Antibiyotiklerin Ultrasonik Nano Yapılandırılması

Ultrasonik destekli antibiyotik üretimi, ilaca dirençli bakterilere karşı bile etkinliklerini artırabilir: Antibiyotiğe dirençli bakteri suşlarının sayısının artması, son on yılda antibiyotiklerle başarılı bir şekilde tedavi edilen bakteriyel enfeksiyonları tekrar dünya çapında bir sağlık tehdidi haline getiren çözülmemiş bir sorundur. Antibiyotiklerin ultrasonik nano yapılandırılması, tetrasiklin gibi antibiyotiklerin ilaca dirençli bakterilere karşı etkinliğini artırmak için umut verici bir tekniktir.

Antibiyotikler ve Antibiyotiğe Dirençli Bakteriler

Antibiyotik direnci, bakteri ve mantar gibi mikroplar, onları öldürmek için tasarlanmış ilaçları yenme yeteneği geliştirdiğinde ortaya çıkar. Bu, mikropların öldürülmediği ve büyümeye devam ettiği anlamına gelir. Antibiyotiğe dirençli mikropların neden olduğu enfeksiyonların tedavisi zordur ve bazen imkansızdır.
Bakterilerin antibiyotik direnci, antibiyotik ilaçların aşırı kullanımının yanı sıra yanlış kullanımına da bağlanmaktadır. Aşırı kullanım ve yanlış kullanım, esas olarak uygun olmayan reçetelere ve kapsamlı tarımsal kullanıma atıfta bulunur
Penicilin, tetrasiklin, metisilin, eritromisin, gentamisin, vankomisin, imipemen, seftazidim, levofloksasin, linezolid, daptomisin ve sefrarolin gibi yaygın antibiyotikler için bazı bakteri suşları mutasyona uğramış ve antibiyotik direnci geliştirmiştir.
Antibiyotiğe dirençli bakterilerin gelişmesinin temel nedeni antibiyotik ilaçların aşırı ve yanlış kullanımıdır. Bir hastaya her antibiyotik verildiğinde, hassas bakteriler öldürülür. Bununla birlikte, ilaç tedavisi ile yok edilmeyen dirençli bakteriler varsa, büyürler ve çoğalırlar. Bu nedenle, antibiyotiklerin tekrarlanan ve uygunsuz kullanımı, ilaca dirençli bakterilerin artmasına neden olur.
Çoklu İlaca Dirençli (MDR) bakteriler, mikropları öldürmesi beklenen yaygın antibiyotik tedavisine yanıt vermedikleri için ciddi bir sağlık tehdididir.
Gram pozitif patojenler arasında, dirençli S. aureus'un küresel bir salgını (örneğin, metisiline dirençli Staphylococcus aureus; MRSA) ve Enterococcus türleri şu anda en büyük tehdidi oluşturmaktadır. Enterobacteriaceae (örneğin, Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter gibi gram negatif patojenler, mevcut hemen hemen tüm antibiyotik ilaç seçeneklerine dirençli hale gelmektedir.

Ultrasonik Nano Boyutlu Antibiyotikler

Nano boyutlu farmasötiklerin, artan emilim oranları, daha yüksek biyoyararlanım ve üstün etkinlik nedeniyle genellikle mikron boyutundaki ilaç moleküllerini üstün tuttuğu bilinmektedir. Antibiyotikler, bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, giderek daha fazla ilaca dirençli bakteri suşunun hızlı gelişimi, yeni antibiyotik ilaçların geliştirilmesini veya mevcut antibiyotik ilaçların modifikasyonunu gerekli kılmaktadır. Sonikasyon yoluyla tetrasiklin gibi antibiyotiklerin partikül boyutunu azaltmak, antibiyotiklerin dirençli olmayan ve dirençli bakteri suşlarına karşı etkinliğini artırmak için kolay, hızlı ve umut verici bir stratejidir.
Farmasötik API'lerin ultrasonik nanosüspansiyonları hakkında daha fazla bilgi edinin!

