Hielscher Ultrasonics
Radi s vami preberieme váš proces.
Zavolajte nám: +49 3328 437-420
Napíšte nám: [email protected]

Intranazálna vakcína proti S. pneumoniae enkapsulovaná do nanočastíc pomocou ultrazvuku

Nosiče liečiv na báze nanočastíc predstavujú rozvíjajúcu sa technológiu, ktorá umožňuje formulovať systémy na podávanie vakcín s vysokou mierou ochrany pred rôznymi ochoreniami. Ultrazvuková emulgácia a enkapsulácia je vysoko účinná metóda prípravy nanoštruktúrovaných nosičov naplnených liečivami, ako sú nanočastice, tuhé lipidové nanočastice, polymérne nosiče liečiv a lipozómy.

Výhoda vakcín proti S. pneumoniae enkapsulovaných do nanočastíc

Ultrazvukový prístroj UP200St v miešanej nádobe na emulgáciu reaktantovMott a kol. (2013) stanovili účinnosť intranazálneho podávania vakcínového konštruktu z nanočastíc kopolyméru kyseliny mliečnej a glykolovej s veľkosťou 234 ± 87,5nm pri zabezpečovaní ochrany pred experimentálnou pneumokokovou infekciou dýchacích ciest. Nanočastice s enkapsulovanými tepelne usmrtenými baktériami Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) sa v porovnaní s prázdnymi NP udržali v pľúcach 11 dní po nazálnom podaní. Imunizácia pomocou NP-HKSP vyvolala významnú odolnosť voči infekcii spôsobenej baktériou S. pneumoniae v porovnaní s podaním samotných HKSP. Zvýšená ochrana korelovala s významným zvýšením antigénovo špecifickej cytokínovej odpovede IFN-c spojenej s Th1, sprostredkovanej pľúcnymi lymfocytmi. Táto štúdia potvrdzuje účinnosť technológie na báze NP ako neinvazívneho a cieleného prístupu k nazálno-pľúcnej imunizácii proti pľúcnym infekciám.

Protokol ultrazvukovej prípravy nanočastíc

Ultrazvuková lýza

1×106 nanočastíc s enkapsulovanými tepelne usmrtenými baktériami Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) sa lyzovalo sonikáciou v 200µl fosfátom pufrovaného fyziologického roztoku (PBS) a 70 mg kopolyméru kyseliny mliečnej a glykolovej (PLGA) sa rozpustilo v 1 ml etylacetátu. Tieto dva roztoky sa zmiešali a miešali na vortexovom miešadle pri maximálnej rýchlosti počas 1 min, aby sa vytvorila primárna emulzia typu voda v oleji.

Ultrazvuková enkapsulácia

Metóda dvojitej emulzie: Primárna emulzia sa potom zmiešala s 3 ml 1 % roztoku polyvinylalkoholu (PVA). Tento roztok sa sonikoval pomocou ultrazvukového procesora UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Nemecko) pri 40 % amplitúde počas 2 min v nepretržitom režime (100% cyklus), v čistej sklenenej liekovke ponorenej do ľadu na odvádzanie tepla, aby sa pripravili PLGA nanočastice s enkapsulovanými HKSP. Roztok sa ďalej zriedil na 20ml autoklávovanou vodou (sterilizovanou filtráciou cez filter 0,22µ) a miešal sa 1 h pri izbovej teplote za mierneho vákua, aby sa odparil etylacetát. Roztok sa potom centrifugoval na získanie NP a tento postup sa zopakoval dvakrát na odstránenie nadbytočného PVA. Peleta nanočastíc sa resuspendovala v 500µl autoklávovanej vody a lyofilizovala. Výsledné nanočastice sa až do ďalšieho použitia skladovali pri -20°C.

Meranie veľkosti nanočastíc pripravených ultrazvukom a naplnených tepelne usmrtenými baktériami Streptococcus pneumoniae.

Veľkosť častíc PLGA nanočastíc s enkapsulovanými tepelne usmrtenými baktériami Streptococcus pneumoniae. Meranie veľkosti častíc vodnej suspenzie nanočastíc pomocou dynamického rozptylu svetla ukazuje priemernú veľkosť a Gaussovo rozdelenie častíc v šarži.
Zdroj: Mott a kol.: Intranazálne podávanie vakcíny na báze nanočastíc zvyšuje ochranu pred S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.

Ultrazvukový procesor UIP2000hdT (2kW) s miešaným vsádzkovým reaktorom

Ultrazvukový homogenizátor UIP2000hdT (2kW) s nepretržite miešaným vsádzkovým reaktorom

Žiadosť o informácie



Ultrazvukové procesory na farmaceutické formulácie

Hielscher Ultrasonic má dlhoročné skúsenosti s navrhovaním, výrobou, distribúciou a servisom vysokovýkonných ultrazvukových homogenizátorov pre farmaceutický a potravinársky priemysel.
Príprava vysokokvalitných lipozómov, tuhých lipidových nanočastíc, polymérnych nanočastíc a cyklodextrínových komplexov patrí medzi procesy, pri ktorých sa ultrazvukové systémy Hielscher používajú s vysokou spoľahlivosťou a špičkovou kvalitou výsledného produktu. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presné riadenie všetkých procesných parametrov, ako sú amplitúda, teplota, tlak a energia sonikácie. Inteligentný softvér automaticky zaznamenáva všetky parametre sonikácie (čas, dátum, amplitúdu, čistú energiu, celkovú energiu, teplotu, tlak) na zabudovanú SD kartu.

Výhoda ultrazvukovej prípravy PLGA nanočastíc

  • Vysokovýkonná emulgácia
  • Presná kontrola veľkosti častíc a ich náplne
  • Vysoký obsah účinných látok
  • Presné riadenie procesných parametrov
  • Rýchly proces
  • Netepelný proces, presné riadenie teploty
  • Lineárna škálovateľnosť
  • Reprodukovateľnosť
  • Štandardizácia procesu / GMP
  • Autoklávovateľné sondy a reaktory
  • CIP / SIP

Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:

Objem vsádzky Prietok Odporúčané zariadenia
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 až 20L 0,2 až 4L/min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 až 100L/min UIP16000
n.a. vyšší zostava zariadení UIP16000

Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Pomocou nižšie uvedeného formulára si, prosím, vyžiadajte ďalšie informácie o ultrazvukových procesoroch, aplikáciách a cene. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový systém, ktorý spĺňa vaše požiadavky!





Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na dispergáciu, emulgáciu a bunkovú extrakciu.

Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórneho po poloprevádzkové a priemyselné meradlo.



Užitočné informácie

Nanoštruktúrované nosiče liečiv

Nosiče liečiv s nanometrovými rozmermi, ako sú nanoemulzie, lipozómy, tuhé lipidové nanočastice, polymérne nanočastice a nanoštruktúrované lipidové nosiče, sa používajú na formulovanie farmaceutických prípravkov so zlepšenými funkčnými vlastnosťami, ako sú lepšia biologická dostupnosť, zvýšená biokompatibilita, cielené dodávanie, priaznivý polčas v krvi a veľmi nízka alebo žiadna toxicita pre zdravé tkanivá. Ultrazvukové spracovanie je vysoko účinná technika na formulovanie rôznych foriem nanoterapeutík. Prečítajte si viac o využití ultrazvuku vo farmaceutickej výrobe!

Lipozómy

Lipozóm je vezikula guľovitého tvaru s aspoň jednou lipidovou dvojvrstvou, ktorá enkapsuluje jadro z hydrofóbnych látok. Veľkosť, ako aj hydrofóbny a hydrofilný charakter robia z lipozómov účinné systémy na dodávanie liečiv, napr. lipozomálneho vitamínu C. Vlastnosti lipozómov významne ovplyvňujú zloženie lipidov, povrchový náboj, veľkosť a technika prípravy. Kliknite sem a dozviete sa viac o ultrazvukovej príprave lipozómov!

Nanoemulzie

Nanoemulzie alebo submikrónové emulzie sú emulzie s veľkosťou kvapôčok v rozsahu 20–200nm a úzkym rozdelením veľkosti kvapôčok. Kvapôčky s nanometrovými rozmermi ponúkajú viacero výhod pri perorálnom podávaní, ako aj pri lokálnom / transdermálnom dodávaní farmaceutických a bioaktívnych látok, napr. v CBD nanoemulziách. Kvapôčky s nanometrovými rozmermi, ktoré dokážu účinne rozpúšťať lipofilné liečivá, spolu so zvýšenou mierou absorpcie robia z nanoemulzií často používanú formu podávania na dosiahnutie vysokej biologickej dostupnosti. Nanoemulgované formulácie sa môžu používať aj na predĺžené uvoľňovanie lipofilných alebo hydrofilných liečiv.
Prečítajte si viac o ultrazvukovej výrobe nanoemulzií!

