제약 용 나노 입자의 초음파 처리

프로브 형 초음파 발생기는 입자 크기 감소, 세포 파괴 및 균질화를 달성하는 강력하고 제어 된 수단을 제공함으로써 제약 연구 및 제조에서 중요한 역할을합니다. 초음파 발생기는 초음파를 사용하여 캐비테이션을 생성하여 미세한 기포의 형성 및 붕괴를 초래합니다. 이 현상은 강한 전단력과 충격파를 발생시켜 입자를 효과적으로 분해하거나 세포를 파괴합니다.

다음은 제약 응용 분야에서 프로브 형 초음파 발생기 사용의 몇 가지 주요 측면입니다.

  • 입자 크기 감소: 프로브 초음파 발생기는 활성 제약 성분 (API) 또는 기타 화합물의 입자 크기를 줄이기 위해 사용됩니다. 작고 균일한 크기의 입자는 생체이용률, 용해 속도 및 제약 제형의 전반적인 효능을 향상시키는 데 매우 중요합니다.
  • 세포 파괴: 바이오 제약 연구에서 프로브 초음파 발생기는 세포 내 구성 요소를 방출하기 위해 세포 파괴에 사용됩니다. 이는 미생물 세포 또는 배양된 포유류 세포에서 단백질, 효소 및 기타 생체 분자를 추출하는 데 특히 중요합니다.
  • 균질: 의약품 제형의 균질화는 성분의 균일한 분포를 보장하는 데 필수적입니다. 프로브 초음파 발생기는 응집체를 분해하고 구성 요소를 고르게 분산시켜 균질성을 달성하는 데 도움이 됩니다.
  • 나노 에멀젼 및 리포솜 형성 : 초음파 처리는 제약 제형에서 안정적인 나노 에멀젼과 리포솜을 만드는 데 사용됩니다. 이러한 나노 스케일 전달 시스템은 용해도와 생체이용률을 향상시키기 위해 약물 전달에 사용됩니다.
  • 품질 관리 및 공정 최적화: 초음파 처리는 의약품 제조의 품질 관리를위한 귀중한 도구입니다. 일관된 입자 크기 분포와 균질성을 보장하여 공정을 최적화하고 배치 간 재현성에 기여합니다.
  • 약물 제형 및 개발: 약물 제형 및 개발 과정에서 프로브 초음파 발생기를 사용하여 안정적인 현탁액, 에멀젼 또는 분산액을 제조합니다. 이는 원하는 물리적, 화학적 특성을 가진 의약품을 설계하는 데 매우 중요합니다.

정보 요청




우리의 주의 개인 정보 정책.


펩티드 합성을 개선하기 위해 초음파 교반 반응기.

개선되고 가속화된 합성을 위한 초음파 교반 반응기. 사진은 교반 유리 반응기에서 초음파 발생기 UP200St를 보여줍니다.

제약 분야의 나노 물질

초음파 기술은 제약 연구 및 제조에서 나노 물질의 준비, 처리 및 기능화에 중추적인 역할을 합니다. 음향 캐비테이션을 포함한 고출력 초음파의 강렬한 효과는 응집체를 파괴하고, 입자를 분산시키고, 나노 방울을 유화하는 데 기여합니다. Hielscher 고성능 초음파 발생기는 제약 표준에 대한 안정적이고 효율적인 솔루션을 제공하여 안전한 생산을 보장하고 추가 최적화 노력없이 스케일 업을 용이하게합니다.

나노 소재 가공

나노 물질, 특히 나노 입자는 의약품의 약물 전달에 혁명을 일으켜 활성 물질을 경구 또는 주사를 통해 투여하는 입증된 방법을 제공합니다. 이 기술은 약물 투여 및 전달의 효율성을 향상시켜 의학적 치료의 새로운 길을 열어줍니다. 약물, 열 또는 기타 활성 물질을 특정 세포, 특히 병든 세포에 직접 전달하는 능력은 상당한 발전을 이뤘습니다.

암 치료에서 나노 제형 약물은 나노 크기의 입자의 이점을 활용하여 종양 세포에 직접 높은 용량의 약물을 전달하여 치료 효과를 극대화하고 다른 장기에 대한 부작용을 최소화하는 유망한 결과를 보여주었습니다. 나노 크기의 입자는 이러한 입자가 세포벽과 막을 통과하여 표적 세포에 활성제를 정확하게 방출할 수 있습니다.

