ნანო-კაფსულირებული ინტრანაზალური ვაქცინა S. pneumoniae-ს წინააღმდეგ ულტრაბგერითი ტექნოლოგიით
ნანონაწილაკებით კაფსულირებული S. pneumoniae ვაქცინების უპირატესობა
Mott et al. (2013) დაადგინეს 234 ± 87,5nm ზომის პოლი(რძემჟავა-კო-გლიკოლმჟავა) ნანონაწილაკური ვაქცინის კონსტრუქციის ინტრანაზალური მიწოდების ეფექტურობა ექსპერიმენტული რესპირატორული პნევმოკოკური ინფექციისგან დაცვის უზრუნველყოფაში. სითბოთი მოკლული Streptococcus pneumoniae-ს შემცველი ნანონაწილაკები (NP-HKSP), ცარიელი NP-ისგან განსხვავებით, ცხვირით შეყვანიდან 11 დღის შემდეგაც რჩებოდა ფილტვებში. NP-HKSP-ით იმუნიზაციამ გამოიწვია მნიშვნელოვანი რეზისტენტობა S. pneumoniae ინფექციის წინააღმდეგ მხოლოდ HKSP-ის შეყვანასთან შედარებით. გაზრდილი დაცვა კორელირებდა ფილტვის ლიმფოციტების მიერ ანტიგენ-სპეციფიკური Th1-ასოცირებული IFN-c ციტოკინური პასუხის მნიშვნელოვან ზრდასთან. ეს კვლევა ადგენს NP-ზე დაფუძნებული ტექნოლოგიის ეფექტურობას, როგორც არაინვაზიურ და მიმართულ მიდგომას ფილტვის ინფექციების წინააღმდეგ ნაზალ-ფილტვის იმუნიზაციისთვის.
ნანონაწილაკების ულტრაბგერითი მომზადების პროტოკოლი
ულტრაბგერითი ლიზისი
1×106 ნანონაწილაკი, რომელიც კაფსულირებს სითბოთი მოკლულ Streptococcus pneumoniae -ს (NP-HKSP), ლიზირებული იქნა ულტრაბგერითი დამუშავებით 200µl ფოსფატური ბუფერის შემცველ ფიზიოლოგიურ ხსნარში (PBS), ხოლო 70 mg პოლი(რძემჟავა-კო-გლიკოლმჟავა) (PLGA) გაიხსნა 1 ml ეთილის აცეტატში. ეს ორი ხსნარი შეურიეს ერთმანეთს და ვორტექს-მიქსერით მაქსიმალურ სიჩქარეზე 1 წუთის განმავლობაში ამუშავებდნენ პირველადი წყალი-ზეთში ემულსიის წარმოსაქმნელად.
ულტრაბგერითი კაფსულირება
ორმაგი ემულსიის მეთოდი: პირველადი ემულსია შემდეგ შერეული იქნა 3 ml 1 % პოლივინილის სპირტის (PVA) ხსნართან. ეს ხსნარი დამუშავდა ულტრაბგერითი პროცესორით UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, გერმანია) 40 % ამპლიტუდით 2 წუთის განმავლობაში უწყვეტ რეჟიმში (100% ციკლი), სითბოს მოსაცილებლად ყინულში ჩაძირულ სუფთა მინის ფლაკონში, HKSP-ის შემცველი PLGA ნანონაწილაკების მოსამზადებლად. შემდეგ ხსნარი განაზავეს 20ml-მდე ავტოკლავირებული წყლით (0,22µ ფილტრით სტერილიზებული) და ურევდნენ 1 საათის განმავლობაში ოთახის ტემპერატურაზე მცირე ვაკუუმის პირობებში ეთილის აცეტატის ასაორთქლებლად. შემდეგ ხსნარს ჩაუტარდა ცენტრიფუგირება NPs-ის შესაგროვებლად და ეს პროცესი ორჯერ განმეორდა ჭარბი PVA-ის მოსაშორებლად. ნანონაწილაკების ნალექი ხელახლა შეასუსპენზირეს 500µl ავტოკლავირებულ წყალში და ლიოფილიზაციით გააშრეს. საბოლოო ნანონაწილაკები ინახებოდა -20°C-ზე შემდგომ გამოყენებამდე.
სითბოთი მოკლული Streptococcus pneumoniae-ს შემცველი PLGA ნანონაწილაკების ზომა. ნანონაწილაკების წყლიანი სუსპენზიის ნაწილაკების ზომის გაზომვა სინათლის დინამიური გაბნევის მეთოდით აჩვენებს ნაწილაკების საშუალო ზომასა და მათ გაუსის განაწილებას პარტიაში.
წყარო: Mott et al.: ნანონაწილაკებზე დაფუძნებული ვაქცინის ინტრანაზალური მიწოდება ზრდის დაცვას S. pneumoniae-ს წინააღმდეგ. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP2000hdT (2kW) უწყვეტი მორევის პერიოდული მოქმედების რეაქტორით
ულტრაბგერითი პროცესორები ფარმაცევტული ფორმულირებისთვის
Hielscher Ultrasonic-ს აქვს მრავალწლიანი გამოცდილება ფარმაცევტული და კვების მრეწველობისთვის მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების დაპროექტების, წარმოების, დისტრიბუციისა და მომსახურების სფეროში.
