Ultrazvuk je Inovativna tehnologija koja se uspešno koristi za sonohemijske Sinteza, деаггломератион, disperziranih, Емулгирање, funkcionalacionalizacije i aktivaciji čestica. Posebno u nanotehnologiji, ultrasonacija je suštinska tehnika za sintezu i obradu materijala od Nano veličine. S obzirom da je nanotehnologije stekao taj izuzetan naučni interes, čestice u kojima je Nano veličine koriste se u izuzetno brojnim naučnim i industrijskim poljima. Pharma ogranak je otkrio visok potencijal i ovog fleksibilnog i promenljivog materijala. Kao posledica toga, nanopčlanci su uključeni u različite funkcionalne aplikacije u farmaceutskoj industriji, to su:

• Dostava droge (nosač)
• dijagnostički proizvodi
• pakovanje proizvoda
• otkriće biomarker

Nanomaterijalima u farmaceutike

Posebno, isporuka lekova putem nanopčlanaka je već dokazana metoda za isporučivanje aktivnih agenata koji su bili pod upravom pre usmenog ili ubrizgavanja. (Bawa 2008) Lek-formulisani lekovi se mogu isporučiti i mnogo efikasnije dostaviti, jer nove tehnike otvaraju kompletno roman medicinskih tretmana. Ova visokopotencijalna tehnologija pomaže u isporuci, toplini ili drugim aktivnim supstancama na određene ćelije, odnosno ublaženim ćelijama. Ovim direktnim dostavom droga, zdrave ćelije su neproblematične zbog uticaja droge. Jedno polje, u onom što je Nano formulisano na tom polju već pokazuje svoje obećavajuće rezultate je terapija raka. U terapiji raka to je velika prednost u odnosu na Nanoove supstance koje visoke doze molekula lekova mogu da se isporučuju direktno do tumora u ćelijama za maksimalne efekte, uz istovremeno minimiziranje neželjenih efekata na druge organe. (Liu et Al. 2008) Ova prednost rezultira Nano-veličinom prema tome što su čestice u stanju da prođu zid ćelije i da se opire i da oslobode aktivni agenti lekova direktno na ciljnim ćelijama.

Obrada nanomaterijala

Kao što su Nanomaterijali definisani kao čestice sa dimenzijom manjom od 100nm, to znači da proizvodnja i obrada tih supstanci zahtevaju veće napore.
Da bi se formulali i da bi obradili nanopčlanke, agglomerates mora da bude slomljen i da se mogu prevazići. ултразвучна кавитација je dobro poznata tehnologija za deagglomerate i razrastala nanomaterijala. Raznovrsnost nanomaterijala i obrazaca otvara niz promena u farmaceutskom istraživanju. царбон нанотубес (CNTs) ima veliki unutrašnji volumen koji omogućava da se više molekula droge bude Encapsulated, a oni imaju različite unutrašnje i spoljašnje površine za funkcionalacionalizaciju. (Hilder et Al. 2008) Uz to, CNTs su u stanju da nose razne molekule kao što su aktivni agenti, DNK, proteini, peptides, ciljali ligandi i sl. u ćelije. CNTs je priznat kao esencijalna etomatska i stekla je status jednog od najaktivnijih polja nanoscience i nanotehnologije. MWCNT se sastoji od 2 – 30 koncentričnog grafitskih slojeva, prečnika koji kreću od 10 do 50 Nm i dužine više od 10 μm. Sa druge strane, SWCNT je mnogo tanji, sa prečnika u rasponu od 1,0 do 1,4 Nm. (Srinivasan 2008) Nanopclanovi kao i nanocijevčice mogu unositi ćelije i mogu ih u potpunosti uzeti u celosti. Posebne funte (f-CNTs) su poznate za poboljšanje solubiteta i omogućavanje efikasnog ciljanja tumora. Uz to, f-CNTs, pužne i Mwnti su sprečeni da budu cytotokski (= toksični u ćelije) i menjaju funkciju imunološkog sistema. Na primer, Jednostrukih ugljenika (Swcnts) visoke čistoće mogu se proizvesti na sonohemijskom putu: visokočistoća se može dobiti u tečnom rešenju soniranja kvarcom u prahu za 20 min. na sobnoj temperaturi i pritisku ambijentalnog pritiska. (Srinivasan 2005)