Tuhé lipidové nanočastice

Tuhá lipidová nanočastica (SLN) je guľovitá nanočastica so stredným priemerom medzi 10 a 1000 nanometrami. Tuhé lipidové nanočastice majú jadro tvorené tuhou lipidovou matricou, v ktorej možno solubilizovať lipofilné molekuly (účinné látky), takže nanočastica pôsobí ako nosič liečiva. Lipidové jadro je stabilizované emulgátorom alebo povrchovo aktívnou látkou. Tuhé lipidové nanočastice sa využívajú pri parenterálnom a perorálnom podávaní, ako aj pri očnom, pľúcnom a lokálnom dodávaní liečiv na zvýšenie účinnosti liečby a zníženie systémových vedľajších účinkov.
Prečítajte si viac o syntéze tuhých lipidových nanočastíc za pomoci ultrazvuku!

Nanoštruktúrované lipidové nosiče

Podobne ako tuhé lipidové nanočastice (SLN), aj nanoštruktúrované lipidové nosiče (NLC) predstavujú ďalšiu formu nanočastíc na báze lipidov. Nanoštruktúrované lipidové nosiče (NLC) sú modifikované tuhé lipidové nanočastice pozostávajúce zo zmesi tuhých a kvapalných lipidov a ponúkajú zlepšenú stabilitu a kapacitu na naplnenie liečivom.
Nanoštruktúrované lipidové nosiče možno pripraviť ultrazvukovou emulznou metódou.

Kryštály s nanometrovými rozmermi

Ultrazvuková kryštalizácia a zrážanie predstavujú vysoko účinný spôsob enkapsulácie látok so slabou rozpustnosťou vo vode do potiahnutého kryštálu. Zheng a kol. (2020) opisujú ultrazvukovú enkapsuláciu kurkumínu, bioaktívnej zlúčeniny s mnohými zdravotnými prínosmi, ale slabou biologickou dostupnosťou v dôsledku nízkej rozpustnosti vo vode. Výskumný tím vyvinul tvorbu polyelektrolytového nanoobalu metódou vrstva po vrstve (LbL) na enkapsuláciu molekúl kurkumínu. Uvádzajú, že „[u]na rozdiel od bežne používaných emulzných metód môže naša enkapsulácia LbL za pomoci ultrazvuku viesť k nanočasticiam oveľa menšej veľkosti. V prípade kurkumínu sme získali kryštalické nanočastice s priemernou veľkosťou 80 nm a ξ-potenciálom +30 mV alebo -50 mV, čo zabezpečilo stabilitu týchto nanokoloidov počas mesiacov (pri uchovávaní v nasýtenom roztoku liečiva). Vytvorenie obalov s dvoma dvojvrstvami biokompatibilných polyelektrolytov umožnilo pomalé uvoľňovanie liečiva počas približne 20 hodín.“
Protokol nukleácie kurkumínu: Práškový kurkumín sa rozpustil v 60 % roztoku etanolu / vody. Po úplnom rozpustení kurkumínu sa pridali polykatióny vo vodnom roztoku, poly(alylamínhydrochlorid), PAH, alebo biologicky odbúrateľný protomínsulfát (PS). Potom sa roztok sonikoval pomocou UIP1000, výkonného 1kW ultrazvukového prístroja od Hielscher Ultrasonic, pri 100 wattoch na mL roztoku. Počas ultrazvukového spracovania sa do roztoku pomaly pridávala voda. V dôsledku pridanej vody sa rozpúšťadlo stáva polárnejším, čím sa znižuje rozpustnosť kurkumínu. Keď rovnovážna koncentrácia prekročí hranicu rozpustnosti, dosiahne sa presýtenie kurkumínu a začne sa nukleácia kryštálov. Pri vysokovýkonnom ultrazvukovom spracovaní sa rast častíc liečiva zastaví v počiatočných štádiách.
Prečítajte si viac o ultrazvukovom zrážaní a kryštalizácii nanokryštálov!

Radi s vami preberieme váš proces.

✕