Нано-инкапсулирана интраназална вакцина против С. Пнеумониае са ултразвуком
Предност вакцине против С. пнеумониае инкапсулираних наночестица
Мотт ет ал. (2013) утврдили су ефикасност интраназалне испоруке 234 ± 87,5 нм поли-млечне-ко-гликолне киселине конструкта вакцине наночестица у успостављању заштите од експерименталне респираторне пнеумококне инфекције. Наночестице које инкапсулирају топлотно убијени Стрептоцоццус пнеумониае (НП-ХКСП) задржане су у плућима 11 дана након назалне примене у поређењу са празним НП. Имунизација са НП-ХКСП је произвела значајну отпорност против С. пнеумониае инфекција у поређењу са применом самог ХКСП. Повећана заштита је у корелацији са значајним повећањем антиген-специфичног Тх1-повезаног ИФН-ц цитокинског одговора плућних лимфоцита. Ова студија утврђује ефикасност технологије засноване на НП као неинвазивног и циљаног приступа за назално-плућну имунизацију против плућних инфекција.
Протокол ултразвучне припреме наночестица
ултразвучна лиза
1×106 наночестице које се инкапсулирају топлотом Стрептококус пнеумоние (НП-ХКСП) су лизирани соникацијом у 200 ул физиолошког раствора пуферованог фосфатом (ПБС), а 70 мг поли млечне-ко-гликолне киселине (ПЛГА) је растворено у 1 мл етил ацетата. Ова два раствора су помешана и мешана на вортексу максималном брзином током 1 мин да би се формирала примарна емулзија вода у уљу.
ултразвучна инкапсулација
Метода двоструке емулзије: Примарна емулзија је затим помешана са 3 мл 1% раствора поливинил алкохола (ПВА). Овај раствор је обрађен ултразвуком помоћу ултразвучног процесора УП200Х (Хиелсцхер Ултрасоницс ГмбХ, Немачка) на 40% амплитуде током 2 мин у континуалном режиму (100% циклус), у чистој стакленој бочици уроњеној у лед ради дисипације топлоте, да би се припремиле ХКСП инкапсулирајуће ПЛГА наночестице. Раствор је даље разблажен до 20 мл са аутоклавираном водом (0,22 ул филтер стерилизован) и мешан 1 х на собној температури под благим вакуумом да би се испарио етил ацетат. Раствор је затим центрифугиран да би се сакупили НП, и овај процес је поновљен два пута да би се уклонио вишак ПВА. Пелета наночестица је ресуспендована у 500 µл аутоклавиране воде и осушена замрзавањем. Коначне наночестице су чуване на -20°Ц до даље употребе.
Величина честица убијања топлотом Стрептококус пнеумоние-инкапсулиране ПЛГА наночестице. Величина честица водене суспензије наночестица мерена динамичким расејањем светлости показује просечну величину и Гаусову расподелу честица у шаржи.
Ултразвучни хомогенизатор УИП2000хдТ (2кВ) са шаржним реактором који се непрекидно меша
Ултразвучни процесори за фармацеутске формулације
Хиелсцхер Ултрасониц има дугогодишње искуство у дизајну, производњи, дистрибуцији и сервису ултразвучних хомогенизатора високих перформанси за фармацеутску и прехрамбену индустрију.
Припрема висококвалитетних липозома, чврстих липидних наночестица, полимерних наночестица и комплекса циклодекстрина су процеси које Хиелсцхер ултразвучни системи користе са високом поузданошћу и врхунским квалитетом излаза. Хиелсцхер ултрасоницатори омогућавају прецизну контролу над свим параметрима процеса, као што су амплитуда, температура, притисак и енергија ултразвука. Интелигентни софтвер аутоматски протоколира све параметре соникације (време, датум, амплитуда, нето енергија, укупна енергија, температура, притисак) на уграђеној СД картици.
- Емулзификација високих перформанси
- Тачна контрола величине честица и оптерећења
- Високо оптерећење активних супстанци
- Тачна контрола параметара процеса
- Брзи процес
- Нетермална, прецизна контрола температуре
- линеарна скалабилност
- репродуктивност
- Стандардизација процеса? ГМП
- Сонде и реактори који се могу аутоклавирати
- ЦИП? СИП
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас!? Питајте нас!
Ултразвучни хомогенизатори велике снаге из лаб до пилот и индустријским Скала.
