Ultraschall Behandlung vun Nanopartikelen fir Pharmazeutik

Sonde-Typ Sonicatoren spillen eng entscheedend Roll an der pharmazeutescher Fuerschung an der Fabrikatioun andeems se e mächtege a kontrolléierte Mëttel ubidden fir Partikelgréisstreduktioun, Zellstéierung an Homogeniséierung z'erreechen. Sonicators benotzen Ultraschallwellen fir Kavitatioun ze generéieren, wat zu der Bildung an Zesummebroch vu mikroskopesche Blasen resultéiert. Dëst Phänomen generéiert intensiv Schéierkräften a Schockwellen, zerstéiert effektiv Partikelen oder stéiert Zellen.

Hei sinn e puer Schlësselaspekter vun der Notzung vu Sonde-Typ Sonicatoren an pharmazeuteschen Uwendungen:

  • Partikelgréisst Reduktioun: Sonde-Sonicatoren gi benotzt fir d'Partikelgréisst vun aktive pharmazeuteschen Zutaten (APIs) oder aner Verbindungen ze reduzéieren. Eng kleng an eenheetlech Gréisst vu Partikelen ass vital fir d'Bioverfügbarkeet, d'Opléisungsraten an d'allgemeng Effizienz vun pharmazeuteschen Formuléierungen ze verbesseren.
  • Zell Stéierungen: An der biopharmazeutescher Fuerschung ginn Sonde-Sonicatoren fir Zellstéierung benotzt fir intrazellulär Komponenten ze befreien. Dëst ass besonnesch wichteg fir d'Extraktioun vu Proteinen, Enzymen an aner Biomoleküle aus mikrobiellen Zellen oder kultivéierte Mamendéierenzellen.
  • Homogeniséierung: Homogeniséierung vu pharmazeuteschen Formuléierungen ass wesentlech fir eng eenheetlech Verdeelung vun Zutaten ze garantéieren. Sonde-Sonicatoren hëllefe fir Homogenitéit z'erreechen andeems Agglomeraten ofbriechen a Komponenten gleichméisseg verdeelen.
  • Nanoemulsioun a Liposomenbildung: Sonication gëtt benotzt fir stabil Nanoemulsiounen a Liposomen a pharmazeuteschen Formuléierungen ze kreéieren. Dës Nanoskala Liwwersystemer gi fir Medikament Liwwerung benotzt fir d'Léisbarkeet a Bioverfügbarkeet ze verbesseren.
  • Qualitéitskontroll a Prozessoptimiséierung: Sonication ass e wäertvollt Tool fir Qualitéitskontroll an der pharmazeutescher Fabrikatioun. Et hëlleft fir Prozesser ze optimiséieren andeems se konsequent Partikelgréisst Verdeelung an Homogenitéit garantéieren, bäidroe fir Batch-zu-Batch Reproducibilitéit.
  • Drogenformuléierung an Entwécklung: Wärend der Medikamentformuléierung an der Entwécklung gi Sonde-Sonicatoren benotzt fir stabil Suspensioune, Emulsiounen oder Dispersiounen ze preparéieren. Dëst ass kritesch fir pharmazeutesch Produkter mat gewënschten physikaleschen a chemeschen Eegeschaften ze designen.

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultraschall agitéiert Reakter fir eng verbessert Peptidsynthese.

Ultraschall agitéiert Reaktor fir verbessert a beschleunegt Synthese. D'Bild weist den Ultraschall UP200St an engem gerührte Glasreaktor.

Nanomaterials an Pharmazeutik

Ultraschalltechnologien spillen eng pivotal Roll bei der Virbereedung, der Veraarbechtung an der Funktionaliséierung vun Nanomaterialien an der pharmazeutescher Fuerschung an der Fabrikatioun. Déi intensiv Effekter vum High-Power Ultraschall, och akustesch Kavitatioun, bäidroe fir Agglomeraten ze briechen, Partikelen ze verdeelen an Nano-Drëpsen ze emulgéieren. Hielscher High-Performance Sonicators bidden eng zouverlässeg an effizient Léisung fir pharmazeutesch Standards, fir sécher Produktioun ze garantéieren an d'Skala-up erliichtert ouni zousätzlech Optimiséierungsefforten.

