Защо наноформулирани лекарства?

• Ултразвуковите наноемулсии се отличават като носител на лекарства поради значително по-висок капацитет на разтворимост от обикновените разтвори на мицели.
• Тяхната термодинамична стабилност предлага предимства пред нестабилни системи като емулсии, дисперсии и суспензии с макро размери.
• Ултразвуковите апарати на Hielscher се използват за приготвяне на наноемулсии с капчици до 10 nm – в дребномащабно и промишлено производство.

Фармацевтични наноформулировки, произведени чрез мощен ултразвук

Тъй като фармакологичните ефекти са свързани най-вече пряко с плазмените нива, абсорбцията и бионаличността на активните фармацевтични съставки са от решаващо значение. Бионаличността на фитохимикали като канабиноиди (т.е. CBD, THC, CBG и други) или куркуминоиди е ограничена поради лоша разтворимост, лошо проникване, ниска системна наличност, нестабилност, екстензивен метаболизъм или разграждане в стомашно-чревния тракт.
Наноформулировки като наноемулсии, липозоми, мицели, нанокристали или наночастици се използват във фармацевтичните продукти и добавките за подобрено и/или целенасочено доставяне на лекарства. Известно е, че наноемулсиите са много добри средства за постигане на висока бионаличност на активни фармацевтични съставки (API) и фитохимични съединения. Освен това наноемулсиите могат също така да защитят API, които могат да бъдат податливи на хидролиза и окисляване. API и фитохимикали (напр. канабиноиди, куркуминоиди), капсулирани в O/W нано-емулсии, са тествани в различни научни изпитвания и са добре установени като носители на лекарства с превъзходна степен на абсорбция.

Ултразвукова наноемулгификация на лекарства, доставяни през устата

Бионаличността на перорално прилаганите флавоноиди, както и на много други фенолни активни съставки, е силно ограничена от екстензивно глюкурониране при първо преминаване. За да се преодолеят ограниченията на лошата бионаличност, наноразмерните носители като наноемулсии и липозоми са обстойно оценени за различни лекарства и показват страхотни резултати за подобряване на абсорбцията.
Паклитаксел: Наноемулсиите, заредени с паклитаксел (химиотерапевтично лекарство, използвано при лечение на рак) имат размер на капката между ~90,6 nm (най-малкият среден размер на частиците) и 110 nm.
"Резултатите от фармакокинетичните проучвания показват, че капсулирането на паклитаксел в наноемулсии значително повишава пероралната бионаличност на паклитаксел. Повишената перорална бионаличност, измерена чрез площта под кривата (AUC), на паклитаксел в наноемулсии може да се дължи на разтварянето на лекарството в маслените капчици и/или на наличието на повърхностноактивни вещества на границата масло-вода. Подобрената абсорбция на паклитаксел може да се отдаде и на защитата на лекарството от химическо, както и ензимно разграждане. В литературата се съобщава за подобрена перорална бионаличност на различни хидрофобни лекарства в O/W тип емулсии." [Тивари 2006, 445]

Куркуминоиди: Lu et al. (2017, стр.53) съобщават за получаването на ултразвуково извлечени куркуминоиди, които са емулгирани ултразвуково в наноемулсия. Куркуминоидите са извлечени чрез ултразвук в етанол. За наноемулгирането те поставят 5 ml куркуминоиден екстракт във флакон и изпаряват етанола под азот. След това се добавят 0,75 g лецитин и 1 ml Tween 80 и се смесват хомогенно, след което се добавят 5,3 ml дейонизирана вода. Сместа се разбърква старателно и след това се оточава.
Ултразвуковата наноемулгификация води до равномерна куркуминоидна наноемулсия със среден размер на частиците 12,1 нанометра и сферична форма, която е определена от TEM (вж. фигурата по-долу).

Фиг.: DLS разпределение на размера на частиците (A) и TEM изображение (B) на дисперсията на куркуминоидите заедно с разпределението на размера на частиците, получено директно от TEM изображението (C).
(Снимка и проучване: © Lu et al., 2017)

Polymers such as polylactic-co-glycolic acid (PLGA) or polyethylene glycol are often used as a major component to improve encapsulation and enhancement of both stability and oral bioavailability. However, the use of polymers is correlated with a larger particle size (often >100nm). The prepared curcuminoid nanoemulsion by Lu et al. had a substantially reduced size of 12-16nm. The shelf-life was also improved with a high stability of our curcuminoid nanoemulsion over a storage period of 6 months at 4℃ and 25℃ as indicated by a mean particle size of 12.4 ± 0.5nm and 16.7 ± 0.6nm, respectively, after prolonged storage.

