Farmaceutiske nanosuspensioner med forbedret biotilgængelighed

Nanosuspensioner fremstillet ved sonikering udviser en betydeligt forbedret farmakologisk biotilgængelighed. Især lægemiddelmolekyler med lav vandopløselighed, som reducerer deres biotilgængelighed og virkningens indtræden, drager fordel af ultralydsbehandlingens teknik til størrelsesreduktion til nanoskala. Ultralydsbehandling bruges til at reducere lægemiddelpartikler og krystaller til nanometerstørrelse og til at fremstille stabile nanosuspensioner med overlegen biotilgængelighed og effektivitet af lægemidlet.

Forbedret biotilgængelighed af lægemidler med sonikering

Tungtopløselige farmaceutiske molekyler har en meget lav biotilgængelighed og derfor en lav effekt, især når de administreres oralt. Når sådanne lægemidler med lav vandopløselighed reduceres til nanostørrelse og formuleres som nanosuspensioner, kan biotilgængeligheden øges markant. For eksempel blev mere end 65% af lægemidlet opløst på 5 timer i azithromycin-nanosuspensioner sammenlignet med en opløsning på blot 20% af mikroniseret azithromycin.
Ultralydsbehandling er en yderst effektiv metode til at reducere partikelstørrelsen, udfælde nanokrystaller og dispergere aktive farmaceutiske ingredienser i nanosuspensioner. Sådanne nanosuspensioner består udelukkende af det rene aktive farmaceutiske stof.
Desuden er lægemiddelmolekyler i nanostørrelse og nanosuspensioner nemme at inkorporere i forskellige lægemiddelformer såsom tabletter, kapsler og hurtigt opløselige lægemiddelformer.

Fremstilling af meloxicam-nanokrystaller ved hjælp af ultralyd

Meloxicam, et hyppigt ordineret non-steroidt antiinflammatorisk lægemiddel (NSAID), har kun lav vandopløselighed, hvilket reducerer dets biotilgængelighed og virkningens indtræden. Ultralydsbehandling bruges til at mikronisere meloxicam-krystaller og reducere dem til nanostørrelse samt til at fremstille stabile nanosuspensioner med overlegen biotilgængelighed og effektivitet af lægemidlet.

Mikroskopiske billeder af meloxicam-suspension:
Til venstre: ubehandlet meloxicam-suspension
Til højre: meloxicam-nanosuspension fremstillet ved ultralydsbehandling med UP100H i 45 minutter ved 100% amplitude og cyklus 1.

Iurian et al. (2015) undersøgte virkningerne af sonikering på meloxicam-krystaller og deres tilhørende biotilgængelighed. De påviste, at den vigtigste faktor, der påvirker fremstillingen af meloxicam-nanokrystaller, er ultralydsamplituden.
Amplituden og tiden viste sig at være de vigtigste variabler. En forøgelse af dem medførte en betydelig størrelsesreduktion og homogenitet som følge af kavitationsfænomenet, mens den anvendte cyklus var mindre vigtig. Krystalstørrelsen havde stor indflydelse på opløsningen; der blev konstateret en stærk korrelation mellem små krystaller og hurtig opløsning efter frysetørring af nanosuspensionerne. Den optimale formulering blev opnået ved kontinuerlig sonikering ved 100% amplitude i 45 minutter, hvilket gav krystaller på 600 nm med et polydispersitetsindeks på 0,521 og hurtig opløsning af lægemidlet. Den morfologiske analyse viste små, runde krystaller med en snæver størrelsesfordeling.

Højere amplituder giver den mest effektive fremstilling af meloxicam-nanokrystaller.

Højtydende ultralydshomogenisatorer til nanosuspensioner

Hielscher Ultrasonics er din betroede leverandør af pålideligt, højtydende ultralydsudstyr fra laboratorie- og pilotskala til fuldt industrielle systemer. Apparater fra Hielscher Ultrasonics har avanceret hardware, intelligent software og enestående brugervenlighed – designet og fremstillet i Tyskland. Hielschers robuste ultralydsapparater til dispergering, deagglomerering, syntese af nanopartikler og funktionalisering kan anvendes 24/7/365 under fuld belastning. Afhængigt af din proces og dit produktionsanlæg kan vores ultralydsapparater anvendes til batchbehandling eller kontinuerlig inlinebehandling. Forskelligt tilbehør såsom sonotroder (ultralydssonder), forstærkerhorn, flowceller og reaktorer er let tilgængeligt.
Kontakt os nu for at få flere tekniske oplysninger, videnskabelige studier, protokoller og et tilbud på vores ultralydshomogenisatorer til fremstilling af nanosuspensioner, der indeholder farmaceutiske nanokrystaller eller nanopartikler! Vores veluddannede medarbejdere med mange års erfaring drøfter gerne din nanoanvendelse med dig!

Tabellen nedenfor giver dig et indtryk af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:

Sonofragmentering af krystaller af acetylsalicylsyre (aspirin)
[study and pictures: ©Zeiger and Suslick, 2011]