მაღალი ხარისხის ლიპოსომების, მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკების, პოლიმერული ნანონაწილაკებისა და ციკლოდექსტრინული კომპლექსების მომზადების პროცესებში Hielscher-ის ულტრაბგერითი სისტემები მაღალი საიმედოობითა და მიღებული პროდუქტის უმაღლესი ხარისხით გამოირჩევა. Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორები საშუალებას იძლევა, ზუსტად გაკონტროლდეს პროცესის ყველა პარამეტრი, როგორიცაა ამპლიტუდა, ტემპერატურა, წნევა და ულტრაბგერითი დამუშავების ენერგია. ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა ავტომატურად აღრიცხავს ულტრაბგერითი დამუშავების ყველა პარამეტრს (დრო, თარიღი, ამპლიტუდა, წმინდა ენერგია, ჯამური ენერგია, ტემპერატურა, წნევა) ჩაშენებულ SD-ბარათზე.
- მაღალეფექტური ემულსიფიკაცია
- ნაწილაკების ზომისა და დატვირთვის ზუსტი კონტროლი
- აქტიური ნივთიერებების მაღალი დატვირთვა
- პროცესის პარამეტრების ზუსტი კონტროლი
- სწრაფი პროცესი
- არათერმული, ტემპერატურის ზუსტი კონტროლი
- ლინეარული მასშტაბირება
- განმეორებადობა
- პროცესის სტანდარტიზაცია / GMP
- ავტოკლავირებადი ზონდები და რეაქტორები
- CIP / SIP
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრეზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბორატორიული დან საპილოტო და სამრეწველო მასშტაბის.
ლიტერატურა/წყაროები
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
ნანო-სტრუქტურული წამლის გადამტანები
ნანო-ზომის წამლის გადამტანები, როგორიცაა ნანო-ემულსიები, ლიპოსომები, მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკები, პოლიმერული ნანონაწილაკები და ნანო-სტრუქტურული ლიპიდური გადამტანები, გამოიყენება გაუმჯობესებული ფუნქციური თვისებების მქონე ფარმაცევტული პრეპარატების შესაქმნელად. ეს თვისებები მოიცავს გაუმჯობესებულ ბიოხელმისაწვდომობას, გაზრდილ ბიოთავსებადობას, მიზნობრივ მიწოდებას, სისხლში ნახევარგამოყოფის ხელსაყრელ პერიოდს და ჯანმრთელი ქსოვილებისთვის ძალიან დაბალ ან არარსებულ ტოქსიკურობას. ულტრაბგერითი დამუშავება არის მაღალეფექტური ტექნიკა ნანოთერაპიული საშუალებების სხვადასხვა ფორმის შესაქმნელად. გაიგეთ მეტი ულტრაბგერითი გამოყენებების შესახებ ფარმაცევტულ წარმოებაში!
ლიპოსომები
ლიპოსომა არის სფერული ფორმის ვეზიკულა, რომელსაც აქვს მინიმუმ ერთი ლიპიდური ბიშრე, რომელიც კაფსულირებს ჰიდროფობური ნივთიერებების ბირთვს. როგორც ზომა, ისე ჰიდროფობური და ჰიდროფილური მახასიათებლები ლიპოსომებს აქცევს მძლავრ წამლის მიწოდების სისტემებად, მაგ. ლიპოსომური ვიტამინი C. ლიპოსომების მახასიათებლებზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს ლიპიდური შემადგენლობა, ზედაპირული მუხტი, ზომა და მომზადების ტექნიკა. დააწკაპუნეთ აქ, რათა გაიგოთ მეტი ლიპოსომების ულტრაბგერითი მომზადების შესახებ!
ნანო-ემულსიები
ნანოემულსიები ან სუბმიკრონული ემულსიები არის ემულსიები წვეთების ზომით 20-200nm შორის და წვეთების ვიწრო განაწილებით. ნანო-ზომის წვეთები გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას ორალური შეყვანისთვის, ასევე ფარმაცევტული და ბიოაქტიური ნივთიერებების ტოპიკური / ტრანსდერმალური მიწოდებისთვის, მაგ. CBD ნანოემულსიები. ნანო-ზომის წვეთები, რომლებსაც შეუძლიათ ეფექტურად გახსნან ლიპოფილური წამლები, ასევე გაზრდილი აბსორბციის სიჩქარე, ნანო-ემულსიებს ხდის ხშირად გამოყენებად მიწოდების ფორმად მაღალი ბიოხელმისაწვდომობისთვის. ნანო-ემულსიფიცირებული ფორმულირებები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლიპოფილური ან ჰიდროფილური წამლების გახანგრძლივებული გამოყოფისთვის.
გაიგეთ მეტი ნანო-ემულსიების ულტრაბგერითი წარმოების შესახებ!
მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკები
მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკი (SLN) არის სფერული ნანონაწილაკი 10-დან 1000 ნანომეტრამდე საშუალო დიამეტრით. მყარ ლიპიდურ ნანონაწილაკებს აქვთ მყარი ლიპიდური ბირთვის მატრიცა, რომელშიც შეიძლება გაიხსნას ლიპოფილური მოლეკულები (აქტიური ნივთიერებები), რის შედეგადაც ნანონაწილაკი წამლის გადამტანის ფუნქციას ასრულებს. ლიპიდური ბირთვი სტაბილიზებულია ემულგატორით ან ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებით. მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკები გამოიყენება პარენტერული და ორალური შეყვანისთვის, აგრეთვე თვალში, ფილტვებში და ადგილობრივად წამლის მისაწოდებლად, მკურნალობის ეფექტურობის გასაზრდელად და სისტემური გვერდითი მოვლენების შესამცირებლად.
გაიგეთ მეტი ულტრაბგერის დახმარებით მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკების სინთეზის შესახებ!
ნანო-სტრუქტურული ლიპიდური გადამტანები
მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკების (SLNs) მსგავსად, ნანო-სტრუქტურული ლიპიდური გადამტანები (NLCs) არის ლიპიდზე დაფუძნებული ნანონაწილაკების კიდევ ერთი ფორმა. ნანო-სტრუქტურული ლიპიდური გადამტანები (NLC) არის მოდიფიცირებული მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკები, რომლებიც შედგება მყარი და თხევადი ლიპიდების ნარევისგან და გამოირჩევა გაუმჯობესებული სტაბილურობითა და აქტიური ნივთიერებების ჩატვირთვის გაზრდილი ტევადობით.
ნანო-სტრუქტურული ლიპიდური გადამტანები შეიძლება მომზადდეს ულტრაბგერითი ემულსიის მეთოდით.
ნანო-ზომის კრისტალები
ულტრაბგერითი კრისტალიზაცია და დალექვა წყალში ცუდად ხსნადი ნივთიერებების გარსით დაფარულ კრისტალში კაფსულირების მაღალეფექტური გზაა. Zheng et al. (2020) აღწერენ კურკუმინის ულტრაბგერით კაფსულირებას. კურკუმინი ბიოაქტიური ნაერთია, რომელსაც ჯანმრთელობისთვის მრავალი სასარგებლო თვისება აქვს, თუმცა წყალში დაბალი ხსნადობის გამო დაბალი ბიოხელმისაწვდომობით ხასიათდება. მკვლევართა ჯგუფმა კურკუმინის მოლეკულების კაფსულირებისთვის შეიმუშავა პოლიელექტროლიტური ნანოგარსის ფენაფენობრივი (LbL) ფორმირების მეთოდი. ისინი აცხადებენ, რომ „[u]ჩვეულებრივ გამოყენებადი ემულსიის მეთოდებისგან განსხვავებით, ჩვენი ულტრაბგერით ხელშეწყობილი LbL კაფსულირებით შესაძლებელია გაცილებით მცირე ზომის ნანონაწილაკების მიღება. კურკუმინისთვის ჩვენ მივიღეთ კრისტალური ნანონაწილაკები 80 nm საშუალო ზომით და ξ-პოტენციალით +30 mV ან -50 mV, რაც უზრუნველყოფდა ამ ნანოკოლოიდების სტაბილურობას თვეების განმავლობაში (შენახული იყო გაჯერებულ წამლის ხსნარში). ბიოთავსებადი პოლიელექტროლიტების ორი ორმაგი შრისგან შედგენილი გარსების ფორმირებამ შესაძლებელი გახადა წამლის ნელი გამოყოფა დაახლოებით 20 საათის განმავლობაში.”
კურკუმინის ნუკლეაციის პროტოკოლი: კურკუმინის ფხვნილი გახსნილი იქნა 60 % ეთანოლისა და წყლის ხსნარში. კურკუმინის სრული გახსნის შემდეგ, დაემატა წყალხსნადი პოლიკატიონები, პოლი(ალილამინის ჰიდროქლორიდი), PAH, ან ბიოდეგრადირებადი პროტამინის სულფატი, (PS). შემდეგ, ხსნარი დამუშავდა ულტრაბგერით UIP1000-ით, 1kW სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორით Hielscher Ultrasonic-დან, 100 ვატი თითო mL ხსნარზე. ულტრაბგერითი დამუშავების დროს, ხსნარში ნელა ემატებოდა წყალი. დამატებული წყლის გამო, გამხსნელი ხდება უფრო პოლარული, რაც ამცირებს კურკუმინის ხსნადობას. როდესაც წონასწორული კონცენტრაცია აღემატება ხსნადობის ზღურბლს, მიიღება კურკუმინის ზეგაჯერება და იწყება კრისტალური ნუკლეაცია. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში, წამლის ნაწილაკების ზრდა ჩერდება საწყის ეტაპებზე.
გაიგეთ მეტი ნანო-კრისტალების ულტრაბგერითი ნალექწარმოქმნისა და კრისტალიზაციის შესახებ!