Ultrasonik Nano Yapılı Tetrasiklin

Kassirov ve ark. (2018), ilacın patojenlere karşı etkinliğini artırmak için tetrasiklini ultrasonik olarak tedavi etti. Çalışmalarında, antibiyotik direncine sahip bir tür olan Escherichia coli Nova Blue TcR ve E. coli 292-116 (ilaç direnci olmadan) kullandılar. Yaygın bir geniş spektrumlu antibiyotik olan tetrasiklin, endüstriyel ultrasonicator kullanılarak modifiye edildi UIP1000hdT (Hielscher, Almanya; soldaki resme bakın). Araştırma ekibi, UIP1000hdT ile yapılan sonokimyasal işlemin, antibakteriyel özelliklerin etkinliğini dirençli suşa karşı %'e kadar ve hassas suşa karşı 0'e kadar artırdığını buldu. Nanoyapılı tetrasiklinin +4ºC'de uzun süreli depolanması bile antimikrobiyal özellikleri azaltmaz.
Genlik, enerji girişi ve sonikasyon süresi gibi ultrasonik işleme parametreleri, hem hassas hem de dirençli hücrelere karşı antimikrobiyal özelliklerdeki değişikliği etkileyen kritik faktörler olarak belirlendi.
Ultrasonik tedavi, nano boyutlu ilaç parçacıklarının daha düzgün bir parçacık boyutu dağılımı ile sonuçlanır, bu da daha yüksek bir biyoyararlanım, biyoerişilebilirlik ve dolayısıyla tetrasiklin moleküllerinin etkinliğine yol açabilir.
Elde edilen veriler, antibiyotiklerin sonokimyasal modifikasyonunun, ilaç direnç suşlarına karşı antibiyotik tedavisi için etkili yeni ilaçların geliştirilmesinde yeni, umut verici ve ucuz bir yaklaşım olabileceğini göstermektedir.

Tetrasiklin UIP1000hdT ile sonikasyonu.
A – "serbest" tetrasiklin FTIR spektrumları; B - 5 dakikalık sonikasyondan sonra SN tetrasiklin FTIR spektrumları; C – "Serbest" tetrasiklin boyut dağılımı histogramı; D – 5 dakikalık sonikasyondan sonra SN tetrasiklin boyut dağılımı histogramı.
Kassirov ve ark. 2018.

Ultrasonik Nanoyapılı İlaçların Avantajları

Ultrasonication, nanoyapılı malzemelerin geniş bir spektrumunun sentezi için muazzam olanaklar sunar ve birçok endüstride kullanılır. Antibiyotikler, antiviraller ve diğer ilaçlar gibi nano boyutlu farmasötiklerin ultrasonik üretimi oldukça umut vericidir, çünkü bu nano boyutlu ilaçlar genellikle önemli ölçüde daha yüksek bir emilim oranı, biyoyararlanım ve etkinlik gösterir. Bu nedenle, birçok gelişmiş ilaç formülasyonu, ilaç moleküllerini nano yapıya kavuşturmak, ilaçları nano emülsiyonlara, nano lipozomlara, niozomlara, katı lipid nanopartiküllerine (SLN'ler), nano yapılı lipid taşıyıcılarına (NLC'ler) ve diğer nano boyutlu inklüzyon komplekslerine kapsüllemek için ultrasonikasyonu içerir.

Antibakteriyel özelliklere sahip nanomalzemelerin ultrasonik muamelesi, nano yapılı malzemeleri (örneğin nano-gümüş, nano ZnO) sentezlemek ve bunları antibakteriyel tıbbi tekstiller ve diğer fonksiyonel kumaşlar üretmek için tekstillere uygulamak için de kullanılır. Örneğin, antibakteriyel ZnO nanopartikülleri ile pamuklu kumaşların dayanıklı kaplamalarını imal etmek için tek aşamalı bir ultrasonik işlem kullanılır.

Nano yapılı malzemelerin ultrasonik sentezi nasıl çalışır?

Yüksek güçlü ultrasonun kimyasal sistemlere uygulanması olan ultrasonikasyon ve sonokimya, yüksek kaliteli nano boyutlu malzemeler (örneğin, nanopartiküller, nano emülsiyonlar) üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Sonikasyon ve sonokimya, yüksek performanslı nano boyutlu malzemelerin üretimini sağlar veya kolaylaştırır. Nano parçacıkların ultrasonik sentezinin avantajı basitlik ve etkinliktir. Nano yapılı malzemelerin alternatif üretim yöntemleri yüksek yığın sıcaklıkları, basınçlar ve / veya uzun reaksiyon süreleri gerektirirken, ultrasonik sentez genellikle nanomalzemelerin kolay, hızlı ve verimli bir şekilde üretilmesine izin verir. Yüksek yoğunluklu ultrasonikler tarafından üretilen hem sonokimyasal hem de sonomekanik etkiler, nano boyutlu parçacıkların sentezinden veya işlevselleştirilmesinden / modifikasyonundan sorumludur. Yüksek güçlü ultrasonik dalgaların sıvılara bağlanması akustik kavitasyona neden olur: kabarcıkların oluşumu, büyümesi ve patlamalı çöküşü ve birincil sonokimya (çöken kabarcıkların içinde meydana gelen gaz fazı kimyası), ikincil sonokimya (kabarcıkların dışında meydana gelen çözelti fazı kimyası) ve sonomekanik / fiziksel modifikasyonlar (yüksek hızlı sıvı jetleri, şok dalgaları ve / veya bulamaçlarda parçacıklar arası çarpışmaların neden olduğu) olarak kategorize edilebilir. (bkz. Hinman ve Suslick, 2017) Parçacıklar üzerindeki kavitasyonel etki, boyut küçültme, nano yapılandırma (nano dispersiyon, nano emülsifikasyon) ve ayrıca parçacık işlevselleştirme ve modifikasyon ile sonuçlanır.
Ultrasonik frezeleme ve parçacıkların dağılması hakkında daha fazla bilgi edinin!

