Vaccin intranazal nano-încapsulat împotriva S. pneumoniae cu ultrasunete
Avantajul vaccinurilor S. pneumoniae încapsulate cu nanoparticule
Mott et al. (2013) au determinat eficacitatea administrării intranazale a unui vaccin cu nanoparticule de acid lactic-coglicolic de 234 ± 87,5nm în stabilirea protecției împotriva infecției pneumococice respiratorii experimentale. Nanoparticulele care încapsulează Streptococcus pneumoniae ucis prin căldură (NP-HKSP) au fost reținute în plămâni la 11 zile după administrarea nazală, comparativ cu NP goală. Imunizarea cu NP-HKSP a produs o rezistență semnificativă împotriva S. pneumoniae comparativ cu administrarea HKSP în monoterapie. Creșterea protecției corelată cu o creștere semnificativă a răspunsului citokinelor IFN-c asociate antigenului Th1 de către limfocitele pulmonare. Acest studiu stabilește eficacitatea tehnologiei bazate pe NP ca abordare neinvazivă și țintită pentru imunizarea nazală-pulmonară împotriva infecțiilor pulmonare.
Protocol de pregătire nanoparticule cu ultrasunete
liză cu ultrasunete
1×106 nanoparticule care încapsulează ucise termic Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) au fost lizate prin sonicare în 200μl de soluție salină tamponată cu fosfat (PBS) și 70 mg de acid polilactic-co-glicolic (PLGA) a fost dizolvat în 1 ml de acetat de etil. Aceste două soluții au fost amestecate și vortexate la viteză maximă timp de 1 minut pentru a forma emulsie primară apă-în-ulei.
Încapsulare cu ultrasunete
Metoda emulsiei duble: Emulsia primară a fost apoi amestecată cu 3 ml de soluție de alcool polivinilic (PVA) 1%. Această soluție a fost sonicated folosind un procesor cu ultrasunete UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Germania) la 40 % amplitudine pentru 2 min în modul continuu (100% ciclu), într-un flacon de sticlă curată scufundat în gheață pentru disiparea căldurii, pentru a pregăti HKSP încapsularea nanoparticulelor PLGA. Soluția a fost diluată în continuare la 20 ml cu apă autoclavizată (filtru de 0,22 μ sterilizat) și agitată timp de 1 oră la temperatura camerei sub vid ușor pentru a evapora acetatul de etil. Soluția a fost apoi centrifugată pentru a colecta NPs, iar acest proces a fost repetat de două ori pentru a elimina excesul de PVA. Peleta de nanoparticule a fost resuspendată în 500 μl de apă autoclavizată și liofilizată. Nanoparticulele finale au fost depozitate la -20°C până la o utilizare ulterioară.
Dimensiunea particulelor ucise termic Streptococcus pneumoniae-nanoparticule PLGA încapsulate. Dimensiunea particulelor unei suspensii apoase de nanoparticule măsurată prin împrăștierea dinamică a luminii arată dimensiunea medie și distribuția gaussiană a particulelor din lot.
Sursa: Mott et al.: Administrarea intranazală a vaccinului pe bază de nanoparticule crește protecția împotriva S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Omogenizator cu ultrasunete UIP2000hdT (2kW) cu reactor în lot agitat continuu
Procesoare cu ultrasunete pentru formulări farmaceutice
Hielscher Ultrasonic este cu experiență îndelungată în proiectarea, fabricarea, distribuția și serviciul de omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru industria farmaceutică și alimentară.
Pregătirea lipozomilor de înaltă calitate, nanoparticule lipidice solide, nanoparticule polimerice și complexe ciclodextrină sunt procese, care sistemele cu ultrasunete Hielscher sunt utilizate cu fiabilitate ridicată și ieșire de calitate superioară. Hielscher ultrasonicators permite un control precis asupra tuturor parametrilor procesului, ar fi amplitudinea, temperatura, presiunea și energia sonicare. Software-ul inteligent protocoale automat toți parametrii sonicare (ora, data, amplitudinea, energia netă, energia totală, temperatura, presiunea) pe built-in SD-card.
- Emulsionare de înaltă performanță
- Control exact asupra dimensiunii și sarcinii particulelor
- Încărcătură mare de substanțe active
- Control exact asupra parametrilor procesului
- Proces rapid
- Control precis al temperaturii non-termic
- scalabilitate liniară
- Reproductibilitate
- Standardizarea proceselor / GMP
- Sonde și reactoare autoclavabile
- CIP / SIP
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Omogenizatoare cu ultrasunete de mare putere de la Laborator spre pilot și industrial cântar.
Literatură/Referințe
- 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.