Nanomaterials ze verarbeiten

Nanomaterialien, besonnesch Nanopartikelen, hunn d'Drogenversuergung an de Medikamenter revolutionéiert, eng bewährte Method ubidden fir aktiv Agenten mëndlech oder duerch Injektioun ze verwalten. Dës Technologie verbessert d'Effizienz vun der Drogendoséierung an der Liwwerung, mécht nei Weeër fir medizinesch Behandlungen op. D'Fäegkeet Drogen, Hëtzt oder aner aktiv Substanzen direkt un spezifesch Zellen ze liwweren, besonnesch krank Zellen, markéiert e wesentleche Fortschrëtt.

An der Kriibstherapie hunn nano-formuléiert Medikamenter villverspriechend Resultater bewisen, de Virdeel vun Nano-Gréisst Partikelen ze profitéieren fir héich Medikamentdosen direkt un Tumorzellen ze liwweren, maximal therapeutesch Effekter ze maximéieren wärend Nebenwirkungen op aner Organer minimiséieren. D'Nanoskala Gréisst erlaabt dës Partikelen duerch Zellmaueren a Membranen ze passéieren, aktiv Agenten präzis op geziilten Zellen fräiginn.

Veraarbechtung vun Nanomaterialien, definéiert als Partikel mat Dimensiounen manner wéi 100nm, stellt Erausfuerderunge vir, déi méi héich Efforte verlaangen. Ultraschall Kavitatioun entsteet als eng gutt etabléiert Technologie fir Nanomaterialien ze deagglomeréieren an ze verdeelen. Carbon Nanotubes (CNTs), besonnesch Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) an Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs), weisen eenzegaarteg Eegeschaften, déi e grousst banneschten Volumen ubidden fir d'Drogenmoleküle an ënnerschiddlech Surfacen fir Funktionaliséierung ze kapsuléieren.
 

Sonochemesch preparéiert Single-walled Carbon Nanotubes (SWNTs / SWCNTs)

Sonochemical Produktioun vun SWCNTs. Silicapulver an enger Léisung vu Ferrocen-Xylen-Mëschung gouf fir 20 min sonicated. bei Raumtemperatur an ënner Ëmfelddrock. Sonication produzéiert héich Rengheet SWCNTS op der Uewerfläch vum Silikapulver. (Jeong et al. 2004)

 

Functionalized Carbon Nanotubes (f-CNTs) spillen eng entscheedend Roll bei der Verbesserung vun der Solubilitéit, erméiglecht et effizient Tumorzielung an d'Vermeidung vun Zytotoxizitéit. Ultrasonic Techniken erliichteren hir Produktioun a Funktionaliséierung, sou wéi d'sonochemesch Methode fir High-Purity SWCNTs. Ausserdeem kënnen f-CNTs als Impfstoff Liwwerungssystemer déngen, Antigene mat Kuelestoff Nanotubes verbannen fir spezifesch Antikörperreaktiounen ze induzéieren.
Keramik Nanopartikel ofgeleet vu Silica, Titanium oder Aluminiumoxid presentéieren poröse Flächen, sou datt se ideal Drogenträger maachen. Ultraschall Synthese an Nidderschlag vun Nanopartikelen, mat Sonochemie, bitt eng Bottom-up Approche fir Nanosize Verbindungen ze preparéieren. De Prozess verbessert d'Masstransfer, wat zu méi klengen Partikelgréissten a méi héijer Uniformitéit resultéiert

Ultraschall Synthese an Nidderschlag vun Nanopartikelen

Ultrasonication spillt eng vital Roll bei der Funktionaliséierung vun Nanopartikelen. D'Technik brécht effizient Grenzschichten ronderëm Partikelen op, sou datt nei funktionell Gruppen d'Partikeluewerfläch erreechen. Zum Beispill, d'Ultraschallfunktionaliséierung vun Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) mat PL-PEG Fragmenter interferéiert mat netspezifeschen Zellopname wärend d'spezifesch cellulär Opnahm fir geziilt Uwendungen fördert.

Ultraschall Homogenisate erlaaben eng effektiv Dispergéieren, Deagglomeratioun a Mfunktionaliséierung vun Nano-Materialien.

Hielscher Lab Sonicator UP50H fir d'Unerkennung vu klenge Volumen, zB Dispergéieren der MWNT.

Fir Nanopartikel mat spezifesche Charakteristiken a Funktiounen ze kréien, muss d'Uewerfläch vun den Partikel geännert ginn. Verschidde Nanosysteme wéi Polymere Nanopartikel, Liposomen, Dendrimere, Carotin Nanotubes, Quantemitt usw., kënnen effizient an der Pharmazie benotzt ginn.