크기가 100nm 미만인 입자로 정의되는 나노 물질을 처리하는 것은 더 많은 노력을 요구하는 과제를 제시합니다. 초음파 캐비테이션은 나노 물질을 응집시키고 분산시키기 위한 잘 정립된 기술로 등장합니다. 탄소 나노튜브(CNT), 특히 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT) 및 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)는 약물 분자를 캡슐화하기 위한 큰 내부 부피와 기능화를 위한 뚜렷한 표면을 제공하는 고유한 특성을 보여줍니다.
 

Sonochemically 준비 단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWNTs / SWCNTs)

SWCNTs. 실리카 분말의 Sonochemical 생산은 실온 및 주변 압력에서 20 분 동안 초음파 처리되었다. 초음파 처리는 실리카 분말의 표면에 고순도 SWCNTS를 생성합니다. (정 외. 2004)

 

기능성 탄소 나노튜브(f-CNT)는 용해도를 높이고 효율적인 종양 표적화를 허용하며 세포 독성을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 초음파 기술은 고순도 SWCNT의 초음파 화학적 방법과 같은 생산 및 기능화를 촉진합니다. 또한 f-CNT는 백신 전달 시스템 역할을 할 수 있으며, 항원을 탄소 나노튜브에 연결하여 특정 항체 반응을 유도할 수 있습니다.
실리카, 티타니아 또는 알루미나에서 파생된 세라믹 나노 입자는 다공성 표면을 나타내므로 이상적인 약물 전달체입니다. 초음파 화학을 활용한 나노 입자의 초음파 합성 및 침전은 나노 크기 화합물을 준비하기 위한 상향식 접근 방식을 제공합니다. 이 공정은 물질 전달을 향상시켜 입자 크기를 줄이고 균일성을 높입니다

나노 입자의 초음파 합성 및 침전

초음파는 나노 입자를 기능화하는 데 중요한 역할을합니다. 이 기술은 입자 주위의 경계층을 효율적으로 분해하여 새로운 작용기가 입자 표면에 도달할 수 있도록 합니다. 예를 들어, PL-PEG 단편을 사용한 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)의 초음파 기능화는 표적 응용 분야에 대한 특정 세포 흡수를 촉진하면서 비특이적 세포 흡수를 방해합니다.

초음파 균질 기는 나노 물질의 효과적인 분산, 응집 제거 및 기능화를 가능하게합니다.

Hielscher 실험실 초음파 발생기 UP50H 소량의 초음파 처리 (예 : MWNT 분산).

특정 특성 및 기능을 가진 나노 입자를 얻기 위해서는 입자의 표면을 변형시켜야합니다. 고분자 나노 입자, 리포좀, 덴드리머, 탄소 나노 튜브, 양자점 등과 같은 다양한 나노 시스템은 의약품의 효율적인 사용을 위해 성공적으로 기능화 될 수 있습니다.

초음파 입자 Fuctionalization의 실제적인 보기:

PL-PEG에 의한 SWCNT의 초음파 기능화 : Zeineldin et al. (2009)은 인지질 - 폴리에틸렌 글리콜 (PL-PEG)로 초음파 처리하여 단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWNT)를 분산시킴으로써 세포에 의한 비특이적 흡수를 차단하는 능력을 방해한다는 것을 입증했다. 그러나, 단편화되지 않은 PL-PEG는 암세포에 의해 발현되는 수용체의 두 개의 상이한 부류에 대한 표적화 된 SWNT의 특이 적 세포 흡수를 촉진시킨다. PL-PEG의 존재 하에서 초음파 처리는 탄소 나노 튜브를 분산 시키거나 기능화하는데 사용되는 일반적인 방법이며, PEG의 완전성은 리간드 - 작용 화 된 나노 튜브의 특정 세포 흡수를 촉진 시키는데 중요하다. 단편화는 SWNT를 분산시키는 데 일반적으로 사용되는 기술인 초음파의 가능성이 높으므로 약물 전달과 같은 특정 용도에 대한 우려 일 수 있습니다.
 

