Нанокапсульована інтраназальна вакцина проти S. pneumoniae за допомогою ультразвуку
Перевага інкапсульованих наночастинками вакцин проти S. pneumoniae
Mott et al. (2013) визначили ефективність інтраназальної доставки конструкту вакцини з наночастинками полілакт-ко-гліколевої кислоти довжиною 234 ± 87,5 нм у встановленні захисту від експериментальної респіраторної пневмококової інфекції. Наночастинки, що інкапсулюють вбитий термічним способом Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP), зберігалися в легенях через 11 днів після назального введення в порівнянні з порожньою НЧ. Імунізація NP-HKSP викликала значну резистентність проти S. pneumoniae інфекції порівняно з введенням монотерапії HKSP. Підвищення захисту корелювало зі значним підвищенням антиген-специфічної Th1-асоційованої цитокінової відповіді IFN-c легеневими лімфоцитами. Це дослідження встановлює ефективність технології на основі НЧ як неінвазивного та цілеспрямованого підходу до назально-легеневої імунізації проти легеневих інфекцій.
Протокол приготування ультразвукових наночастинок
Ультразвуковий лізис
1×106 наночастинки, що інкапсулюють тепло, вбиті Streptococcus pneumoniae (NP-HKSP) були лізовані методом ультразвукового дослідження в 200 мкл фосфатно-буферизованого фізіологічного розчину (PBS), а 70 мг полі молочно-ко-гліколевої кислоти (PLGA) розчинили в 1 мл етилацетату. Ці два розчини змішували і вихрювали з максимальною швидкістю протягом 1 хв з утворенням первинної емульсії «вода в маслі».
ультразвукова інкапсуляція
Метод подвійної емульсії: Потім первинну емульсію змішували з 3 мл 1 % розчину полівінілового спирту (PVA). Це рішення було проведено за допомогою ультразвукового процесора UP200H (Hielscher Ultrasonics GmbH, Німеччина) при амплітуді 40 % протягом 2 хв в безперервному режимі (100% цикл), в чистому скляному флаконі, зануреному в лід для розсіювання тепла, для приготування інкапсуляційних наночастинок PLGA HKSP. Далі розчин розбавляли до 20 мл автоклавною водою (фільтр 0,22 мкм стерилізований) і перемішували протягом 1 год при кімнатній температурі під м'яким вакуумом для випаровування етилацетату. Потім розчин центрифугували для збору НЧ, і цей процес повторювали двічі для видалення надлишку ПВА. Гранули наночастинок були ресуспендовані в 500 мкл автоклавної води та ліофілізовані. Остаточні наночастинки зберігалися при температурі -20°C до подальшого використання.

Розмір частинок убитих теплом Streptococcus pneumoniae-інкапсульовані наночастинки PLGA. Розмір частинок водної суспензії наночастинок, виміряний за допомогою динамічного розсіювання світла, показує середній розмір і гауссівський розподіл частинок у партії.
Джерело: Mott et al.: Інтраназальна доставка вакцини на основі наночастинок підвищує захист від S. pneumoniae. J Nanopart Res (2013) 15:1646.

Ультразвуковий гомогенізатор UIP2000HDT (2 кВт) з реактором періодичної дії безперервно перемішується
Ультразвукові процесори для фармацевтичних рецептур
Компанія Hielscher Ultrasonic має багаторічний досвід у розробці, виробництві, розповсюдженні та обслуговуванні високоефективних ультразвукових гомогенізаторів для фармацевтичної та харчової промисловості.
Отримання високоякісних ліпосом, твердих ліпідних наночастинок, полімерних наночастинок і комплексів циклодекстрину - це процеси, які використовуються ультразвуковими системами Hielscher з високою надійністю і високою якістю на виході. Ультразвукові апарати Hielscher дозволяють точно контролювати всі параметри процесу, такі як амплітуда, температура, тиск і енергія звуку. Інтелектуальне програмне забезпечення автоматично протоколізує всі параметри звуку (час, дата, амплітуда, чиста енергія, загальна енергія, температура, тиск) на вбудовану SD-карту.
- Високоефективна емульгування
- Точний контроль за розміром частинок і навантаженням
- Високе навантаження активними речовинами
- Точний контроль параметрів процесу
- Швидкий процес
- Нетепловий, точний контроль температури
- Лінійна масштабованість
- Відтворюваність
- Стандартизація процесів / GMP
- Автоклавні зонди та реактори
- CIP / SIP
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
---|---|---|
Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!

Потужні ультразвукові гомогенізатори від Лабораторії до Пілот і індастріал розмір.
Література/Список літератури
- 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.
Факти, які варто знати
Носії наноструктурованих лікарських засобів
Нанорозмірні носії ліків, такі як наноемульсії, ліпосоми, наночастинки твердих ліпідів, полімерні наночастинки та наноструктуровані ліпідні носії, використовуються для створення фармацевтичних препаратів з розширеними функціональними можливостями, такими як покращена біодоступність, підвищена біосумісність, цільова доставка, сприятливий період напіввиведення в крові та дуже низька токсичність або відсутність токсичності для здорових тканин. Ультразвук є високоефективною технікою для формулювання різних форм нотерапевтики. Дізнайтеся більше про застосування ультразвуку у фармацевтичному виробництві!
ліпосоми
Ліпосома – це пухирець кулястої форми, що має принаймні один ліпідний бішар, який інкапсулює ядро з гідрофобних речовин. Як розмір, так і гідрофобний і гідрофільний характер перетворюють ліпосоми в потужні системи доставки ліків, наприклад, ліпосомальний вітамін С. На характеристики ліпосом істотно впливає склад ліпідів, поверхневий заряд, розмір і техніка приготування. Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове препарування ліпосом!
нано-емульсії
Наноемульсії або субмікронні емульсії - це емульсії з розміром крапель від 20 до 200 нм і вузьким розподілом крапель. Нанорозмірні краплі мають ряд переваг для перорального застосування, а також для місцевої / трансдермальної доставки фармацевтичних і біологічно активних речовин, наприклад, наноемульсій КБД. Нанорозмірні краплі зі здатністю ефективно розчиняти ліпофільні препарати, а також підвищена швидкість абсорбції роблять наноемульсії часто використовуваною формою введення для високої біодоступності. Наноемульговані склади також можуть використовуватися для пролонгованого вивільнення ліпофільних або гідрофільних препаратів.
Дізнайтеся більше про ультразвукове виробництво нано-емульсій!
твердо-ліпідні наночастинки
Тверда ліпідна наночастинка (SLN) — це сферична наночастинка із середнім діаметром від 10 до 1000 нанометрів. Тверді ліпідні наночастинки мають тверду матрицю ліпідного ядра, в якій ліпофільні молекули (активні речовини) можуть бути розчинені таким чином, що наночастинка діє як носій ліків. Ліпідне ядро стабілізується емульгуючим агентом або поверхнево-активною речовиною. При застосуванні для парентерального та перорального введення, а також для очної, легеневої та місцевої доставки ліків, наночастинки твердих ліпідів використовуються для підвищення ефективності лікування та зменшення системних побічних ефектів.
Дізнайтеся більше про синтез твердоліпідних наночастинок за допомогою ультразвуку!
Наноструктуровані носії ліпідів
Так само, як і тверді ліпідні наночастинки (SLN), наноструктуровані ліпідні носії (NLC) є іншою формою наночастинок на основі ліпідів. Наноструктуровані ліпідні носії (NLC) — це модифіковані тверді ліпідні наночастинки, що складаються із суміші твердих і рідких ліпідів і забезпечують покращену стабільність і вантажопідйомність.
Наноструктуровані носії ліпідів можуть бути отримані за допомогою ультразвукової емульсії метдоду.
Нанорозмірні кристали
Ультразвукова кристалізація та осадження є дуже потужним способом інкапсуляції речовин з поганою розчинністю у воді в кристал з покриттям. Zheng et al. (2020) повідомляють про ультразвукову інкапсуляцію куркуміну, біологічно активної сполуки з багатьма перевагами для здоров'я, але поганою біодоступністю через низьку розчинність у воді. Дослідницька група розробила пошарову (LbL) нанооболонку з поліелектроліту для інкапсуляції молекул куркуміну. Вони заявляють, що «на відміну від широко використовуваних методів емульсії, наша ультразвукова інкапсуляція LbL може досягати наночастинок набагато меншого розміру. Для куркуміну ми отримали кристалічні наночастинки із середнім розміром 80 нм та ξ-потенціалом +30 мВ або -50 мВ, що забезпечило стабільність цих наноколоїдів протягом місяців (витримані в насиченому розчині лікарського засобу). Формування оболонок з двома бішарами біосумісних поліелектролітів дозволило уповільнити вивільнення ліків протягом приблизно 20 годин».
Протокол зародження куркуміну: порошок куркуміну розчиняли в 60 % розчині етанол / вода. Після повного розчинення куркуміну додавали водні полікатіони, полі(аліламіну гідрохлорид), ПАВ, або біорозкладаний протомін сульфат, (ПС). Потім розчин промазували за допомогою UIP1000, потужного улетрасонікатора потужністю 1 кВт від Hielscher Ultrasonic, потужністю 100 Вт на мл розчину. Під час ультразвуку в розчин повільно додавали воду. За рахунок доданої води розчинник стає більш полярним, що знижує розчинність куркуміну. Коли рівноважна концентрація перевищує поріг розчинності, виходить ra перенасичення куркуміном і починається зародження кристалів. При ультразвуку високої потужності ріст частинок препарату зупиняється на початкових етапах.
Дізнайтеся більше про ультразвукове осадження та кристалізацію нанокристалів!