Tecnología ultrasonido Hielscher

Nt'ot'e ultrasónico ya nanopartículas pa productos farmacéuticos

Ar ultrasonido ge 'nar tecnología innovadora nä'ä da gi japu̲'be̲fi ko ya éxito pa aceleración Síntesis, Desaglomeración, dispersión, Ar emulsión, funcionalización ne ar activación ya partículas. Particularmente jar nanotecnología, ya ultrasonidos ya 'nar técnica esencial pa síntesis ne procesamiento efectos ar tamaño ar nano materiales. Ke ar nanotecnología ar xi ganado nuna excepcional 'befi dätä mfädi mä, bí utilizan ar partículas tamaño nanométrico jar extraordinariamente xingu campos científicos ne industriales. Ar rama farmacéutica 'nehe ar xi descubierto ár hne nuna hñei flexible ne variable. Da consecuencia, ya nanopartículas gi 'bu̲hu̲ involucradas ja ya 'na'ño aplicaciones funcionales ja ar industria farmacéutica, nuya incluyen:

  • entrega ar droga (portador)
  • productos diagnóstico
  • embalaje ar producto
  • descubrimiento biomarcadores

Nanomateriales ja ya productos farmacéuticos

Ga̲tho, entrega drogas a través de nanopartículas ge ya 'nar nt'ot'e probado pa proporcionar agentes activos nä'ä da hñä administrado 'be̲tho ar oral wa ja ya inyección. (Bawa 2008) Medicamentos formulados ir nge ar nano xi da dosificados ne entregados xingu mäs eficientes nu'bu̲ 'ra'yo técnicas abren totalmente 'ra'yo formas tratamientos médicos. Nuna ar tecnología mar hñets'i ár hne ayuda ma da̲ medicamentos, pa wa ma'ra sustancias activas ma células específicas, es decir, da̲thi. Ir nge nuna fármaco directa, ya células xí hño ya despreocupadas ya efectos ar droga. 'Nar hwähi, da nano ya formulado drogas muestran ya yá resultados prometedores ge ár terapia ar cáncer. Ja ar terapia ar cáncer ge ar Nar dätä hño ventaja tamaño nano sustancias altas dosis moléculas fármaco xi da̲ ar Hmunts'i ya células tumor pa efectos máximos ne reducir ar mínimo ya efectos secundarios jar ma'ra ya hmunts'i. (Liu et al.2008) Nuna ar ventaja bí traduce ja ar tamaño nano ke ya partículas ya mar tsa̲ ndi thoka ya paredes celulares ne membranas ne liberan agentes activos ar droga Hmunts'i ja ya células apuntadas.

Procesamiento nanomateriales

Komo nanomateriales ar definen komongu partículas ko 'nar dimensión inferior ma 100nm 'me̲hna ir bo̲ni ke ar producción ne ar procesamiento gi sustancias requieren ar pe̲ts'i ts'edi.
Dets'e ne proceso nanopartículas, aglomerados pe̲ts'i da da rotos ne ya ndu adhesión da superadas. Cavitación ultrasónica ge 'nar tecnología xi hño conocida pa desaglomeración ne dispersar nanomateriales. 'Na'ño 'mu̲i ya nanomateriales ne ya formas gi xoki ma múltiples cambios pa ár nthoni farmacéutica. nanotubos carbono (CNTs) pe̲ts'i 'nar Nar dätä hño volumen mbo da permite mäs moléculas droga nä'ä mi encapsula, ne pe̲ts'i distintas superficies internas ne externas pa ar funcionalización. (Hilder et jar el., 2008) Jange, CNTs ya mar tsa̲ ndi da ndunthe moléculas komongu ya proteínas agentes activos, ADN, péptidos, ligandos etc. ja ya células. CNTs xi xi reconocidos komongu ya nanomateriales ya excelencia ne ya hñä estatus 'na ya campos mäs activos ar Nanociencia ne ar nanotecnología. Ar MWCNT bí compone ar capas concéntricas grafítico ar 2 — 30 ar ya diámetros ne da 10 ya 50 ndezu̲ nm ne longitud mäs ar 10 ar μm. Ir otro lado, SWCNT ge xingu mäs fina, ko diámetro 1.0 ma 1.4 nm. (Srinivasan 2008) Nanopartículas ne nanotubos xi entrar ja ya células ne xi da tomados ya nu'u̲ totalmente. Da particular funtionalized nanotubos carbono (f — CNT) bí pädi pa mejorar jar solubilidad ne permite 'na nt'ot'e xi hño tumor targeting. Jange, f — CNTs, ar SWNTs ne ar MWNTs ar impiden da citotóxicos (= tóxico pa ya células) ne alterar función ko ya inmune. Ngu, Nanotubos carbono ora Jot'i simple (SWCNTs) ar mextha pureza to da producido jar aceleración bí: mextha pureza NTCSPs xi uni ar ja 'nar njäts'i líquida ya sonicando polvo sílice Nxoge 20 min mpat'i ambiente ne presión ambiente. (Srinivasan 2005)