Praktesch Beispill vun Ultrasonic Partikel Funktionaliséierung:

Ultraschall Functionaliséierung vun SWCNTs vu PL-PEG: Zeineldin et al. (2009) huet bewisen datt d'Dispersioun vun eenzelen walled Carbon Nanotubes (SWNTs) duerch Ultraschall mat Phospholipid-Polyethylenglycol (PL-PEG) Fragmenter erfaasst huet, doduerch seng Fähegkeet ze verstoppen d'noutpezifesch Aufgab vun Zellen ze blockéieren. Awer net unfragmentéiert PL-PEG fördert spezifesch zellulär Aufgab vun zilorientéierte SWNTs op zwou verschidde Klassen vun Rezeptoren, ausgedréckt vu Krebszellen. D'Ultraschallbehandlung bei der Präsenz vu PL-PEG ass eng gewéinlech Method déi benotzt gëtt fir Kuelemassotubes ze disperséieren oder ze funktionnéieren an d'Integritéit vu PEG ass wichteg fir d'spezifesch zellulär Aufgab vun ligand-funktionaliséiertem Nanorum ze promoten. Well d'Fragmentéierung ass e wahrscheinlech Konsequenz vun Ultraschall, eng Technik déi allgemeng benotzt gëtt fir SWNTs ze verteidegen, dëst vläicht e Besoin fir verschidde Applikatiounen, wéi Drogeniwwerbrieche.
 

Sonication ass eng héich effektiv Method fir Nanopartikelen z'änneren an ze funktionaliséieren

Ultrasonic Dispersioun vu SWCNTs mat PL-PEG (Zeineldin et al., 2009)

 

Ultraschall-Liposomen-Formatiounen

Eng aner erfollegräich Uwendung vum Ultraschall ass d'Virbereedung vu Liposomen an Nano-Liposome. Liposomen-baséiert Medikament- a Gen-Liwwersystemer spillen eng bedeitend Roll a ville Therapien, awer och an der Kosmetik an der Ernährung. Liposomen si gutt Träger, well Waasserlöslech aktiv Agenten kënnen an d'Liposome Waasserzentrum plazéiert ginn oder, wann den Agent fettlöslech ass, an der Lipidschicht. Liposomen kënnen duerch d'Benotzung vun Ultraschall geformt ginn. D'Basismaterial fir d'Liposompräparatioun sinn amphilesch Moleküle ofgeleet oder baséiert op biologesche Membranlipiden. Fir d'Bildung vu klenge unilamellare Vesikelen (SUV) gëtt d'Lipiddispersioun sanft sonicéiert – zB mam Handheld Ultrasonicator UP50H (50W, 30kHz), dem VialTweeter oder Ultrasonic Coupehorn. D'Dauer vun esou enger Ultraschallbehandlung dauert ca. 5-15 Minutten. Eng aner Method fir kleng unilamellar Vesikel ze produzéieren ass d'Sonicatioun vun de multi-lamellar Vesikelliposomen.
Dinu-Pirvu et al. (2010) mellt d'Erzéihung vun Transferosomene mat der Schwämmung vu MLV bei Raumtemperatur.
Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Ultraschall-Geräter, Sonotroden an Accessoiren fir de Fuerderung vun all ville Prozesser ze erhalen.
Liest méi iwwer ultraschall extrahéiert an encapsuléiert Aloe Vera Extrakt!

Ultraschall Verkapselung vu Agenten an Liposomen

Liposome funktionnéiert als Tréierer fir aktive Agenten. Ultrasound ass en effektiven Instrument fir d'Liposomen fir d'Entrapment vun aktiven Agents ze preparéieren an ze bilden. Virun de Verkapulatioun tendéiere d'Liposomen e Cluster bilden wéinst der Uewerfläch Ladestrecken-Interaktioun vu phospholipidpolare Koppen (Míckova et al. 2008), an och déi mussen opgemaach ginn. Zum Beispill d'Zhu et al. (2003) beschreift d'Kapselung vu Biotinpulver an de Liposomen duerch Ultraschall. Well de Biotinpulver an d'Vesikel-Suspension Léisung gefeiert gouf, gouf d'Léisung fir ca. 1 Stonn. No dëser Behandlung gouf Biotin an de Liposomen enthalen.

