لماذا الأدوية المصاغة نانويًا؟

• تتميز المستحلبات النانوية المحضّرة بالموجات فوق الصوتية بوصفها نواقل دوائية بقدرة على الإذابة أعلى بكثير من قدرة المحاليل المذيلية البسيطة.
• يوفر ثباتها الديناميكي الحراري مزايا مقارنة بالأنظمة غير المستقرة، مثل المستحلبات ذات الأحجام الكبيرة والمبعثرات والمعلّقات.
• تُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher لتحضير مستحلبات نانوية بقطيرات يصل حجمها إلى 10nm – في الإنتاج على نطاق صغير وفي الإنتاج الصناعي.

الصيغ الدوائية النانوية المنتجة بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة

نظرًا إلى أن التأثيرات الدوائية ترتبط غالبًا ارتباطًا مباشرًا بالمستويات في البلازما، فإن امتصاص المواد الصيدلانية الفعالة وتوافرها الحيوي أمران بالغا الأهمية. ويكون التوافر الحيوي للمركبات الكيميائية النباتية، مثل القنّبينويدات (أي CBD وTHC وCBG وغيرها) أو الكركومينويدات، محدودًا بسبب ضعف الذوبانية وضعف النفاذ وانخفاض التوافر الجهازي وعدم الاستقرار والأيض المكثف أثناء المرور الأول أو التحلل في السبيل المعدي المعوي.
تُستخدم الصيغ النانوية، مثل المستحلبات النانوية والجسيمات الشحمية والمذيلات والبلورات النانوية أو الجسيمات النانوية المحمّلة، في المستحضرات الصيدلانية والمكمّلات لتحسين توصيل الدواء و/أو توجيهه. ومن المعروف أن المستحلبات النانوية نواقل جيدة جدًا لتحقيق توافر حيوي مرتفع للمواد الصيدلانية الفعالة (APIs) والمركبات الكيميائية النباتية. وعلاوة على ذلك، قد تحمي المستحلبات النانوية أيضًا المواد الصيدلانية الفعالة التي قد تكون عرضة للتحلل المائي والأكسدة. وقد اختُبرت المواد الصيدلانية الفعالة والمركبات الكيميائية النباتية (مثل القنّبينويدات والكركومينويدات) المغلّفة داخل مستحلبات نانوية من نوع الزيت في الماء (O/W) في تجارب علمية متنوعة، وأصبحت راسخة الاستخدام بوصفها نواقل دوائية ذات معدلات امتصاص متفوقة.

الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية للأدوية المعطاة عن طريق الفم

يحدّ الاقتران المكثف بحمض الغلوكورونيك أثناء المرور الأول بشدة من التوافر الحيوي للفلافونويدات المعطاة عن طريق الفم، وكذلك لكثير من المواد الفينولية الفعالة الأخرى. وللتغلب على قيود ضعف التوافر الحيوي، جرى تقييم النواقل النانوية، مثل المستحلبات النانوية والجسيمات الشحمية، على نطاق واسع لأدوية متنوعة، وأظهرت نتائج ممتازة في تحسين الامتصاص.
باكليتاكسيل: تراوحت أحجام قطيرات المستحلبات النانوية المحمّلة بالباكليتاكسيل (وهو دواء للعلاج الكيميائي يُستخدم في علاجات السرطان) بين ~90.6nm (أصغر متوسط لحجم الجسيمات) و110nm.
“أشارت نتائج دراسات الحرائك الدوائية إلى أن تغليف الباكليتاكسيل داخل المستحلبات النانوية عزز بالفعل التوافر الحيوي الفموي للباكليتاكسيل بدرجة كبيرة. وقد يُعزى ارتفاع التوافر الحيوي الفموي للباكليتاكسيل في المستحلبات النانوية، المقاس بالمساحة تحت المنحنى (AUC)، إلى إذابة الدواء في قطيرات الزيت و/أو إلى وجود مواد خافضة للتوتر السطحي عند السطح البيني بين الزيت والماء. ويمكن أيضًا أن يُعزى تعزيز امتصاص الباكليتاكسيل إلى حماية الدواء من التحلل الكيميائي والإنزيمي. وقد وردت في الأدبيات تقارير عن تحسن التوافر الحيوي الفموي لأدوية متنوعة كارهة للماء في مستحلبات من نوع الزيت في الماء (O/W).” [Tiwari 2006, 445]

