Vacina intranasal nano-encapsulada contra s. pneumoniae com ultrassônicos
Vantagem das vacinas S. pneumoniae encapsuladas por nanopartículas
Mott et al. (2013) determinaram a eficácia da entrega intranasal de uma vacina de nanopartícula de ácido polilático-cogólico de 234 ± 87,5nm, construída no estabelecimento de proteção contra infecção pneumocócica respiratória experimental. Nanopartículas encapsulando streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) foram retidas nos pulmões 11 dias após a administração nasal em comparação com o NP vazio. A imunização com NP-HKSP produziu resistência significativa contra S. pneumoniae infecção em comparação com a administração de HKSP sozinho. Aumento da proteção correlacionada com um aumento significativo na resposta de citocina IFN-c associada a antígenos por linfócitos pulmonares. Este estudo estabelece a eficácia da tecnologia baseada em NP como uma abordagem não invasiva e direcionada para a imunização nasal-pulmonar contra infecções pulmonares.
Protocolo de Preparação de Nanopartículas Ultrassônicas
Ultrasonic lise
1×106 nanopartículas encapsulando calor morto Estreptococos pneumoniae (NP-HKSP) foram lisados por sonificação em 200μl de salina tamponada por fosfato (PBS), e 70 mg de ácido poli láctico-colicólico (PLGA) foi dissolvido em 1 ml de acetato de etila. Estas duas soluções foram misturadas e vórticas em velocidade máxima por 1 min para formar emulsão primária de água em óleo.
Encapsulamento Ultrassônico
Método de Emulsão Dupla: A emulsão primária foi então misturada com 3 ml de 1 % de álcool polivinilolito (PVA). Esta solução foi sônica usando um processador ultrassônico Uf200 ः (Hielscher Ultrasonics GmbH, Alemanha) a 40 % de amplitude para 2 min no modo contínuo (ciclo de 100%, em um frasco de vidro limpo imerso em gelo para dissipação de calor, para preparar as nanopartículas PLGA encapsuladoras hksp. A solução foi ainda diluída em 20ml com água autoclaved (filtro de 0,22μ esterilizado) e agitada por 1h a temperatura ambiente vácuo leve para evaporar acetato de etila. A solução foi então centrifugada para coletar NPs, e esse processo foi repetido duas vezes para remover o excesso de PVA. A pelota de nanopartículas foi resuspensa em 500μl de água autoclaved e congelada. As nanopartículas finais foram armazenadas a -20°C até o uso posterior.
Tamanho de partículas de mortos pelo calor Estreptococos pneumoniae-encapsulado plga nanopartículas. O tamanho das partículas de uma suspensão aquosa de nanopartículas medidas pela dispersão dinâmica da luz mostra o tamanho médio e a distribuição gaussiana de partículas no lote.
Fonte: Mott et al.: A entrega intranasal de vacina baseada em nanopartículas aumenta a proteção contra S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Ultrasonic homogeneizador UIP2000hdT (2 kW) com reator de lote continuamente agitado
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- Padronização de processos / GMP
- Sondas e reatores autoclaváveis
- CIP/SIP
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- 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.
Fatos, vale a pena conhecer
Portadores de drogas nanoestruturados
Portadores de drogas de tamanho nano, como nano-emulsões, liposóis, nanopartículas de lipídios sólidos, nanopartículas poliméricas e portadores de lipídios nanoestruturados são usados para formular fármacos com funcionalidades aprimoradas, como biodisponibilidade melhorada, aumento da biocompatibilidade, parto direcionado, meia-vida sanguínea favorável e toxicidade muito baixa ou nenhuma para tecidos saudáveis. Ultrassônico é uma técnica altamente eficiente para formular várias formas de nanoterapêutica. Leia mais sobre aplicações ultrassônicas na produção farmacêutica!
lipossomas
Um liposome é uma vesícula esfericamente moldada com pelo menos uma bicamada lipídica, que encapsula o núcleo de substâncias hidrofóbicas. Ambos, tamanho, bem como o caráter hidrofóbico e hidrofílico transformam os lipossomos em potentes sistemas de entrega de medicamentos, por exemplo, vitamina C. As características do liposomos são substancialmente influenciadas pela composição lipídica, carga superficial, tamanho e técnica de preparação. Clique aqui para saber mais sobre a preparação ultrassônica de liposomos!