Liposomal Emulsiounen

Fir d'nouturéiere Wirkung vun befeuchtende oder anti-aging Creme ze verbesseren, Lotiounen, Gele an aner kosmmeutesch Formulierungen, Emulgator ginn zu den liposomalen Dispersiounen hinzu ginn, fir méi Mounts vu Lipiden ze stabiliséieren. Awer Ermëttlungen hat gewisen datt d'Kapazitéit vu Liposomen generaliséiert limitéiert ass. Mat dem Zousaz vun Emulgatoren gëtt dësen Effekt fréi erof fräizeg an d'zousätzlech Emulgateur bewierken d'Schwächung vun der Barriäraffinitéit vum Phosphatidylcholin. Nanopartikelen – aus Phosphatidylcholin a Lipiden besteet - sinn d'Äntwert op dëst Problem. Dës Nanopartikel ginn aus engem Uelegdreift gebilt, dat vun enger Monoschicht aus Phosphatidylcholin bedeckt gëtt. D'Benotzung vun Nanopartikel léisst Formulare op, déi méi Lipiden absorbéieren kënnen an si stabil bleiwen, sou datt méi Emulsifikateur net gebraucht ginn.
Ultrasonication ass eng bewährte Methode fir d'Produktioun vun Nanoemulsionen an Nanodispersioune. Highly intensive Ultraschung liefert d'Muecht fir eng flësseg Phase (disperser Phase) a kleng Drëpplazen an enger zweeter Phase (kontinuéierlech Phase) ze disperséieren. An der Dispergatiounszone implizéieren Kavitblutzblasen intensiv Shockwellen an der Ëmgéigend Flauseg an entstinn d'Bildung vu fléissende Düsen aus héich Flëssegeschwindigkeit. Fir d'nei forméiert Tropenz vun der disperser Phase géint d'Koessenz ze stabiliséieren, ginn Emulsifikatoren (Uewerflächenaktive, Tenside) a Stabilisateure zu der Emulsioun beigefügt. Well d'Koalisatioun vun den Dréchnen no der Stierfung beoptréit d'endgülteg Trödelméisseverdeelung, ginn effizient Stabiliséiere vun Emulgatoren benotzt fir d'Vergréisserung vun der Trimestergréisst op engem Niveau ze stabiliséieren, deen un der Verdeelung direkt un der Tropratiounstunnung an der Ultraschalldispersionszone entsprécht.

Liposomal Dispersiounen

Liposomal Dispersiounen, déi baséiert op ongesiedeltes Phosphatidylchlor, fehlen an Stabilitéit géint Oxidatioun. D'Stabiliséierung vun der Dispersioun kann duerch Antioxidantien, wéi z. B. duerch e Komplex vu Vitamine C an E.
Ortan et al. (2002) an hirer Studie iwwer d'Ultraschertpräparatioun vum Anethum graveolens essentielle Ueleg an de Liposomen erreeche gutt Resultater. No der Opléisung ass d'Dimensioun vu Liposomen tëscht 70-150 nm an fir de MLV tëscht 230-475 nm; Dës Wäerter waren ongeféier konstant och no 2 Méint, awer ongeféier 12 Méint, virun allem an der SUV-Dispersioun (kuckt Histogrammën). D'Stabiliséierungsmessung, déi äthereschen Uelegverloscht an d'Gréisst vun der Vergréisserung war, huet och bewisen, datt liposomal Dispersiounen den Inhalt vu flüchtigen Ueleg behalen. Dëst schreift datt d'Entrapment vum äthereschen Ueleg an de Liposomen erhéicht d'Uelegstabilitéit.
 

Ultrasonnesch préparéiert Multi-lamellare Vesikelen (MLV) an eenzelnen uni-lamellare Vesikelen (SUV) weisen eng gutt Stabilitéit iwwert den äthereschen Uelegverloscht an d'Partikelgréisstverdeelung.

Stabilitéit vun MLV an SUV Dispersiounen no 1 Joer. Liposomal Formuléierungen goufen bei 4 ± 1 ºC gespäichert.
(Studie a Grafik: ©Ortan et al., 2009):

 
Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschall-Liposomen-Präparenz ze liesen!

High-Performance Sonicators fir Pharmazeutesch Fuerschung a Fabrikatioun

Hielscher Ultrasonics ass Ären Top Zouliwwerer vu qualitativ héichwäerteg, héich performant Sonicatoren fir Fuerschung an Fabrikatioun vu Medikamenter. Apparater am Beräich vu 50 Watt bis 16.000 Watt erlaben de richtegen Ultraschallprozessor fir all Volumen an all Prozess ze fannen. Duerch hir héich Leeschtung, Zouverlässegkeet, Robustheet an einfach Operatioun ass d'Ultraschallbehandlung eng wesentlech Technik fir d'Virbereedung an d'Veraarbechtung vun Nanomaterialien. Equipéiert mat CIP (clean-in-place) a SIP (sterilize-in-place), Hielscher Sonicators garantéieren eng sécher an effizient Produktioun no pharmazeuteschen Normen. All spezifesch Ultraschallprozesser kënnen einfach am Labo oder op der Bank-Top Skala getest ginn. D'Resultater vun dësen Studien si komplett reproduzéierbar, sou datt déi folgend Skala-up linear ass a ka einfach gemaach ginn ouni zousätzlech Efforte betreffend d'Prozessoptimiséierung.