الكركومينويدات: أفاد Lu et al. (2017, p.53) بتحضير كركومينويدات مستخلصة بالموجات فوق الصوتية، جرى استحلابها بالموجات فوق الصوتية لتكوين مستحلب نانوي. واستُخلصت الكركومينويدات في الإيثانول أثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية. ولإجراء الاستحلاب النانوي، وضعوا 5mL من مستخلص الكركومينويدات في قارورة وبخّروا الإيثانول تحت النيتروجين. ثم أُضيف 0.75 g من الليسيثين و1 mL من Tween 80 ومُزجا على نحو متجانس، وأعقب ذلك إضافة 5.3mL من الماء منزوع الأيونات. وحُرّك المزيج جيدًا ثم عولج بالموجات فوق الصوتية.
أسفر الاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية عن مستحلب نانوي متجانس من الكركومينويدات بمتوسط حجم جسيمات يبلغ 12.1 نانومتر وشكل كروي، كما حُدد بالمجهر الإلكتروني النافذ (TEM) (انظر الشكل أدناه).

الشكل: توزيع أحجام الجسيمات باستخدام تشتت الضوء الديناميكي (DLS) (A) وصورة بالمجهر الإلكتروني النافذ (TEM) (B) لمبعثر الكركومينويدات، إلى جانب توزيع أحجام الجسيمات المستخرج مباشرة من صورة TEM (C).
(الصورة والدراسة: © Lu et al., 2017)

غالبًا ما تُستخدم بوليمرات، مثل حمض اللاكتيك والغليكوليك المشترك (PLGA) أو البولي إيثيلين غليكول، بوصفها مكوّنًا رئيسيًا لتحسين التغليف وتعزيز كل من الثبات والتوافر الحيوي الفموي. إلا أن استخدام البوليمرات يرتبط بحجم جسيمات أكبر (غالبًا >100nm). وكان حجم المستحلب النانوي من الكركومينويدات الذي حضّره Lu et al. أصغر بكثير، إذ بلغ 12–16nm. كما تحسنت مدة الصلاحية بفضل الثبات المرتفع لمستحلبنا النانوي من الكركومينويدات خلال فترة تخزين مدتها 6 أشهر عند 4℃ و25℃، كما يدل عليه متوسط حجم الجسيمات البالغ 12.4 ± 0.5nm و16.7 ± 0.6nm، على التوالي، بعد التخزين المطوّل.

تأثير السواغات الصيدلانية والاستحلاب النانوي بالموجات فوق الصوتية

درس Dong et al. عددًا من السواغات الصيدلانية بلغ 21 سواغًا وتأثيراتها في التوافر الحيوي للكريسين، وهو الفلافونويد المستخدم نموذجًا في الدراسة. وثبطت خمسة سواغات – هي Brij 35 وBrij 58 وlabrasol وأوليات الصوديوم وTween20 – اقتران الكريسين بحمض الغلوكورونيك بدرجة كبيرة. وكانت أوليات الصوديوم أقوى مثبط للاقتران بحمض الغلوكورونيك.

ميبوديبين: أفاد Khani et al. (2016) بتحضير صيغة مستحلب نانوي محمّل بالميبوديبين يحتوي على أوليات الإيثيل وTween 80 وSpan 80 والبولي إيثيلين غليكول 400 والإيثانول والماء منزوع الأيونات (DI)، باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار. ووجدوا أن حجم الجسيمات في الصيغة المثلى بلغ 22.8 ± 4.0 nm، مما أدى إلى تعزيز التوافر الحيوي النسبي لمستحلب الميبوديبين النانوي بنحو 2.6 ضعف. وأظهرت نتائج التجارب داخل الجسم الحي أن صيغة المستحلب النانوي استطاعت تعزيز التوافر الحيوي للميبوديبين بدرجة كبيرة مقارنة بالمعلّق والشكل القابل للذوبان في الزيت والمحلول المذيلي.