초음파 처리는 나노 입자를 수정하고 기능화하는 매우 효과적인 방법입니다

PL-PEG를 사용한 SWCNT의 초음파 분산(Zeineldin et al., 2009)

 

초음파 리포솜 형성

초음파의 또 다른 성공적인 응용은 리포솜과 나노 리포솜의 준비입니다. 리포좀 기반 약물 및 유전자 전달 시스템은 다양한 치료법뿐만 아니라 화장품 및 영양 분야에서도 중요한 역할을 합니다. 리포좀은 수용성 활성제를 리포솜 수성 중심 또는 지용성인 경우 지질층에 배치할 수 있기 때문에 좋은 운반체입니다. 리포좀은 초음파를 사용하여 형성할 수 있습니다. 리포좀 제조를 위한 기본 물질은 생물학적 막 지질에서 유래하거나 기반으로 하는 양필 분자입니다. 작은 단층 소포 (SUV)의 형성을 위해, 지질 분산은 부드럽게 초음파 처리됩니다 – 예를 들어 휴대용 초음파 기기 UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter 또는 초음파 컵 혼 . 이러한 초음파 치료의 지속 시간은 약 5 – 15 분 동안 지속됩니다. 작은 단층 소포를 생산하는 또 다른 방법은 다중 층상 소포 리포좀의 초음파 처리입니다.
Dinu-Pirvu et al. (2010)은 실온에서 MLVs를 초음파로 통과시켜 트랜스도 소스를 얻음을보고합니다.
Hielscher Ultrasonics는 모든 종류의 공정 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 초음파 장치, 소노로드 및 액세서리를 제공합니다.
초음파로 추출하고 캡슐화 된 알로에 베라 추출물에 대해 자세히 알아보십시오!

리포솜 내로의 약물의 초음파 캡슐화

리포좀은 활성제의 운반체 역할을합니다. 초음파는 활성제의 포획을 위해 리포좀을 제조하고 형성하는 효과적인 도구입니다. 캡슐화 전에, 리포솜은 인지질 극성 헤드의 표면 전하 - 전하 상호 작용으로 인해 클러스터를 형성하는 경향이 있으며 (Míckova 외. 2008), 또한 그들은 개방되어야한다. 예로서, Zhu et al. (2003)은 초음파로 리포좀에 바이오틴 파우더를 캡슐화하는 방법을 설명한다. 비오틴 현탁 용액에 비오틴 분말을 첨가 할 때, 용액을 약 1 시간 동안 초음파 처리 하였다. 1 시간. 이 처리 후, 바이오틴은 리포솜에 포획되었다.

리포좀 성 유제

보습 또는 항 노화 크림, 로션, 젤 및 기타 화장품 보조제의 육성 효과를 높이기 위해 lipocomal 분산액에 유화제를 첨가하여 더 많은 양의 지질을 안정화시킵니다. 그러나 연구 결과에 따르면 일반적으로 리포솜의 능력이 제한적이라는 것이 밝혀졌습니다. 유화제를 첨가하면이 효과가 일찍 나타나고 추가 유화제가 포스파티딜콜린의 장벽 친 화성을 약화시킵니다. 나노 입자 – 포스파티딜콜린과 지질로 구성된 -이 문제에 대한 해답이다. 이러한 나노 입자는 포스파티딜콜린의 단일 층으로 덮인 기름 방울에 의해 형성됩니다. 나노 입자의 사용은 추가의 유화제가 필요하지 않도록 더 많은 지질을 흡수하고 안정한 상태를 유지할 수있는 제제를 허용한다.
Ultrasonication은 나노 에멀젼 및 나노 분산 물의 생산을위한 검증 된 방법입니다. 고집적 초음파는 두 번째 단계 (연속 단계)에서 작은 액적으로 액상 (분산 된 상)을 분산시키는 데 필요한 전력을 공급합니다. 분산 구역에서, 캐비테이션을 파열하면 주변 액체에 강한 충격파가 발생하고 높은 액체 속도의 액체 제트가 형성됩니다. 응집에 대해 새로이 형성된 분산상의 방울을 안정화시키기 위해, 유화제 (계면 활성제, 계면 활성제) 및 안정 화제가 유제에 첨가된다. 파열 후 액 적의 유착이 최종 액적 크기 분포에 영향을 미치므로 효율적으로 안정화시키는 유화제를 사용하여 초음파 분산 영역에서 액적 파괴 직후의 분포와 동일한 수준으로 최종 액적 크기 분포를 유지한다.