Smok. 1: Sonohemijska produkcija SWCNTs. Silica praha u rešenju ferrocene-xilena mešavina je na 20 min. na sobnoj temperaturi i pod pritiskom ambijentalnog pritiska. Sonificiranost proizvodi visokočistoće na površini kvarcom praha. (Džong et Al. 2004)

Funkcionalnosti (f-CNTs) mogu delovati i kao sistemi za dostavu vakcina. Osnovni koncept je povezivanje antigena sa ugljen nanotubama dok zadržava svoju konformaciju, čime se, sa pravom specificacijom, remeti antibinodna reakcija.
Keramicke nanopčlanke, tj. силицијум-диоксид, titanija ili alumina, ima i najporoznu površinsku površinu koja ih čini idealnom transportom.

Ultrazvučna sinteza i padavine Nanopčlanaka

Nanopčlanci se mogu generisati na dno sinteze ili padavina. Сонохемија Jedna je od najstarijih tehnika koje se koriste za pripremu nanosize jedinjenja. Suslik u svom originalnom radu, sononje (CO) 5 ili kao uredna tečnost ili u deaclin rešenju i dobio je 10-20Nm velicinu za amfozne željezne članke. U principu, nadzasićena mešavina počinje da formira solidne čestice iz visoko koncentrisanih materijala. Ultrasoniranost poboljšava mešanje predkursora i povećava masovnu transfer na površini čestica. Ovo vodi ka manjoj veličini čestica i veću jednoobraznost.

Ultrasonični Funkcionalacionalizacija Nanopčlanaka

Da biste dobili nanopčlanke sa specifičnim karakteristikama i funkcijama, površina čestica mora biti izmenjena. Razne nanosystems kao što su polimerne nanopclanovi, liposomes, dendrimeri, neizostavni nanotači, kvantni tačke i sl. mogu se uspešno funkcionalizovati za efikasno korišćenje u kozmetologije.
U cilju da se funkcionalizuje kompletna površina svakog pojedinačnog čestica, potreban je dobar metod disperzije. Kada se Raspršite, čestice se obično okružuju graničnom slojem molekula privlačeni na površinu čestica. Da bi nove funkcionalne grupe bile na površini čestica, ovaj granični sloj treba da bude slomljen ili uklonjen. Tečni avioni koji proizilaze iz ultrasonne kavitacije mogu dostići brzinu do 1000 km/HR. Ovaj stres pomaže u prevazilaženju privlačenja trupa i nosi funkcionalne molekule do površine čestica. U sonohemiji, ovaj efekat se koristi za poboljšanje performansi rasne katalitnosti.

Praktičan primer:

Ultrasonalna Funkcionalizacija SWCNTs by PL-PEG: Zeineldin et Al. (2009) pokazao je da je Disperzija jednostrukih ugljenika (SWNTs) ultrasonizirao sa fosvfolipid-polietilenske grafpukovnik (PL-PEG), čime se ometaju njenu mogućnost da blokira nespecifične upuzne ćelije. Međutim, nefragmentirana PL-PEG promoviše specifične mobilne dodatke ciljanih na dva različita časa receptora koje su pokazale ćelije raka. Ultrasonični tretman u prisustvu PL-PEG je uobičajen metod koji se koristi za razocavanje ili funkcionalnost ugljen-a i integriteta PEG je bitno promovisati specifične mobilne dodatke ligand-funkcionalacionalizovanih nanotubesa. S obzirom da je fragmentacija verovatno posledica ultrazvučnih komplikacija, tehnika koja se obično koristi za rasterivanje mirisa, to je možda briga za određene aplikacije kao što je dostava droga.

Smokv. 2: ultrasonični Disperzija SWCNTs sa PL-PEG (Zeineldin et Al. 2009)

Ultrasonični sastav

Još jedna uspešna primena ultrazvukom je priprema liposomesa i Nano-liposomesa. Sistemi za isporuku lekova i gena sa sedištem u liposome igraju značajnu ulogu u mnogobrojnim terapijama, ali i u kozmetici i ishrani. Te su dobre aviokompanije, s obzirom da su aktivni agenti vode u centru za vodu, ili, ako je agent debeo rastvorljiv, u lipidnom sloju. Liposomes se može formirati upotrebom ultrasonike. Osnovni materijal za liposaciju preperacije su amhilski molekuli koji potiču ili se zasnivaju na biološkim ostvenim lipacima. Za formiranje malog "unilamellara" Vesne (SUV), "Lipidna" je nežno – na primer, sa prenosnim ultrasonnim uređajem УП50Х (50W, 30kHz), ВиалТвеетер ili ultrasonični reaktor УТР200 – u kupatilu leda. Trajanje takvog ultrasonovog tretmana traje oko 5 – 15 minuta. Drugi metod da se proizvede mali nesilamelski Vesli je sonacija multi-lamelarne vesete.
Dinu-Pirvu i Al. (2010) izveštava o nabavljanju transferosara od strane soniranja na sobnoj temperaturi.
Hielscher Ultrasonics nudi razne ultrasonne uređaje, sonotrodke i pribor koji ispunjavaju zahteve svih vrsta procesa.

Ultrazvučna ensonacija agenata u liposomama

Liposomls radi kao nosače za aktivne agente. Ultrazvuk je delotvoran alat za pripremu i formiranje pose za upis aktivnih agenata. Pre enkapsulacije, oni imaju običaj da formiraju klastere zbog interakcije sa površinskom spremom za fosotne (Míckova i Al. 2008), pored toga moraju da budu otvoreni. Na primer, Zhu et Al. (2003) opisuje enkapaciju biotine praha u liposomama pomoću ultrazvučnih komplikacija. Dok je biotine prah bio dodat u rastvor za vešanje, rešenje je bilo na oko 1 sat. Nakon ovog tretmana, biotine je bio u "liposomama".

Liposomalne emulzije

Da bi se poboljšao uticaj hidraljenja ili anti-starenja crepa, losiona, gelova i drugih kozmeutskih formulacija, emulsivač se dodaje u "razno" raspršivosti da bi stabilizovala veće količine lipida. Međutim, istraga je pokazala da je sposobnost liposomesa generalno ograničena. Uz dodatak emulgatora, ovaj efekat će se pojaviti ranije, a dodatni emulgeri izazivaju slabljenje barijerne phosphatidylcholine. Nanočestice preparata – sastavljena od phosphatidylcholine i lipida – predstavlja odgovor na ovaj problem. Ove nanopčlanke formirani su od naftnog dropleta koja je pokrivena monolonima phosphatidylcholine. Upotreba nanopčlanaka omogućuje formulacije koje su sposobne da apsorbuju još lipida i ostanu stabilne, tako da dodatni emulgeri nisu neophodni.
Ultrasoniranost je dokazani metod za proizvodnju nanoemulzija i nanodispersions. Visokointenzivan ultrazvuk obezbeđuje snagu neophodnu za razmnožnje tečne faze (raspršene faze) u malim kapljicima u drugoj fazi (neprekidna faza). U zoni širenja, neprobojni mehurići se dovode u kraj sa intenzivnim talasom u okolnim tečima i rezultira formiranjem tečnih aviona visoke tečne brzine. U cilju stabilizacija novoosnovanih kapljika faze razloplanog, emulgatora (površinske aktivne supstance, surfactants) i stabilizatori se dodaju emulzije. S obzirom na to da su se sjedinili kapljice nakon ometanja, završna raspodela veličine, efikasno stabilizacija emulgatora koriste se za održavanje završne raspodele veličine na nivou koji je jednak raspodeli odmah nakon poremećaj kapljice u ultrasonovu zonu za raspršivanje.

Limne Raspršivosti

"Liposomalne" raspršivanja ", koje se zasnivaju na nezasićenim fosidilalnom hlor, nemaju stabilnost protiv oksidacije. Stabilizacija disperzije može se postići od strane antioksidanata, kao što je kompleks vitamina C i E.
Ortan et Al. (2002) u svojoj studiji, u vezi sa ultrasonnom pripremom na groblju Anethum, suštinska ulja u liposomama imaju dobre rezultate. Kada je sonira, dimenzija liposomesa bila je između 70-150 Nm, a za MV između 230-475 Nm; ove vrednosti su otprilike konstantne i posle 2 meseca, ali su ublažene posle 12 mjeseci, naročito u SUV disperznoj (videti histograms ispod). Merenje stabilnosti, koje se odnosi na suštinski gubitak nafte i raspodelu veličine, takođe je pokazalo da je neizostavno raspršivosti zadržano sadržaj nestabilnog ulja. To ukazuje da je uplovavanje etarska ulja u liposomama povećalo stabilnost nafte.

Smok. 3: Ortan et Al. (2009): stabilnost MLV i SUV raspršivosti posle 1 godine. Formulacije liposomai uskladištene su na 4 ± 1 º C.

Kliknite ovde da pročitate više o programu ultrasonoma priprema!

Ultrasonični efekti

Pored ultrasonove proizvodnje nanopčlanaka, prerada ovih supstanci je širok teren za primenu ultrasonacija. Agglomerates mora biti slomljen, čestica moraju da budu razraljeni i/ili rasterani, a površine moraju biti aktivirane ili funkcionalnije, a Nano-kapljice moraju biti Emulirane. Za sve ove korake obrade ultrazvuk je dokazani suštinski metod. Visokoenergetski ultrazvuk izaziva intenzivne efekte. Kada se na visokim intenzivnostima gleda tečnosti, zvučni talasi koji se prenose u tečnost za tečni medij u skladu sa naizmenostima visokog pritiska (kompresija) i ciklusima niskog pritiska (rarefrakcije), sa stopama u zavisnosti od učestalosti. Tokom ciklusa niskog pritiska, Ultrazvučni talasi sa visokim intenzitetom stvaraju male vakuumske mehuriće ili voids u tečnosti. Kada mehurići imaju volumen na kome više ne mogu da apsorbuju energiju, oni se na taj način skupljaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen je ocenio кавитација.
Implozija sa mehurićima je rezultat u mikro-turbulencija i mikro mlaznicama do 1000km/HR. velike čestice su predmet površinske erozije (kolaps Kavitacija u okolnoj tečnosti) ili smanjenje veličine čestica (zbog fiszije između čestica ili kolapsa mehurića na površini. Ovo dovodi do naglog ubrzavanja difuzija, procesa masovnog transfera i reakcija čvrstih faza zbog crystallite veličine i promene strukture. (Suslik 1998)

Ultrazvučna oprema za obradu ultrasonga

Hielscher je vrhunski snabdevač vrhunskog kvaliteta i visokokvalitetnih ultrazvučna procesora za laboratorijsku i industrijsku primenu. Uređaji iz opsega iz 50 Vots до 16.000 Vots Dozvoli da se pronađe pravi ultrasonični procesor za svaki volumen i svaki proces. Po njihovom visokom učinku, pouzdanosti, robusnosti i lakom radu, ultrasonični tretman je suštinska tehnika za pripremu i obradu nanomaterijala. Opremljen CIP-om (čisto mesto) i SIP-om (sterilizna-mjesto), Hielscherov ultrasonični uređaji garantuju sigurnu i efikasnu proizvodnju po farmaceutskom standardu. Svi specifični ultrasonični procesi se lako mogu testirati u laboratoriji i gornjoj Skali. Rezultati ovih eksperimenata su potpuno neproduktivni, tako da je sledeća razmera Linearna, a može se lako učiniti bez dodatnih napora u vezi sa optimizacijom procesa.