المستحلب النانوي بالموجات فوق الصوتية لتوصيل الدواء إلى العين

حُضّرت مستحلبات نانوية عينية، مثل تلك المستخدمة لتوصيل الأدوية إلى العين، لتحقيق توافر أفضل ونفاذ أسرع وفعالية أعلى.
صاغ Ammar et al (2009) هيدروكلوريد الدورزولاميد في مستحلب نانوي (بنطاق أحجام يبلغ 8.4–12.8nm) بهدف زيادة التأثيرات في علاج الزَّرَق، وتقليل عدد مرات الاستعمال يوميًا، وتحسين التزام المرضى بالعلاج مقارنة بقطرات العين التقليدية. وأظهرت المستحلبات النانوية المطوّرة بدءًا سريعًا لمفعول الدواء وتأثيرًا ممتدًا، فضلًا عن تعزيز التوافر الحيوي للدواء مقارنة بالمنتج التقليدي المتاح في السوق.
ذو فعالية علاجية مرتفعة

حضّر Morsi et al. (2014) مستحلبات نانوية محمّلة بالأسيتازولاميد على النحو التالي: عولج أسيتازولاميد (ACZ) بتركيز 1% w/w بالموجات فوق الصوتية مع خلائط من مادة خافضة للتوتر السطحي / مادة مساعدة خافضة للتوتر السطحي / زيت حتى الذوبان الكامل للدواء، ثم أُضيف الطور المائي المحتوي على 3% w/w من ثنائي ميثيل السلفوكسيد (DMSO) قطرةً قطرةً لتحضير مستحلبات نانوية تحتوي على 39% w/w من الطور المائي، بينما استُخدم طور مائي يحتوي على 20% DMSO لتحضير مستحلبات نانوية بمحتوى مائي يبلغ 59%. وأُضيف DMSO لمنع أي ترسّب للدواء بعد إضافة الطور المائي. وحُضّرت المستحلبات النانوية بمتوسط حجم قطيرات يبلغ 23.8–90.2nm. وأظهرت المستحلبات النانوية المحضّرة بمحتوى مائي أعلى يبلغ 59% أعلى تحرر للدواء.
نجحت صياغة الأسيتازولاميد المستحلب نانويًا في صورة مستحلب نانوي أظهر فعالية علاجية مرتفعة في علاج الزَّرَق، إلى جانب تأثير ممتد.

أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء للاستحلاب النانوي والتغليف النانوي

تقدم Hielscher Ultrasonics أنظمة بالموجات فوق الصوتية تتراوح من المجانسات المختبرية المدمجة إلى الحلول الصناعية الجاهزة للتشغيل. وتُعد عملية الاستحلاب الموثوقة أمرًا بالغ الأهمية لإنتاج مستحلبات نانوية بأعلى درجات الجودة الصيدلانية. ويتيح التنوع الواسع لدى Hielscher في السونوترودات وخلايا التدفق والقطعة الداخلية الاختيارية MultiPhase Cavitator MPC48 لعملائنا ضبط ظروف المعالجة المثلى لإنتاج مستحلبات نانوية الحجم بجودة موحّدة وموثوقة ومتسقة. وتُجهّز أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأحدث البرمجيات للتشغيل والتحكم – مما يضمن الإنتاج الموثوق لمستحضرات صيدلانية موحّدة ومكمّلات ذات جودة صيدلانية.
تواصلوا معنا اليوم لاكتشاف إمكانات المواد الصيدلانية الفعالة والمركبات الكيميائية النباتية المصاغة نانويًا بالموجات فوق الصوتية!