Firwat Hielner Ultrasonics?

  • héich Effizienz
  • State-of-the-art Technologie
  • Zouverlässegkeet & Robustitéit
  • justierbar, präzis Prozess Kontroll
  • ze packen & an der Schlaang
  • fir all Volume
  • intelligent Software
  • Smart Features (zB programméierbar, Dateprotokolléierung, Fernsteierung)
  • Einfach a sécher ze bedreiwen
  • niddreg Wartung
  • CIP (propper op der Plaz)

Hielscher Sonicators: Design, Manufacturing and Consulting – Qualitéit Made in Germany

Hielscher Ultraschaller si bekannt fir hir héchst Qualitéit an Designnormen. Robustheet an einfach Operatioun erlaben déi glat Integratioun vun eisen Ultraschaller an industriellen Ariichtungen. Rau Konditiounen an erfuerderlech Ëmfeld ginn einfach vun Hielscher Ultraschaller gehandhabt.

Hielscher Ultrasonics ass eng ISO zertifizéiert Firma a setzt spezielle Wäert op High-Performance Ultrasonicatoren mat modernste Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Natierlech sinn Hielscher Ultraschaller CE konform an entspriechen d'Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Konte gefouert QShortcutDuerchflossraterecommandéiert Comments
0.5 an 1,5mLnaVialTweeter
1 bis 500mL10 bis 200mL / minUP100H
10 bis 2000mL20 bis 400mL / minUP200Ht, An UP400St
0.1 bis 20L0.2 bis 4L / minUIP2000hdT
10 bis 100L2 bis 10L / minUIP4000hdT
15 bis 150 l3 bis 15 l/minUIP6000hdT
na10 bis 100L / minUIP16000
naméi groussStärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

Benotzt w.e.g. de Formulaire hei ënnen fir zousätzlech Informatioun iwwer Ultraschallprozessoren, Uwendungen a Präis ze froen. Mir wäerten frou sinn Äre pharmazeuteschen Prozess mat Iech ze diskutéieren an Iech e Sonicator ze bidden deen Är Ufuerderungen entsprécht!










Ultraschall Extraktioun Setup: Sonde-Typ Ultrasonicator UIP2000hdT (2000 Watt) an engem Pharma-Grad Edelstahl-Reaktor.

Ultraschall Prozess Setup: Probe-Typ Ultrasonicator UIP2000hdT (2000 Watt) an engem Pharma-Grad Edelstahl-Reaktor.



Literatur / nëmmen

     

    Ultraschall ass eng innovativ Technologie déi erfollegräich benotzt gëtt fir sonochemesch Synthese, Deagglomeratioun, Dispersioun, Emulsifikatioun, Funktionaliséierung an Aktivatioun vu Partikelen. Besonnesch an der Nanotechnologie ass Ultraschall eng wesentlech Technik fir d'Synthese an d'Veraarbechtungszwecker vun Nano-Gréisst Materialien. Zënter Nanotechnologie huet dësen aussergewéinleche wëssenschaftleche Interesse gewonnen, Nano-Gréisst Partikele ginn an aussergewéinlech ville wëssenschaftlechen an industrielle Beräicher benotzt. D'pharmazeutesch Industrie huet och den héije Potenzial vun dësem flexibelen a variabelen Material entdeckt. Dofir sinn Nanopartikel a verschidde funktionell Uwendungen an der pharmazeutescher Industrie involvéiert, dës enthalen:

    • Drogenliewe (Betreiber)
    • Diagnosestellung
    • Verpackung
    • Biomarque entdeckt
Ultrasonic High-Shear Homogenisatoren ginn am Labo, Bench-Top, Pilot an Industrieveraarbechtung benotzt.

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall-Homogeniséierer fir Uwendungen, Dispersioun, Emulgatioun an Extraktioun am Labo, Pilot an industrieller Skala ze vermëschen.

Mir wäerte frou Äre Prozess ze diskutéieren.

Loosst eis a Kontakt kommen.