Sonochemically hñoki nanotubos carbono ora Jot'i simple (SWNTs yá SWCNTs)

Fig.1: Producción aceleración ar NTCSPs. sílice polvo ja 'nar njäts'i ya mezcla xileno ferroceno ge sonicada Nxoge 20 min mpat'i ambiente ne presión ambiente. Sonicación produce NTCSPS mextha pureza jar superficie polvo sílice. (Jeong et jar el. 2004)

Nanotubos ar carbono funcionalizados (f — CNT) 'nehe xi nu'u hingi nthe komongu sistemas Ntsuni ar bakunä. Ar jar mfeni jar básico ar ligar ar antígeno da nanotubos carbono Mente da conserva ár conformación, ar nuna ar modo, inducir respuesta anticuerpos ko ar especificidad da.
Nanopartículas cerámica, es decir, derivadas ar sílice, titania wa alúmina, pede yá 'bede ko 'nar superficie porosa ar partícula o̲t'e 'nar compañía droga ideal.

Síntesis ultrasonidos ne precipitación ya nanopartículas

Ar xi generar nanopartículas ar abajo nu'bu mañä ir nge ar síntesis wa ar precipitación. Sonochemistry Ar 'na ya primeras técnicas utilizadas pa ndi hoki compuestos nanosize. Suslick ár 'be̲fi original, sonicados nt'eme (CO) 5 komongu 'nar líquido limpio wa jar 'nar njäts'i ya deaclin ne da nanopartículas hierro amorfo tamaño 10 — 20 Nm. Nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra, 'nar mezcla sobresaturada comienza formando partículas sólidas 'nar hñei altamente concentrado. Ultrasonidos mejora ar mezcla ya precursores ne aumenta ma transferencia masa jar superficie ar partícula. 'Me̲hna conduce zu'we tamaño ya partículas ne ya dätä ar uniformidad.

Homogeneizadores ultrasónicos permiten 'nar dispersión xi hño, ar desaglomeración ne ar mfunctionalization ar nano materiales.

PIC. 1: aparato laboratorio Hielscher UP50H pa ar sonicación ya volúmenes t'olo, ngu, dispersión ar MWNTs.

Ultrasónico funcionalización nanopartículas

Pa da nanopartículas ko ya 'befi ne ya características específicas, superficie ya partículas jar ar xi modificado. Bu̲i nanosistemas komongu ar nanopartículas poliméricas, dendrímeros, liposomas, nanotubos carbono, puntos cuánticos etc. xi da funcionalizados ko éxito da njapu'befi nt'ot'e xi hño ja ar farmacia.
Pa funcionalizar nga̲tho ar superficie ya partícula 'natho, bí requiere 'nar nt'ot'e hño ar dispersión. Nu'bu̲ dispersaron, partículas normalmente gi rodeadas ir nge 'nar capa moléculas atraídas bí superficie ar partícula. Pa ya 'ra'yo ya Hmunts'i funcionales zoni da superficie ár partícula, nuna ar capa límite t'ot'e da roto pa mañä wa pats'u̲ga̲. Ya chorros líquidos da t'ot'e 'na ja ar cavitación ultrasónica ar xi alcanzar velocidades asta 1000 km yá hr. Nuna ar tensión bí ayuda da superar ya ndu atracción ne lleva ya moléculas funcionales bí superficie ar partícula. Jar sonochemistry, nuna da gi japu̲'be̲fi pa mejorar rendimiento catalizadores dispersos.