Nano-Emulsões
Nanoemulsões ou emulsões submicronas são emulsões com um tamanho de gotícula entre 20-200nm e uma distribuição estreita de gotículas. As gotículas de tamanho nano oferecem várias vantagens para a administração oral, bem como para a entrega tópica/transdérmica de substâncias farmacêuticas e bioativas, por exemplo, nanoemulsões cbd. As gotículas de tamanho nano com a capacidade de dissolver eficientemente drogas lipofílicas, bem como a taxa de absorção aumentada fazem das nano-emulsões uma forma de administração frequentemente usada para uma alta biodisponibilidade. Formulações nano-emulsificadas também podem ser usadas para uma liberação prolongada de drogas lipofílicas ou hidrofílicas.
Leia mais sobre a produção ultrassônica de nano-emulsões!
Nanopartículas de lipídico sólido
Uma nanopartícula lipídica sólida (SLN) é uma nanopartícula esférica com diâmetro médio entre 10 e 1000 nanômetros. As nanopartículas lipídicas sólidas têm uma matriz de núcleo lipídico sólido na qual moléculas lipofílicas (substâncias ativas) podem ser solucionadas para que a nanopartícula atue como portadora de drogas. O núcleo lipídico é estabilizado por um agente emulsificante ou surfactante. Com aplicações para administração parenteral e oral, bem como entrega de medicamentos oculares, pulmonares e tópicos, nanopartículas de lipídios sólidos são usadas para aumentar a eficácia do tratamento e reduzir os efeitos colaterais sistêmicos.
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Porta-lipídios nanoestruturados
Assim como as nanopartículas lipídicas sólidas (SLNs), os portadores de lipídios nanoestruturados (NLCs) são outra forma de nanopartículas baseadas em lipídios. Os portadores lipídicos nanoestruturados (NLC) são nanopartículas lipídicas sólidas modificadas que consistem em uma mistura de lipídios sólidos e líquidos e oferecem uma melhor estabilidade e capacidade de carga.
Portadores lipídicos nanoestruturados podem ser preparados através de metanfetamina de emulsão ultrassônica.
Cristais nano-dimensionados
A cristalização ultrassônica e a precipitação são uma maneira altamente potente de encapsular substâncias com uma má solubilidade de água em um cristal revestido. Zheng et al. (2020) relatam o encapsulamento ultrassônico da curcumina, um composto bioativo com muitos benefícios para a saúde, mas com pouca biodisponibilidade devido à baixa solubilidade da água. A equipe de pesquisa desenvolveu uma formação de nanoshell de camada por camada de polieletrólito (LbL) para encapsular as moléculas de curcumina. Eles afirmam que "[u]nlike os métodos de emulsão comumente usados, nosso encapsulamento lbl assistido ultrassônico pode alcançar nanopartículas de tamanho muito menor. Para curcumina, obtivemos nanopartículas cristalinas com um tamanho médio de 80 nm, e potencial de +30 mV ou -50 mV, o que garantiu a estabilidade desses nanocolóides por meses (mantidos em solução de medicamentos saturados). A formação de conchas com duas bicamadas de polieletrólitos biocompatíveis permitiu a liberação lenta de medicamentos durante cerca de 20 horas."
Protocolo de nucleação de curcumina: O pó de curcumina foi dissolvido em uma solução de etanol /água de 60 %. Após dissolução completa da curcumina, foram adicionados polícolas aquosas, polilamina(cloridrato de allylamina), PAH ou sulfato de protomina biodegradável (PS). Em seguida, a solução foi sônicada com um UIP1000, um ulötrasonicator poderoso de 1kW da Hielscher Ultrasonic, a 100watts por mL de solução. Durante a ultrassônica, a água foi lentamente adicionada à solução. Devido à água adicionada, o solvente torna-se mais polar, o que reduz a solubilidade da curcumina. Quando a concentração de equilíbrio excede o limiar de solubilidade ra supersaturação da curcumina é obtida e a nucleação de cristal começa. Sob ultrassônico de alta potência, o crescimento de partículas de drogas é interrompido nos estágios iniciais.
Leia mais sobre a precipitação ultrassônica e cristalização de nanocristais!