Nano-inkapslat intranasalt vaccin mot S. Pneumoniae med ultraljud
Fördel med nanopartikelinkapslade S. pneumoniae-vacciner
Mott et al. (2013) fastställde effekten av intranasal leverans av en 234 ± 87,5n m poly mjölksyra-co-glykolsyra nanopartikelvaccin konstruktion för att fastställa skydd mot experimentell respiratorisk pneumokockinfektion. Nanopartiklar kapsla värme-dödade Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) behölls i lungorna 11 dagar efter nasal administrering jämfört med tomma NP. Immunisering med NP-HKSP gav betydande motstånd mot S. pneumoniae infektion jämfört med administrering av HKSP ensam. Ökat skydd korrelerade med en betydande ökning av antigen-specifika Th1-associerade IFN-c cytokin svar av pulmonell lymfocyter. Denna studie fastställer effekten av NP-baserad teknik som en icke-invasiv och riktad metod för nasal-lungimmunisering mot lunginfektioner.
Protokoll för ultraljud nanopartikel beredning
Ultraljud Lys
1×106 nanopartiklar kapslar in värmedöda Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) var lysed av ultraljudsbehandling i 200μl av fosfat-buffrad saltlösning (PBS), och 70 mg poly mjölksyra-co-glykolsyra (PLGA) löstes i 1 ml etylacetat. Dessa två lösningar blandades och virvlades med maximal hastighet i 1 min för att bilda primär vatten-i-olja emulsion.
Ultraljud inkapsling
Dubbel emulsionsmetod: Den primära emulsionen blandades sedan med 3 ml 1 % polyvinylalkohol (PVA) lösning. Denna lösning var sonicated med hjälp av en ultraljud processor UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Tyskland) vid 40 % amplitud i 2 min i kontinuerligt läge (100 % cykel), i en ren glasflaska nedsänkt i is för värmeavledning, för att förbereda HKSP kapsla PLGA nanopartiklar. Lösningen späddes ytterligare till 20 ml med autoklaverat vatten (0,22μ filter steriliserat) och rördes i 1 h vid rumstemperatur under mild vakuum för att avdunsta etylacetat. Lösningen centrifugerades sedan för att samla in NPs, och denna process upprepades två gånger för att avlägsna överskott PVA. Nanopartikelpelleten återsuspenderades i 500μl autoklavererat vatten och frystorkade. De slutliga nanopartiklarna förvarades vid -20°C tills vidare användning.
Partikelstorlek på värmedöda Streptococcus pneumoniae-inkapslade PLGA nanopartiklar. Partikelstorleken på en vattenhaltig suspension av nanopartiklar mätt med dynamisk ljusspridning visar den genomsnittliga storleken och den gaussiska fördelningen av partiklar i partiet.
Källa: Mott et al.: Intranasal leverans av nanopartikelbaserat vaccin ökar skyddet mot S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.
Ultraljud Homogenisatorer UIP2000hdT (2kW) med kontinuerligt rörd batchreaktor
Ultraljud processorer för farmaceutiska formuleringar
Hielscher Ultrasonic är lång tid erfarenhet av design, tillverkning, distribution och service av högpresterande ultraljud homogenisers för läkemedels-och livsmedelsindustrin.
Beredningen av högkvalitativa liposomer, fasta lipidnanopartiklar, polymera nanopartiklar och cyklodextrinkomplex är processer, som Hielschers ultraljudssystem används med hög tillförlitlighet och överlägsen kvalitet. Hielscher ultrasonicators möjliggör exakt kontroll över alla processparametrar, såsom amplitud, temperatur, tryck och ultraljudsbehandling energi. Den intelligenta programvaran protokoll automatiskt alla ultraljudsbehandling parametrar (tid, datum, amplitud, nettoenergi, total energi, temperatur, tryck) på den inbyggda SD-kort.
- Högpresterande emulgering
- Exakt kontroll över partikelstorlek och last
- Hög belastning av aktiva ämnen
- Exakt kontroll över processparametrar
- Snabb process
- Icke-termisk, exakt tempkontroll
- Linjär skalbarhet
- Reproducerbarhet
- Processstandardisering / GMP
- Autokavable sonder och reaktorer
- CIP/SIP
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:
| batch Volym | Flödeshastighet | Rekommenderade Devices |
|---|---|---|
| 1 till 500 ml | 10 till 200 ml / min | UP100H |
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 till 100 liter | 2 till 10 1 / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 till 100 l / min | UIP16000 |
| n.a. | större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Hög effekt ultraljud Homogenisatorer från Labb till Pilot och Industriell Skala.
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta Värt att veta
Nanostrukturerade läkemedelsbärare
Nano-stora läkemedelsbärare som nanoemulsioner, liposomer, solid-lipidnanopartiklar, polymera nanopartiklar och nanostrukturerade lipidbärare används för att formulera läkemedel med förbättrade funktioner såsom förbättrad biotillgänglighet. ökad biokompatibilitet, riktad leverans, gynnsam blod halveringstid, och mycket låg eller ingen toxicitet för friska vävnader. Ultraljud är en mycket effektiv teknik för att formulera olika former av nanoterapeutiska. Läs mer om ultraljudsapplikationer inom läkemedelsproduktionen!
liposomer
En liposom är en sfäriskt formad vesikel med minst en lipidbilayer, som kapslar in kärnan av hydrofoba ämnen. Både storlek samt hydrofoba och hydrofila karaktär tur liposomer till potenta drug delivery system, t.ex. liposomal vitamin C. Liposome egenskaper påverkas väsentligt av lipidsammansättning, ytladdning, storlek och förberedelse teknik. Klicka här för att läsa mer om ultraljud beredning av liposomer!
Nano-emulsioner
Nanoemulsioner eller submicron emulsioner är emulsioner med en droppstorlek mellan 20-200nm och en smal droppfördelning. Dropparna i nanostorlek erbjuder flera fördelar för oral administrering samt för lokal/transdermal leverans av farmaceutiska och bioaktiva ämnen, t ex CBD-nanoemulsioner. De nanostora dropparna med förmågan att effektivt lösa upp lipofila läkemedel samt den förbättrade absorptionshastigheten gör nanoemulsioner till en ofta använd administrationsform för en hög biotillgänglighet. Nano-emulgerade formuleringar kan också användas för en utökad frisättning av lipofila eller hydrofila läkemedel.
Läs mer om ultraljudsproduktionen av nanoemulsioner!
Solid-Lipid Nanopartiklar
En solid lipidnanopartikel (SLN) är en sfärisk nanopartikel med en medeldiameter mellan 10 och 1000 nanometer. Fasta lipidnanopartiklar har en solid lipidkärnmat där lipofila molekyler (aktiva substanser) kan solubiliseras så att nanopartikeln fungerar som en läkemedelsbärare. Lipidkärnorna stabiliseras av ett emulgeringsmedel eller ytaktivt ämne. Med tillämpningar för parenteral och oral administrering samt okulär, lung- och utvärtes läkemedelstillförsel används solid-lipidnanopartiklar för att förbättra behandlingseffekten och för att minska systemiska biverkningar.
Läs mer om den ultraljudsassisterade syntesen av solid-lipidnanopartiklar!
Nano-strukturerade Lipid Bärare
Samma som fasta lipidnanopartiklar (SLNs), nanostrukturerade lipidbärare (NLC) är en annan form av lipidbaserade nanopartiklar. Nanostrukturerade lipidbärare (NLC) är modifierade fasta lipidnanopartiklar som består av en blandning av fasta och flytande lipider och erbjuder en förbättrad stabilitet och lastkapacitet.
Nano-strukturerade lipidbärare kan beredas via ultraljud emulsion methdod.
Nano-Storlek Kristaller
Ultraljud kristallisering och nederbörd är ett mycket potent sätt att kapsla in ämnen med en dålig vatten-löslighet i en belagd kristall. Zheng et al. (2020) rapporterar ultraljud inkapsling av curcumin, en bioaktiv förening med många hälsofördelar, men dålig biotillgänglighet på grund av låg vatten-löslighet. Forskargruppen utvecklade en polyelektrisk layer-by-layer (LbL) nanoskalsbildning för att kapsla in curcuminmolekylerna. De uppger att "[u] nlike de vanliga emulsionsmetoder, våra ultraljud assisterad LbL inkapsling kan uppnå nanopartiklar av mycket mindre storlek. För curcumin erhöll vi kristallina nanopartiklar med en genomsnittlig storlek på 80 nm, och potential på +30 mV eller -50 mV, vilket säkerställde stabiliteten hos dessa nanokolloider i månader (hålls i mättad läkemedelslösning). Bildandet av skal med två bilayers av biokompatibla polyelektrolyter tillåts långsam läkemedelsfrisättning under ca 20 timmar."
Curcumin kärnbildning protokollet: Curcumin pulver löstes i en 60% etanol / vattenlösning. Efter fullständig upplösning av curcumin, vattenhaltiga polycations, poly(allylamin hydroklorid), PAH, eller biologiskt nedbrytbara protomin sulfat, (PS) tillsattes . Sedan var lösningen sonicated med en UIP1000, en 1kW kraftfull ulötrasonicator från Hielscher Ultrasonic, på 100watts per ml lösning. Under ultraljud tillsatts vatten långsamt till lösningen. På grund av det tillsatta vattnet blir lösningsmedlet mer polärt, vilket minskar lösligheten hos curcumin. När jämviktskoncentrationen överstiger löslighetströskeln erhålls övermättnad av curcumin och kristallkärnbildning börjar. Under hög effekt ultraljud, läkemedlet partikeltillväxt stoppas i inledningsskedet.
Läs mer om ultraljudsutfällning och kristallisering av nanokristaller!