Ejemplo práctico:

Funcionalización ar NTCSPs ultrasónico ya PL — PEG: Zeineldin et ar (2009) demostró da dispersión nanotubos ar carbono paredes ho̲ntho (SWNTs) ya ultrasonidos ko polietilenglicol fosfolípidos (PL — PEG) fragmentos ar, nuna ar modo interfiriendo ko ár mfeni pa bloquear absorción hingi específica ja ya células. Wat'i, hingi fragmentado PL — PEG promueve ar absorción celular específica ar SWNTs dirigidas yoho ya nsa̲di distintas receptores expresados ir nge ya células cancerosas. Ár nt'ot'e ultrasónico jar 'bu̲i Kwä PL — PEG ge 'nar nt'ot'e hne ngatho utilizado pa dispersar funcionalizar ya nanotubos carbono ne ya 'mui ar clavija ar mahyoni pa da nja ntungi ar absorción celular específica ar nanotubos funcionalizados ar ligando. Nxa̲di ke ar fragmentación ge 'nar consecuencia probable ultrasonidos, 'nar técnica comúnmente utilizada pa dispersar ja ya SWNTs, nuna ndehmä 'nar motivo ntso̲'mi pa ciertas aplicaciones tales como suministro medicamentos.

Equipo dispersión ultrasónica komongu ultrasonicador UP400S ge ar herramienta perfecta pa dispersar ne rotura NTCSPs pa ndi hoki sustancias farmacéuticas.

Figura 2: Dispersión ultrasónica NTCSPs ko PL — PEG (Zeineldin et jar el. 2009)

Formación liposomas ultrasónico

Gi nt'ot'e exitosa ar ultrasonido ar nt'ot'e liposomas ne nano — liposomas. Sistemas ar entrega drogas ne gene basados liposomas 'ñeni 'nar he̲'mi mahyoni jar múltiples ya terapias, pe ge 'nehe jar cosmética ne ar nutrición. Liposomas ya portadores ar ar za̲, ngu agentes activos solubles agua xi t'ot'e jar made acuoso ya liposomas wa, nu'bu̲ ar agente xí soluble, ja ya capa lípidos ja ar grasa. Liposomas ar xi formar ya njapu'befi ya ultrasonidos. Materia prima pa jar nt'ot'e liposomas ya moléculas amphilic derivado wa basado ya lípidos ar membrana biológica. Pa ar formación vesículas t'olo propiedades (SUV), ar dispersión lipídica ar sonicó suavemente – ngu, ko ár dispositivo ar ultrasonidos portátil UP50H (50W, 30kHz), ar VialTweeter wa ar reactor ultrasónico UTR200 – ja 'nar nsaha hielo. Ar duración gá 'nar nt'ot'e ultrasónico tse̲ti aprox. 5 — 15 ya t'olo ora. Ma'na nt'ot'e pa producir vesículas t'olo propiedades ge ar sonicación ya liposomas vesículas multi — laminar.
Dinu — Pirvu et ar (2010) gi ungu̲mfädi ar obtención transferosomes ya sonicando MLV jar mpat'i ambiente.
Hielscher Ultrasonics ofrece varios aparatos ultrasonidos, Sonotrodos ne accesorios ya nsoni nga̲tho ar klase ar procesos.