Литература/Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
нано-структурирани носачи лекова
Носачи лекова нано величине као што су нано-емулзије, липозоми, наночестице чврстих липида, полимерне наночестице и нано-структурирани носачи липида се користе за формулисање фармацеутских производа са побољшаним функцијама као што су побољшана биодоступност, повећана биокомпатибилност, циљана испорука, повољна половина крви живот, и веома ниску или никакву токсичност за здрава ткива. Ултразвук је веома ефикасна техника за формулисање различитих облика нанотерапеутика. Прочитајте више о примени ултразвука у фармацеутској производњи!
липозоми
Липозом је сферно обликована везикула која има најмање један липидни двослој, који инкапсулира језгро хидрофобних супстанци. И величина, као и хидрофобни и хидрофилни карактер претварају липозоме у моћне системе за испоруку лекова, нпр. липозомални витамин Ц. На карактеристике липосома значајно утичу састав липида, површински набој, величина и техника припреме. Кликните овде да сазнате више о ултразвучној припреми липосома!
нано-емулзије
Наноемулзије или субмикронске емулзије су емулзије са величином капљица између 20-200нм и уском дистрибуцијом капљица. Капљице нано величине нуде неколико предности за оралну примену, као и за топикалну? трансдермалну доставу фармацеутских и биоактивних супстанци, нпр. ЦБД наноемулзије. Капљице нано величине са способношћу да ефикасно растварају липофилне лекове, као и повећана брзина апсорпције чине нано-емулзије често коришћеним обликом примене за високу биодоступност. Нано-емулговане формулације се такође могу користити за продужено ослобађање липофилних или хидрофилних лекова.
Прочитајте више о ултразвучној производњи нано-емулзија!
чврсте липидне наночестице
Чврста липидна наночестица (СЛН) је сферна наночестица средњег пречника између 10 и 1000 нанометара. Чврсте липидне наночестице имају чврсту матрицу липидног језгра у којој се липофилни молекули (активне супстанце) могу растворити тако да наночестица делује као носач лека. Липидно језгро је стабилизовано емулгатором или сурфактантом. Са применама за парентералну и оралну примену, као и за очне, плућне и топикалне лекове, чврсте липидне наночестице се користе за побољшање ефикасности лечења и смањење системских нежељених ефеката.
Прочитајте више о ултразвучној синтези чврстих липидних наночестица!
Нано-структурирани липидни носачи
Исто као и чврсте липидне наночестице (СЛН), нано-структурирани липидни носачи (НЛЦ) су још један облик наночестица заснованих на липидима. Нано-структурирани липидни носачи (НЛЦ) су модификоване чврсте липидне наночестице које се састоје од мешавине чврстих и течних липида и нуде побољшану стабилност и капацитет пуњења.
Нано-структурирани липидни носачи могу се припремити методом ултразвучне емулзије.
Кристали нано величине
Ultrasonic crystallization and precipitation is a highly potent way to encapsulate substances with a poor water-solubility into a coated crystal. Zheng et al. (2020) report the ultrasonic encapsulation of curcumin, a bioactive compound with many health benefits, but poor bioavailability due to low water-solubility. The research team developed a polyelectrolyte layer-by-layer (LbL) nanoshell formation to encapsulate the curcumin molecules. They state that “[u]nlike the commonly used emulsion methods, our ultrasonic assisted LbL encapsulation can achieve nanoparticles of much smaller size. For curcumin, we obtained crystalline nanoparticles with an average size of 80 nm, and ξ-potential of +30 mV or -50 mV, which ensured stability of these nanocolloids for months (kept in saturated drug solution). Formation of shells with two bilayers of biocompatible polyelectrolytes allowed slow drug release during ca 20 hours.”
Протокол нуклеације куркумина: Куркумин у праху је растворен у 60% раствору етанол/вода. Након потпуног растварања куркумина, додани су водени поликатиони, поли(алиламин хидрохлорид), ПАХ или биоразградиви протомин сулфат (ПС). Затим је раствор обрађен ултразвуком са УИП1000, 1кВ моћним ултрасоникатором од Хиелсцхер Ултрасониц, при 100 вати по мЛ раствора. Током ултразвучне обраде, у раствор је полако додавана вода. Због додавања воде, растварач постаје поларнији, што смањује растворљивост куркумина. Када равнотежна концентрација пређе праг растворљивости ра добија се презасићење куркумина и почиње нуклеација кристала. Под ултразвуком велике снаге, раст честица лека се зауставља у почетним фазама.
Прочитајте више о ултразвучном таложењу и кристализацији нано-кристала!