Điều trị bằng siêu âm hạt nano cho dược phẩm

Máy sonicators loại đầu dò đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu và sản xuất dược phẩm bằng cách cung cấp một phương tiện mạnh mẽ và có kiểm soát để đạt được giảm kích thước hạt, phá vỡ tế bào và đồng nhất hóa. Sonicators sử dụng sóng siêu âm để tạo ra cavitation, dẫn đến sự hình thành và sụp đổ của bong bóng siêu nhỏ. Hiện tượng này tạo ra lực cắt mạnh và sóng xung kích, phá vỡ hiệu quả các hạt hoặc phá vỡ các tế bào.

Dưới đây là một số khía cạnh chính của việc sử dụng sonicators loại đầu dò trong các ứng dụng dược phẩm:

  • Giảm kích thước hạt: Máy sonicators thăm dò được sử dụng để giảm kích thước hạt của các thành phần dược phẩm hoạt tính (API) hoặc các hợp chất khác. Kích thước nhỏ và đồng đều của các hạt là rất quan trọng để tăng cường khả dụng sinh học, tỷ lệ hòa tan và hiệu quả tổng thể của các công thức dược phẩm.
  • Phá vỡ tế bào: Trong nghiên cứu dược phẩm sinh học, sonicators thăm dò được sử dụng để phá vỡ tế bào để giải phóng các thành phần nội bào. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc chiết xuất protein, enzyme và các phân tử sinh học khác từ tế bào vi sinh vật hoặc tế bào động vật có vú nuôi cấy.
  • Đồng nhất hóa: Đồng nhất hóa các công thức dược phẩm là điều cần thiết để đảm bảo phân phối đồng đều các thành phần. Máy sonicators thăm dò hỗ trợ đạt được tính đồng nhất bằng cách phá vỡ các khối kết tụ và phân tán các thành phần đồng đều.
  • Nhũ tương nano và hình thành liposome: Sonication được sử dụng để tạo ra nhũ tương nano ổn định và liposome trong các công thức dược phẩm. Các hệ thống phân phối nano này được sử dụng để phân phối thuốc để tăng cường khả năng hòa tan và khả dụng sinh học.
  • Kiểm soát chất lượng và tối ưu hóa quy trình: Sonication là một công cụ có giá trị để kiểm soát chất lượng trong sản xuất dược phẩm. Nó giúp tối ưu hóa các quy trình bằng cách đảm bảo phân phối kích thước hạt nhất quán và tính đồng nhất, góp phần vào khả năng tái tạo hàng loạt.
  • Công thức và phát triển thuốc: Trong quá trình xây dựng và phát triển thuốc, sonicators thăm dò được sử dụng để chuẩn bị huyền phù ổn định, nhũ tương hoặc phân tán. Điều này rất quan trọng để thiết kế các sản phẩm dược phẩm có tính chất vật lý và hóa học mong muốn.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Lò phản ứng khuấy siêu âm để cải thiện tổng hợp peptide.

Lò phản ứng kích động siêu âm để cải thiện và tăng tốc tổng hợp. Hình ảnh cho thấy ultrasonicator UP200St trong một lò phản ứng thủy tinh khuấy.

Vật liệu nano trong dược phẩm

Công nghệ siêu âm đóng một vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị, chế biến và chức năng hóa vật liệu nano trong nghiên cứu và sản xuất dược phẩm. Các tác động mạnh mẽ của siêu âm công suất cao, bao gồm cả xâm thực âm thanh, góp phần phá vỡ các khối kết tụ, phân tán các hạt và nhũ hóa các giọt nano. Hielscher sonicators hiệu suất cao cung cấp một giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả cho các tiêu chuẩn dược phẩm, đảm bảo sản xuất an toàn và tạo điều kiện mở rộng quy mô mà không cần nỗ lực tối ưu hóa bổ sung.