Encapsulación ultrasónica agentes jar liposomas

Liposomas mpe̲fi komongu portadores agentes activos. Ar ultrasonido ge 'nar herramienta xi hño pa ndi hoki ne formar ya liposomas da captura ya agentes activos. 'Bu̲ 'be̲tho ar encapsulación ya liposomas tienden ma clusters dets'e nu'bya ar interacción carga-carga superficie yá ñä polar ar ar fosfolípido (Míckova et jar el. 2008), 'nehe pe̲ts'i da da abierto. Ngu, Zhu et jar el., (2003) describen ar encapsulación ar polvo ar biotina ya liposomas ya ultrasonidos. Komo ar polvo biotina ar añadió ar ár njäts'i ya suspensión ar vesícula, ár njäts'i ge sonicada Nxoge aprox. 1 ora. 'Me̲fa nuna nt'ot'e biotina bí atrapada ja ya liposomas.

Ar emulsiones

Pa mejorar ntsoni enriquecedor cremas hidratantes wa anti — aging, lociones, geles ne ma'ra formulaciones cosmeceutical, emulsor ar agregan ja ya dispersiones liposomal ma altas cantidades lípidos. Pe ya investigaciones xki demostrado da mfeni ya liposomas ar nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra limitada. Ko ar adición emulsificantes, nuna neki nu'bu̲ ne emulsionantes Nthuts'i causan ne debilitamiento ar afinidad ar barrera fosfatidilcolina. Nanopartículas – compuesta ya fosfatidilcolina ne lípidos: ya ar respuesta nuna ar hñäki. Gi nanopartículas ar o̲t'e nu'bu̲ 'nar gotita ar asete ne ar cubierta ja 'nar monocapa fosfatidilcolina. Njapu'befi ya nanopartículas permite formulaciones ya mar tsa̲ ndi absorber mäs lípidos ne permanecen estables, ja manera da emulsionantes Nthuts'i hingi ya mahyoni.
Ultrasonidos ar nt'ot'e probado da producción ya nanoemulsiones ne ya nanodispersions. Ultrasonido mextha intensidad provee ar energía mahyoni pa da dispersar 'nar fase líquida (fase dispersa) jar t'olo gotitas ja 'nar ñoho fase (fase continua). Ar xe̲ni dispersión, imploding burbujas cavitación causan hmä ondas choque ja ar líquido circundante ne da hneki jar formación chorros líquido mextha velocidad ar líquido. Pa estabilizar ya gotas xki formadas ar fase dispersión kontra ar coalescencia, ar estabilizadores ne ar emulsionantes (sustancias activas superficie, surfactantes) bí añaden ar emulsión. Komo ar coalescencia ya gotitas 'mefa xta interrupción influye jar Nthege tamaño gota final, nt'ot'e xi hño ya estabilizadores emulsionantes ar utilizan pa da zeti ar NTHEGE tamaño gota final ja 'nar za̲ ár nthe̲ nä'ä ar ngu 'na jar Nthege ngut'a después ar ar interrupción ar gotita ar xe̲ni dispersión ultrasónica.

Dispersiones ar ar

Liposomal dispersiones, da basan jar phosphatidylchlorine hingi saturado, 'be̲di nzäm'bu ja ar oxidación. Ar estabilización ar dispersión to da hyoni ar hño antioxidantes, tales como 'nar complejo vitaminas C ne E.
Ortan et ar (2002) jar ár estudio dige ar nt'ot'e ultrasónica asete esencial Anethum graveolens ja ya hoga resultados liposomas. 'Mefa xta sonicación, ar dimensión liposomas ma entre 70 — 150 nm ne ya MLV ja ya 230 — 475 nm; Nuya valores ma aproximadamente constantes 'nehe 'mefa xta zänä, pe progresión 'mefa xta 12 ya zänä, ja ya dispersión ar SUV (ga histogramas tso̲kwa continuación). Ar medida nzäm'bu, ir nge jar Nthege tamaño ne pérdida asete esencial, 'nehe demostrada ne ar dispersiones mantienen contenido asete volátil. 'Me̲hna sugiere da atrapamiento ya aceites esenciales ja ya liposomas aumenta nzäm'bu ar asete.