Ефектът на фармацевтичните помощни вещества и ултразвуковата наноемулсификация

Dong et al. изследват 21 фармацевтични помощни вещества и техните ефекти върху бионаличността на моделния флавоноид хризин. Пет помощни вещества – а именно Brij 35, Brij 58, лабразол, натриев олеат и Tween20 значително инхибират хризиновата глюкуронизация. Натриевият олеат е най-мощният инхибитор на глюкуронирането.

Мебудипин: Khani et al. (2016) съобщават за формулата на наноемулсия, заредена с мебудипин, съдържаща етил олеат, Tween 80, Span 80, полиетилен гликол 400, етанол и DI вода са приготвени с помощта на ултразвуков звук тип сонда. Те открили, че размерът на частиците за оптимална формула е 22,8 ± 4,0 nm, което води до относителна бионаличност на наноемулсията на мебудипин, която е подобрена с около 2,6 пъти. Резултатите от експериментите in vivo показват, че наноемулсионната формулировка е в състояние значително да подобри бионаличността на мебудипин в сравнение със суспензията, маслоразтворимия и мицеларния разтвор.

Ултразвукова наноемулсия за очна доставка на лекарства

Очните наноемулсии, например за офталмологично доставяне на лекарства, са приготвени, за да се постигне по-добра наличност, по-бързо проникване и по-висока ефикасност.
Ammar et al (2009) формулират дорзоламид хидрохлорид в наноемулсия (диапазон на размерите 8,4-12,8 nm), за да постигнат повишен ефект при лечението на глаукома, намаляване на броя на приложенията на ден и по-добро спазване на пациента в сравнение с конвенционалните капки за очи. Разработените наноемулсии показват бързо начало на лекарственото действие и продължителен ефект, както и повишена лекарствена бионаличност в сравнение с конвенционалния пазарен продукт.
с висока терапевтична ефикасност

Morsi et al. (2014) приготвят наноемулсии, заредени с ацетазоламид, както следва: 1% w/w ацетазоламид (ACZ) се овлажнява със смеси от повърхностноактивно активно вещество/ко-повърхностноактивно вещество/масло до пълно разтваряне на лекарството, след което водната фаза, съдържаща 3% w/w диметилсулфоксид (DMSO), се добавя на капки, за да се получат наноемулсии, съдържащи 39% w/w водна фаза, докато се приготвят наноемулсии със съдържание на вода 59%, използвана е водна фаза, съдържаща 20% DMSO. Добавено е ДМСО, за да се предотврати утаяването на лекарството след добавяне на водната фаза. Наноемулсиите са приготвени със среден размер на капката 23,8-90,2 nm. Наноемулсиите, приготвени с по-високо съдържание на вода от 59%, показват най-високо освобождаване на лекарството.
Наноемулгираният ацетазоламид е успешно формулиран под формата на наноемулсия, което разкрива висока терапевтична ефикасност при лечение на глаукома заедно с удължен ефект.

Високоефективни ултразвукови апарати за наноемулгиране и нанокапсулиране

Hielscher Ultrasonics предлага ултразвукови системи от компактни лабораторни хомогенизатори до индустриални решения до ключ. За производството на наноемулсии от най-висок фармацевтичен клас е от решаващо значение надеждният процес на емулгиране. Голямото разнообразие от сонотроди, поточни клетки и опционалната вложка Многофазен кавитатор MPC48 на Hielscher позволяват на нашите клиенти да настроят оптимални условия на обработка за производство на емулсии с наноразмери със стандартизирано, надеждно и постоянно качество. Ултрасониаторите на Hielscher са оборудвани с най-съвременен софтуер за работа и контрол – осигуряване на надеждно производство на стандартизирани фармацевтични продукти и фармацевтични добавки.
Свържете се с нас днес, за да откриете възможностите на ултразвуково наноформулираните API и фитохимикали!