Xử lý vật liệu nano

Vật liệu nano, đặc biệt là các hạt nano, đã cách mạng hóa việc phân phối thuốc trong dược phẩm, cung cấp một phương pháp đã được chứng minh để quản lý các tác nhân hoạt động bằng đường uống hoặc qua tiêm. Công nghệ này giúp tăng cường hiệu quả của việc định lượng và phân phối thuốc, mở ra những con đường mới cho các phương pháp điều trị y tế. Khả năng cung cấp thuốc, nhiệt hoặc các hoạt chất khác trực tiếp đến các tế bào cụ thể, đặc biệt là các tế bào bị bệnh, đánh dấu một tiến bộ đáng kể.

Trong điều trị ung thư, các loại thuốc có công thức nano đã chứng minh kết quả đầy hứa hẹn, tận dụng lợi thế của các hạt có kích thước nano để cung cấp liều thuốc cao trực tiếp đến các tế bào khối u, tối đa hóa hiệu quả điều trị trong khi giảm thiểu tác dụng phụ trên các cơ quan khác. Kích thước nano cho phép các hạt này đi qua thành và màng tế bào, giải phóng các tác nhân hoạt động chính xác tại các tế bào được nhắm mục tiêu.

Xử lý vật liệu nano, được định nghĩa là các hạt có kích thước nhỏ hơn 100nm, đưa ra những thách thức đòi hỏi nỗ lực cao hơn. Siêu âm cavitation nổi lên như một công nghệ được thiết lập tốt để deagglomeating và phân tán vật liệu nano. Ống nano carbon (CNT), đặc biệt là ống nano carbon nhiều lớp (MWCNT) và ống nano carbon đơn vách (SWCNT), thể hiện các đặc tính độc đáo, cung cấp thể tích bên trong lớn để đóng gói các phân tử thuốc và các bề mặt riêng biệt để chức năng hóa.
 

Sonographite chuẩn bị ống nano cacbon đơn vách (SWNTs/SWCNTs)

Sản xuất Sonochemical của SWCNT. Bột silica trong dung dịch hỗn hợp ferrocene-xylene đã được sonicated trong 20 phút. ở nhiệt độ phòng và dưới áp suất môi trường xung quanh. Sonication tạo ra SWCNTS có độ tinh khiết cao trên bề mặt bột silica. (Jeong và cộng sự 2004)

 

Các ống nano carbon chức năng (f-CNT) đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng hòa tan, cho phép nhắm mục tiêu khối u hiệu quả và tránh độc tính tế bào. Kỹ thuật siêu âm tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất và chức năng hóa của họ, chẳng hạn như phương pháp sonochemical cho SWCNT có độ tinh khiết cao. Hơn nữa, f-CNT có thể đóng vai trò là hệ thống phân phối vắc-xin, liên kết kháng nguyên với ống nano carbon để tạo ra phản ứng kháng thể cụ thể.
Các hạt nano gốm có nguồn gốc từ silica, titania hoặc alumina có bề mặt xốp, làm cho chúng trở thành chất mang thuốc lý tưởng. Tổng hợp siêu âm và kết tủa các hạt nano, sử dụng sonochemistry, cung cấp một cách tiếp cận từ dưới lên để chuẩn bị các hợp chất kích thước nano. Quá trình này tăng cường chuyển khối lượng, dẫn đến kích thước hạt nhỏ hơn và tính đồng nhất cao hơn

Tổng hợp siêu âm và lượng mưa của các hạt nano

Ultrasonication đóng một vai trò quan trọng trong chức năng hóa các hạt nano. Kỹ thuật này phá vỡ hiệu quả các lớp ranh giới xung quanh các hạt, cho phép các nhóm chức mới tiếp cận bề mặt hạt. Ví dụ, chức năng siêu âm của ống nano carbon đơn tường (SWCNT) với các mảnh PL-PEG cản trở sự hấp thu tế bào không đặc hiệu trong khi thúc đẩy sự hấp thu tế bào cụ thể cho các ứng dụng mục tiêu.

Siêu âm homogenizers cho phép cho một hiệu quả phân tán, deagglomeration và mfunctionalization của vật liệu nano.

Phòng thí nghiệm Hielscher sonicator UP50H cho sonication của khối lượng nhỏ, ví dụ như phân tán MWNTs.

Để có được các hạt nano với các đặc tính và chức năng cụ thể, bề mặt của các hạt đã bị sửa đổi. Các hệ thống Nano khác nhau như các hạt nano polymer, liposome, dendrimers, ống nano cacbon, chấm lượng tử, vv có thể được ngành hạt thành công để sử dụng hiệu quả trong dược phẩm.

Ví dụ thực tế về siêu âm hạt fuctionalization:

Chức năng siêu âm của SWCNTs bởi PL-PEG: Zeineldin et al. (2009) chứng minh rằng sự phân tán của các ống nano cacbon đơn tường (SWNTs) bằng ultrasonication với phospholipid-polyethylene glycol (PL-PEG) mảnh vỡ nó, do đó can thiệp vào khả năng ngăn chặn sự hấp thu không đặc hiệu của tế bào. Tuy nhiên, PL-PEG unfragmented khuyến khích sự hấp thu tế bào cụ thể của các Swnt nhắm mục tiêu đến hai lớp khác nhau của các thụ thể được biểu hiện bởi các tế bào ung thư. Điều trị bằng siêu âm với sự hiện diện của PL-PEG là một phương pháp phổ biến được sử dụng để phân tán hoặc functionalize các ống nano cacbon và tính toàn vẹn của PEG là quan trọng để thúc đẩy sự hấp thu tế bào cụ thể của các ống nano ligand-functionalized. Kể từ khi phân mảnh là một hệ quả có khả năng ultrasonication, một kỹ thuật thường được sử dụng để giải tán SWNTs, điều này có thể là một mối quan tâm cho các ứng dụng nhất định như cung cấp thuốc.
 

Sonication là một phương pháp hiệu quả cao để sửa đổi và chức năng hóa các hạt nano

Siêu âm phân tán SWCNT với PL-PEG (Zeineldin et al., 2009)

 

Siêu âm Liposome hình thành

Một ứng dụng thành công khác của siêu âm là điều chế liposome và nano-liposome. Hệ thống phân phối gen và thuốc dựa trên liposome đóng một vai trò quan trọng trong các liệu pháp đa dạng, mà còn trong mỹ phẩm và dinh dưỡng. Liposome là chất mang tốt, vì các hoạt chất hòa tan trong nước có thể được đặt vào trung tâm nước liposome hoặc, nếu tác nhân hòa tan trong chất béo, trong lớp lipid. Liposome có thể được hình thành bằng cách sử dụng siêu âm. Nguyên liệu cơ bản để điều chế liposome là các phân tử amphilic có nguồn gốc hoặc dựa trên lipid màng sinh học. Đối với sự hình thành các túi unilamellar nhỏ (SUV), sự phân tán lipid được sonicated nhẹ nhàng – ví dụ như với máy siêu âm cầm tay UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter hoặc siêu âm cup-horn. Thời gian điều trị siêu âm như vậy kéo dài khoảng 5 - 15 phút. Một phương pháp khác để sản xuất các túi unilamellar nhỏ là sonication của liposome túi đa lamellar.
Dinu-pirvu et al. (2010) báo cáo việc thu thập các bằng bằng cách sonicating mlvs ở nhiệt độ phòng.
Hielscher Ultrasonics cung cấp các thiết bị siêu âm khác nhau, sonotrodes và phụ kiện để đáp các yêu cầu của tất cả các loại quy trình.
Đọc thêm về chiết xuất lô hội siêu âm và đóng gói!

Siêu âm đóng gói của các đại lý vào liposome

Liposome hoạt động như các tàu sân bay cho các đại lý hoạt động. Siêu âm là một công cụ hiệu quả để chuẩn bị và hình thành các liposome cho bẫy của các tác nhân hoạt động. Trước khi đóng gói, các liposome có xu hướng hình thành các cụm do sự tương tác tính phí bề mặt của đầu cực phospholipid (Míckova et al. 2008), hơn nữa họ phải được mở ra. Bằng cách ví dụ, Zhu et al. (2003) Mô tả sự đóng gói bột biotin trong liposome bằng ultrasonication. Khi bột biotin đã được thêm vào các giải pháp đình chỉ túi, giải pháp đã được sonicated trong khoảng 1 giờ. Sau khi điều trị này, biotin đã được entrapped trong liposome.

Nhũ tương liposome

Để tăng cường tác dụng nuôi dưỡng của dưỡng ẩm hoặc chống lão hóa Cremes, kem, gel và các công thức dược, chất nhũ hoá được thêm vào các phân tán liposome để ổn định số tiền cao hơn của lipid. Nhưng điều tra đã chỉ ra rằng khả năng của liposome nói chung là hạn chế. Với việc bổ sung các chất nhũ hóa, hiệu ứng này sẽ xuất hiện sớm hơn và các chất nhũ hóa bổ sung gây ra sự suy yếu trên mối quan hệ rào cản của phosphatidylcholine. Hạt nano – bao gồm phosphatidylcholine và lipid – là câu trả lời cho vấn đề này. Các hạt nano này được hình thành bởi một giọt dầu được bao phủ bởi một lớp đơn của phosphatidylcholine. Việc sử dụng các hạt nano cho phép các công thức có khả năng hấp thụ nhiều lipid hơn và vẫn ổn định, do đó không cần thêm chất nhũ hoá.
Ultrasonication là một phương pháp đã được chứng minh để sản xuất nanonhũ tương và nanodispersions. Siêu âm chuyên sâu cao cung cấp năng lượng cần thiết để phân tán một pha lỏng (pha phân tán) trong các giọt nhỏ trong giai đoạn thứ hai (pha liên tục). Trong khu vực phân tán, bong bóng cavitation imploding gây ra sóng sốc chuyên sâu trong chất lỏng xung quanh và kết quả trong sự hình thành của các máy bay phản lực chất lỏng của vận tốc chất lỏng cao. Để ổn định các giọt mới được hình thành của pha phân tán chống lại sự kết dính, chất nhũ hoá (các hoạt tính bề mặt, thuốc tăng cường) và độ ổn định được thêm vào nhũ tương. Khi kết hợp các giọt sau khi gián đoạn ảnh hưởng đến sự phân bố kích thước giọt cuối cùng, chất nhũ hóa ổn định hiệu quả được sử dụng để duy trì sự phân bố kích thước giọt cuối cùng ở mức tương đương với phân phối ngay sau khi sự gián đoạn giọt trong khu vực phân tán siêu âm.

Phân tán liposome

Phân tán liposome, dựa trên phosphatidylclo không bão hòa, thiếu sự ổn định chống lại quá trình oxy hóa. Sự ổn định của sự phân tán có thể đạt được bằng chất chống oxy hóa, chẳng hạn như bởi một phức hợp các vitamin C và E.
Ortan et al. (2002) đạt được trong nghiên cứu của họ liên quan đến việc chuẩn bị siêu âm anethum graveolens tinh dầu trong liposome kết quả tốt. Sau khi sonication, kích thước của liposome là giữa 70-150 nm, và cho MLV giữa 230-475 nm; Các giá trị này là khoảng liên tục cũng sau 2 tháng, nhưng không ngừng sau 12 tháng, đặc biệt là trong phân tán SUV (xem histograms dưới đây). Việc đo lường sự ổn định, liên quan đến tinh dầu mất mát và kích thước phân phối, cũng cho thấy rằng phát tán liposome duy trì các nội dung của dầu dễ bay hơi. Điều này cho thấy rằng các bẫy của tinh dầu trong liposome tăng sự ổn định dầu.
 

Ultrasonically chuẩn bị nhiều lamellar túi (MLV) và đơn Uni-lamellar túi (SUV) cho thấy một sự ổn định tốt liên quan đến việc giảm dầu cần thiết và phân phối kích thước hạt.