Nano yapılı farmasötiklerin sentezi için ultrasonik problar

Hielscher Ultrasonic, ilaç ve gıda endüstrisi için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörlerin tasarımı, üretimi, dağıtımı ve servisi konusunda uzun süredir deneyimlidir.
Yüksek kaliteli nano boyutlu ilaç parçacıklarının, lipozomların, katı lipid nanoparçacıkların, polimerik nanoparçacıkların, siklodekstrin komplekslerinin ve aşıların hazırlanması, Hielscher ultrasonik sistemlerin yaygın olarak kullanıldığı ve yüksek güvenilirlik ve üstün kalite çıktıları için değerli olduğu süreçlerdir. Hielscher Ultrasonicators, genlik, sıcaklık, basınç ve sonikasyon enerjisi gibi tüm işlem parametreleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Akıllı yazılım, dahili SD karttaki tüm sonikasyon parametrelerini (saat, tarih, genlik, net enerji, toplam enerji, sıcaklık, basınç) otomatik olarak protokollendirir. Bu, proses ve kalite kontrolünü önemli ölçüde kolaylaştırır ve İyi Üretim Uygulamalarının (GMP) yerine getirilmesine yardımcı olur.

Her Ürün Kapasitesi için Ultrasonik Mikserler

Hielscher Ultrasonik ürün yelpazesi, kompakt laboratuvar ultrasonicators'tan tezgah üstü ve pilot sistemlere kadar tam endüstriyel ultrasonik işlemcilere kadar ultrasonik işlemcilerin tam spektrumunu kapsar. Tüm ürün yelpazesi, proses kapasiteniz ve hedefleriniz için size en uygun ultrasonik kesme mikserini sunmamızı sağlar. Bu, uygulamanızı küçük laboratuvar boyutunda geliştirip test etmenize ve ardından üretim kapasitesine doğrusal olarak ölçeklendirmenize olanak tanır. Daha küçük bir ultrasonik karıştırıcıdan daha yüksek işleme kapasitelerine ölçek büyütme çok basittir, çünkü ultrasonik karıştırma işlemi, yerleşik işlem parametrelerinizden tamamen doğrusal olarak ölçeklendirilebilir. Ölçekleme, daha güçlü bir ultrasonik karıştırıcı ünitesi kurarak veya birkaç ultrasonicator'ı paralel olarak kümeleyerek yapılabilir.
Ultrasonik karıştırıcılar ayrıca sıvı-sıvı ve katı-sıvı süspansiyonların steril homojenizasyonu için de kullanılır.

Yüksek Verimli Nanoyapı Parçacıklarına Yüksek Genlikler

Hielscher Ultrasonics’ Endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Ultrasonik sonotrodlar (boynuzlar, problar) ve reaktörler otoklavlanabilir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.

Kolay, Risksiz Test

Ultrasonik işlemler tamamen doğrusal ölçekli olabilir. Bu, bir laboratuvar veya tezgah üstü ultrasonicator kullanarak elde ettiğiniz her sonucun, tam olarak aynı işlem parametrelerini kullanarak tam olarak aynı çıktıya ölçeklendirilebileceği anlamına gelir. Bu, ultrasonication'ı ürün geliştirme ve daha sonra ticari üretime uygulama için ideal hale getirir.

En Yüksek Kalite – Almanya'da tasarlandı ve üretildi

Bir aile şirketi ve aile işletmesi olan Hielscher, ultrasonik işlemcileri için en yüksek kalite standartlarına öncelik vermektedir. Tüm ultrasonicators, Berlin, Almanya yakınlarındaki Teltow'daki merkezimizde tasarlanmış, üretilmiş ve kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı ve güvenilirliği, üretiminizde bir iş atı haline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma, Hielscher'ın yüksek performanslı ultrasonicators'ın doğal bir özelliğidir.

Hielscher ultrasonik işlemcileri herhangi bir farklı boyutta satın alabilir ve tam olarak işlem gereksinimlerinize göre yapılandırabilirsiniz. Sıvıların küçük bir laboratuar kabında arıtılmasından, bulamaçların ve macunların endüstriyel düzeyde sürekli akış yoluyla karıştırılmasına kadar, Hielscher Ultrasonik sizin için uygun bir yüksek performanslı homojenizatör sunar! Lütfen bizimle iletişime geçin – Size ideal ultrasonik kurulumu tavsiye etmekten mutluluk duyuyoruz!

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: