharmaceutical production. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
お客様が適正製造基準(GMP)を満たし、標準化されたプロセスを確立できるよう、すべてのデジタル超音波装置は、超音波処理パラメータの正確な設定、継続的なプロセス制御、およびすべての重要なプロセスパラメータの内蔵SDカードへの自動記録のためのインテリジェントなソフトウェアを備えています。高い製品品質は、プロセス制御と継続的な高い処理基準によって決まります。Hielscherの超音波発生装置は、プロセスの監視と標準化に役立ちます!
超音波サンプル前処理ユニット バイアルツイーター:超音波処理装置UP200StのVialTweeterソノトロード
規模拡大
COVID-19の患者数の多さは、医薬品の研究・製造を含む医療システムにとって大きな挑戦である。現在、いくつかの薬物物質が(in vitroおよびin vivoで)研究されている一方で、COVID-19患者の治療療法が確立された瞬間から、短期間に大量の薬物を生産しなければならない。
クロロキンおよびクロロキン誘導体の超音波合成は、迅速かつシンプルで安全なプロセスであり、ラボやパイロットプラントから完全な商業生産まで直線的にスケールアップすることができます。当社のよく訓練された経験豊富なスタッフが、パイロット試験から大量生産まで技術的にサポートします。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です:
| バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
| 10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
| 10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
| n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
| n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
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知っておくべき事実
Sars-CoV-2
SARS-CoV-2コロナウイルスは、2019-nCoVまたは新型コロナウイルス2019としても知られ、2019年12月に中国の武漢で始まり、そこから世界中に広がったCOVID-19パンデミックの原因となっている。
SARS-CoV-2は高い感染・伝播率を示し、主に飛沫感染と飛まつ感染によって伝播する。しかし、ウイルス粒子は糞便中にも存在するため、糞便経口感染も可能である。SARS-CoV-2のヒトからヒトへの主な感染経路は、感染者との密接な接触である:感染者のくしゃみや咳によって発生した呼吸飛沫を他の人が吸い込み、その後に感染する。
Coronaviruses such as SARS-CoV-2 attach to the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor, which are mainly found in the lungs (and to a smaller degree in the heart, intestines, arteries, and kidney). The coronavirus spike proteins (S-proteins / glycoproteins), which protrude from the coronavirus’ envelope, bind to the ACE2 receptor, fuse with the host cell membrane and enter this way the host cell. Like all viruses, coronaviruses use the host cell to replicate their genome and create thereby new virus particles.
コロナウイルスはポジティブセンスの一本鎖RNAゲノムを持つ。インフルエンザウイルスとは異なり、コロナウイルスはセグメント化されていないウイルスである。SARS-CoV-2のゲノムは比較的短く、1本の長い鎖で構成されている。つまり、SARS-CoV-2ウイルスは1つのセグメントのみで構成されている。コロナウイルスと同じRNAウイルスであるインフルエンザウイルスは、8つのゲノムセグメントからなるセグメント化ゲノムを持つ。このため、インフルエンザ・ウイルスには組換えや突然変異を起こす特別な能力が備わっている。
コロナウイルス
コロナウイルスの学名はOrthocoronavirinaeまたはCoronavirinaeで、コロナウイルス科に属する。
コロナウイルスは、哺乳類や鳥類に病気を引き起こす関連ウイルス群である。ヒトでは、コロナウイルスに感染すると呼吸器感染症になる。このような呼吸器感染症は、感冒(ライノウイルスなど)のように軽症の場合もあれば、SARS(重症急性呼吸器症候群)、MERS(中東呼吸器症候群)、COVID-19(コロナウイルス病2019)のように致死的な場合もある。
ヒト・コロナウイルス
ヒト・コロナウイルスについては、7つの株が知られている。これら7つのコロナウイルス株のうち4つは、一般に風邪として知られる軽い症状を引き起こす:
- ヒトコロナウイルスOC43(HCoV-OC43)
- ヒト・コロナウイルス HKU1
- ヒトコロナウイルスNL63(HCoV-NL63、ニューヘイブンコロナウイルス)
- ヒトコロナウイルス229E (HCoV-229E)
コロナウイルスHCoV-229E、-NL63、-OC43、-HKU1は、ヒト集団の中で恒常的に循環しており、世界中の成人および小児に一般的に中程度の呼吸器感染症を引き起こす。
しかし、以下の3つのコロナウイルス株は重篤な症状で知られている:
- 中東呼吸器症候群関連コロナウイルス(MERS-CoV)、別名新型コロナウイルス2012、HCoV-EMC
- 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV / SARS-classic)
- 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)は、2019-nCoVまたは新型コロナウイルス2019としても知られている。
文献/参考文献
- シャー・パーヴィン、パラメスワラ・ラオ・ヴッダンダ、サンジャイ・クマール・シン、アヒント・ジェイン、サンジャイ・シン(2014): Zidov固体脂質ナノ粒子のラットにおける薬物動態学的および組織分布学的研究.ジャーナル・オブ・ナノテクノロジー、2014年
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013):P-糖タンパク質阻害に関与するリポソームの化学成分に関する洞察。Nanomedicine:ナノテクノロジー、生物学、医学2013。
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): ピロキシカム担持固体脂質ナノ粒子(SLN):局所デリバリーの可能性。 Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019.82-92.