Sự ổn định của MLV và SUV phân tán sau 1 năm. Các công thức liposome được lưu trữ ở 4±1 ºC.
(Nghiên cứu và đồ họa: ©Ortan et al., 2009):

 
Nhấn vào đây để đọc thêm về chuẩn bị siêu âm liposome!

Sonicators hiệu suất cao cho nghiên cứu và sản xuất dược phẩm

Hielscher Ultrasonics là nhà cung cấp hàng đầu của bạn chất lượng cao, sonicators hiệu suất cao cho nghiên cứu và sản xuất dược phẩm. Các thiết bị trong phạm vi từ 50 watt đến 16.000 watt cho phép tìm bộ xử lý siêu âm phù hợp cho mọi khối lượng và mọi quy trình. Bởi hiệu suất cao, độ tin cậy, mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng, xử lý siêu âm là một kỹ thuật thiết yếu cho việc chuẩn bị và xử lý vật liệu nano. Được trang bị CIP (làm sạch tại chỗ) và SIP (khử trùng tại chỗ), máy sonicators Hielscher đảm bảo sản xuất an toàn và hiệu quả theo tiêu chuẩn dược phẩm. Tất cả các quá trình siêu âm cụ thể có thể dễ dàng kiểm tra trong phòng thí nghiệm hoặc quy mô băng ghế dự bị. Kết quả của các thử nghiệm này hoàn toàn có thể tái tạo, do đó việc mở rộng quy mô sau đây là tuyến tính và có thể dễ dàng thực hiện mà không cần nỗ lực bổ sung liên quan đến tối ưu hóa quy trình.

Tại sao Hielscher Ultrasonics?

  • hiệu quả cao
  • Công nghệ tiên tiến
  • Độ tin cậy & Mạnh mẽ
  • Điều chỉnh, kiểm soát quá trình chính xác
  • Lô & Inline
  • cho bất kỳ ổ đĩa nào
  • phần mềm thông minh
  • Các tính năng thông minh (ví dụ: có thể lập trình, giao thức dữ liệu, điều khiển từ xa)
  • Dễ dàng và an toàn để vận hành
  • bảo trì thấp
  • CIP (sạch tại chỗ)

Hielscher Sonicators: Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức

Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi khắt khe dễ dàng được xử lý bởi ultrasonicators Hielscher.

Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ hiện đại và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
0.5 đến 1.5mL N.A. VialTweeter
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quy trình dược phẩm của bạn với bạn và cung cấp cho bạn một sonicator đáp ứng yêu cầu của bạn!










Thiết lập khai thác siêu âm: Đầu dò loại ultrasonicator UIP2000hdT (2000 watt) trong một lò phản ứng thép không gỉ cấp dược phẩm.

Thiết lập quá trình siêu âm: Ultrasonicator loại đầu dò UIP2000hdT (2000 watt) trong lò phản ứng thép không gỉ cấp dược phẩm.



Văn học / Tài liệu tham khảo

     

    Siêu âm là một công nghệ tiên tiến được sử dụng thành công để tổng hợp sonochemical, deagglomeration, phân tán, nhũ tương, chức năng hóa và kích hoạt các hạt. Đặc biệt trong công nghệ nano, ultrasonication là một kỹ thuật thiết yếu cho mục đích tổng hợp và xử lý các vật liệu kích thước nano. Vì công nghệ nano đã đạt được sự quan tâm khoa học nổi bật này, các hạt có kích thước nano được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghiệp. Ngành công nghiệp dược phẩm cũng đã phát hiện ra tiềm năng cao của vật liệu linh hoạt và biến đổi này. Do đó, các hạt nano có liên quan đến các ứng dụng chức năng khác nhau trong ngành dược phẩm, bao gồm:

    • phân phối thuốc (Carrier)
    • Các sản phẩm chẩn đoán
    • bao bì sản phẩm
    • khám phá biomarker
Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.

Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.