Fapte care merită știute
purtători de medicamente nano-structurate
Purtătorii de medicamente de dimensiuni nanometrice, cum ar fi nanoemulsiile, lipozomii, nanoparticulele lipidice solide, nanoparticulele polimerice și purtătorii de lipide nanostructurate sunt utilizați pentru a formula produse farmaceutice cu funcționalități îmbunătățite, cum ar fi biodisponibilitatea îmbunătățită, biocompatibilitatea crescută, livrarea vizată, timpul de înjumătățire sanguină favorabil și toxicitatea foarte scăzută sau deloc pentru țesuturile sănătoase. Ultrasonication este o tehnică extrem de eficientă pentru a formula diferite forme de notherapeutics. Citiți mai multe despre aplicațiile cu ultrasunete în producția farmaceutică!
lipozomi
Un lipozom este o veziculă în formă sferică având cel puțin un bistrat lipidic, care încapsulează miezul substanțelor hidrofobe. Atât dimensiunea, cât și caracterul hidrofob și hidrofil transformă lipozomii în sisteme puternice de livrare a medicamentelor, de exemplu vitamina C lipozomală. Caracteristicile lipozomilor sunt influențate substanțial de compoziția lipidică, încărcarea suprafeței, dimensiunea și tehnica de preparare. Click aici pentru a afla mai multe despre pregătirea cu ultrasunete a lipozomilor!
nano-emulsii
Nanoemulsiile sau emulsiile submicronice sunt emulsii cu o dimensiune a picăturilor între 20-200nm și o distribuție îngustă a picăturilor. Picăturile de dimensiuni nanometrice oferă mai multe avantaje pentru administrarea orală, precum și pentru administrarea topică / transdermică a substanțelor farmaceutice și bioactive, de exemplu nanoemulsiile CBD. Picăturile de dimensiuni nano cu capacitatea de a dizolva eficient medicamentele lipofile, precum și rata de absorbție sporită fac din nano-emulsii o formă de administrare frecvent utilizată pentru o biodisponibilitate ridicată. Formulările nano-emulsionate pot fi, de asemenea, utilizate pentru o eliberare prelungită de medicamente lipofile sau hidrofile.
Citiți mai multe despre producția cu ultrasunete de nano-emulsii!
nanoparticule lipidice solide
O nanoparticulă lipidică solidă (SLN) este o nanoparticulă sferică cu un diametru mediu cuprins între 10 și 1000 nanometri. Nanoparticulele lipidice solide au o matrice solidă de miez lipidic în care moleculele lipofile (substanțe active) pot fi solubilizate, astfel încât nanoparticula să acționeze ca un purtător de droguri. Miezul lipidic este stabilizat de un agent de emulsionare sau de un agent tensioactiv. Cu aplicații pentru administrare parenterală și orală, precum și pentru administrarea oculară, pulmonară și topică a medicamentelor, nanoparticulele lipidice solide sunt utilizate pentru a spori eficacitatea tratamentului și pentru a reduce efectele secundare sistemice.
Citiți mai multe despre sinteza ultrasonically asistată de nanoparticule lipidice solide!
Purtători de lipide nano-structurate
La fel ca nanoparticulele lipidice solide (SLN), purtătorii de lipide nanostructurate (NLC) sunt o altă formă de nanoparticule pe bază de lipide. Purtătorii de lipide nanostructurate (NLC) sunt nanoparticule lipidice solide modificate constând dintr-un amestec de lipide solide și lichide și oferă o stabilitate îmbunătățită și o capacitate de încărcare.
Purtătorii de lipide nano-structurate pot fi preparate prin emulsie cu ultrasunete methdod.
Cristale de dimensiuni nanometrice
Cristalizarea cu ultrasunete și precipitarea este o modalitate foarte puternică de a încapsula substanțe cu o solubilitate slabă în apă într-un cristal acoperit. Zheng et al. (2020) raportează încapsularea cu ultrasunete a curcuminei, un compus bioactiv cu multe beneficii pentru sănătate, dar biodisponibilitate slabă datorită solubilității scăzute în apă. Echipa de cercetare a dezvoltat o formațiune de nanocoajă polielectrolitică strat-cu-strat (LbL) pentru a încapsula moleculele de curcumină. Ei afirmă că "spre deosebire de metodele de emulsie utilizate în mod obișnuit, încapsularea noastră LbL asistată cu ultrasunete poate realiza nanoparticule de dimensiuni mult mai mici. Pentru curcumină, am obținut nanoparticule cristaline cu o dimensiune medie de 80 nm și potențial ξ de +30 mV sau -50 mV, care au asigurat stabilitatea acestor nanocoloizi luni de zile (păstrate în soluție saturată de medicamente). Formarea cochiliilor cu două bistraturi de polielectroliți biocompatibili a permis eliberarea lentă a medicamentului timp de aproximativ 20 de ore.
Protocolul de nucleație curcumină: pulberea de curcumină a fost dizolvată într-o soluție de etanol / apă 60%. După dizolvarea completă a curcuminei, s-au adăugat policationi apoși, policlorură de alilamină, HAP sau sulfat de protomină biodegradabil (PS). Apoi, soluția a fost sonicated cu un UIP1000, un 1kW puternic ulötrasonicator de la Hielscher Ultrasonic, la 100watts pe ml de soluție. În timpul ultrasonication, apa a fost adăugată încet la soluție. Datorită apei adăugate, solventul devine mai polar, ceea ce reduce solubilitatea curcuminei. Când concentrația de echilibru depășește pragul de solubilitate, se obține suprasaturarea curcuminei și începe nucleația cristalină. Sub ultrasonication de mare putere, creșterea particulelor de droguri este oprită în stadiile inițiale.
Citiți mai multe despre precipitarea cu ultrasunete și cristalizarea nano-cristalelor!