리포좀 성 분산액

불포화 포스파티딜 염소를 기본으로하는 리포좀 성 분산액은 산화에 대한 안정성이 부족합니다. 분산액의 안정화는 항산화 제, 예컨대 비타민 C 및 E의 복합체에 의해 달성 될 수있다.
Ortan et al. (2002)는 리포솜에서 Anethum graveolens 에센셜 오일의 초음파 준비에 관한 연구에서 좋은 결과를 얻었다. 초음파 처리 후, 리포솜의 치수는 70-150 nm 사이이고 MLV는 230-475 nm 사이 였고; 이 값은 2 개월 후에도 거의 일정했지만 12 개월 후, 특히 SUV 산포에서 감소했다 (아래 히스토그램 참조). 에센셜 오일 손실 및 크기 분포에 관한 안정성 측정은 또한 리포좀 분산이 휘발성 오일의 함량을 유지함을 보여 주었다. 이것은 리포좀 내 에센셜 오일의 함입이 오일 안정성을 증가 시켰음을 시사한다.
 

Ultrasonically 준비된 MLV (multi-lamellar vesicle)와 단일 단일 층 소포 (single unl-lamellar vesicle, SUV)는 필수 오일 손실 및 입자 크기 분포에 관한 우수한 안정성을 보여줍니다.

1년 후 MLV 및 SUV 분산의 안정성. 리포솜 제형은 4±1ºC에서 보관하였다.
(연구 및 그래픽: ©Ortan et al., 2009):

 
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제약 연구 및 제조를 위한 고성능 초음파 발생기

Hielscher 초음파는 의약품 연구 및 제조를위한 고품질, 고성능 초음파 발생기의 최고 공급 업체입니다. 50 와트에서 최대 16,000 와트 범위의 장치를 사용하면 모든 볼륨과 모든 프로세스에 적합한 초음파 프로세서를 찾을 수 있습니다. 고성능, 신뢰성, 견고성 및 쉬운 작동으로 초음파 처리는 나노 물질의 준비 및 가공에 필수적인 기술입니다. CIP (clean-in-place) 및 SIP (sterilize-in-place)가 장착 된 Hielscher 초음파 발생기는 제약 표준에 따라 안전하고 효율적인 생산을 보장합니다. 모든 특정 초음파 공정은 실험실 또는 벤치탑 스케일에서 쉽게 테스트할 수 있습니다. 이러한 시험의 결과는 완전히 재현 가능하므로 다음과 같은 확장이 선형적으로 이루어지며 공정 최적화와 관련된 추가 노력 없이 쉽게 수행할 수 있습니다.

Hielscher Ultrasonics가 필요한 이유는 무엇입니까?

  • 고효율
  • 최첨단 기술
  • 신뢰할 수 있음 & 견고성
  • 조정 가능하고 정밀한 공정 제어
  • 일괄 & 인라인
  • 모든 볼륨에 대해
  • 지능형 소프트웨어
  • 스마트 기능(예: 프로그래밍 가능, 데이터 프로토콜링, 원격 제어)
  • 쉽고 안전한 작동
  • 낮은 유지 보수
  • CIP(클린인 플레이스)

Hielscher 초음파 발생기 : 설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

Hielscher 초음파 는 최고 품질 및 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고성과 쉬운 작동으로 초음파 를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파 로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 특징으로 하는 고성능 초음파 에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파 는 CE를 준수하고 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
0.5 ~ 1.5mL N.A. 유리 병
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
15에서 150L 3 내지 15L / 분 UIP6000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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추가 정보 요청

아래 양식을 사용하여 초음파 프로세서, 응용 프로그램 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하십시오. 우리는 귀하의 제약 공정에 대해 논의하고 귀하의 요구 사항을 충족하는 초음파 탐지기를 제공하게되어 기쁩니다!









주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


초음파 추출 설정 : 제약 등급 스테인레스 스틸 반응기에서 프로브 형 초음파 발생기 UIP2000hdT (2000 와트).

초음파 공정 설정: 프로브 형 초음파 발생기 UIP2000hdT (2000 와트) 제약 등급 스테인레스 스틸 반응기에서.



문학 / 참고 문헌

초음파 고전기 균질화는 실험실, 벤치 탑, 파일럿 및 산업 처리에 사용됩니다.

Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.

우리는 당신의 과정을 논의하는 것을 기쁘게 생각합니다.

연락합시다.