Ultrasónicamente preparado vesículas multi — laminares (MLV) ne vesículas ho̲ntho uni — laminar (SUV) muestran 'nar hño nzäm'bu ir nge ar pérdida asete esencial ne jar Nthege tamaño partícula.

Figura 3: Ortan et ar (2009): nzäm'bu MLV ne SUV dispersiones 'mefa xta 1 ya je̲ya. Ar formulaciones ma almacenadas jar 4±1 ° c.ndunthe

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Efectos ultrasónicos

Ho mi 'bu̲i ar producción ultrasonidos ya nanopartículas, transformación gi sustancias ge 'nar nthegi xi hño. hwähi aplicaciones ultrasonidos. Ya aglomerados tsa da roto, ya partículas pe̲ts'i da da desenredado wa dispersos, ya superficies pe̲ts'i da da activado wa funcionalizados ne nano gotas tsa da emulsionadas. Pa nga̲tho nuya pasos ar ar proceso, ar ultrasonido ge 'nar nt'ot'e esencial. Ultrasonido mextha nts'edi genera efectos intensos. Nu'bu̲ sonicando líquidos ma altas intensidades, ya ondas sonoras da propagan jar nt'ot'e líquidos resultado alternando ciclos xí hñets'i'i presión (rarefacción), ko tarifas dependiendo de ar frecuencia ne ar mextha presión (compresión). Nxoge ar ciclo xí hñets'i'i ya presión, ya ondas ultrasónicas mextha intensidad crean t'olo burbujas vacío wa huecos ja ar líquido. Nu'bu̲ ya burbujas alcanzan 'nar volumen ke ya hingi tsa̲ da absorber ar energía, colapsan violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Nuna ar fenómeno ar denomina cavitación.
Ar implosión ar cavitación burbujas resultados micro turbulencias ne micro — jets ar partículas dätä asta 1000 km yá h. gi 'bu̲hu̲ lei da erosión superficial (ya colapso cavitación ja ar líquido circundante) wa reducción tamaño partícula (ya fisión da través ya) colisión entre partícula wa ar colapso ya burbujas ar cavitación formadas ar superficie). 'Me̲hna conduce ma fuertes aceleración difusión, procesos transferencia masa ne reacciones fase sólida nu'bya tamaño cristalito ne cambio estructura. (Suslick 1998)

Equipo procesamiento ultrasonidos

Hielscher ar surtidor ar superior mextha ar hño ne procesador ultrasonidos mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones ar laboratorio ne ar industriales. Dispositivos ja ar rango ar 50 vatios asta 16.000 vatios permiten tingigi mbo jar procesador ultrasónico xi pa ya volumen ne ya proceso. 'Bu̲ ya mar hñets'i ár rendimiento, fiabilidad, robustez ne ar hei ar manejo, ar nt'ot'e ir nge ya ultrasonido ge 'nar técnica esencial pa ár mfädi ne ár procesamiento ya nanomateriales. Equipado ko CIP (limpio — jar — lugar) ne SIP (esterilización in situ), dispositivos ultrasonidos Hielscher garantizan ar producción segura ne ya nt'ot'e xi hño nä'ä mä deni farmacéuticas. Ga̲tho ya procesos ultrasonidos específicos xi probar ar hingi hembi da laboratorio wa da escala ar njwatubojä. Ya resultados nuya ensayos ya totalmente reproducibles, nä'ä da ku̲hu̲ ar escala xí lineal ne to da hingi hembi da 'ñotho ar ts'edi Nthuts'i ir nge ar optimización procesos.

Sono — síntesis xi ga OT'UJE ar komongu 'nar lote wa proceso continuo.

PIC. 2: reactor celda flujo ultrasónico permite pa procesamiento continuo.

Ot'a yá referencias

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