Hielscher Ultralydsteknologi

Hvorfor Nanoformulerede lægemidler?

  • Ultralyd nanoemulsioner udmærker sig som lægemiddelbærer på grund af en signifikant højere opløseligheds evne end simple Micelle opløsninger.
  • Deres termodynamiske stabilitet giver fordele i forhold til ustabile systemer såsom makro størrelse emulsioner, dispersioner og suspensioner.
  • Hielscher's Ultralydapparater bruges til at forberede nanoemulsioner med dråber ned til 10 nm – i mindre målestok og industriproduktion.

Farmaceutiske Nanoformuleringer

Da farmakologiske virkninger for det meste er direkte relateret til plasmaniveauerne, er absorption og biotilgængelighed af aktive farmaceutiske ingredienser afgørende. Biotilgængeligheden af fytokemiske såsom cannabinoider (dvs. CBD, THC, CBG og andre) eller curcuminoider er begrænset på grund af dårlig opløselighed, dårlig permeation, lav systemisk tilgængelighed, ustabilitet, omfattende first pass metabolisme eller nedbrydning i mave-tarmkanalen.
Nanoformuleringer såsom Nanoemulsioner, Liposomermiceller Nano-krystaller, eller indlæst nanopartikler anvendes i lægemidler og kosttilskud for forbedret og/eller målrettet medicin levering. Nanoemulsioner er kendt for at være meget gode køretøjer for at opnå en høj biotilgængelighed af aktive farmaceutiske ingredienser (API'er) og fytokemiske forbindelser. Desuden kan nanoemulsioner også beskytte API'er, som kan være modtagelige for hydrolyse og oxidation. API'er og fytokemikalier (f. eks. cannabinoider, curcuminoider) indkapslet i O/W Nanoemulsioner er blevet testet i forskellige videnskabelige forsøg og er veletableret som lægemiddelbærere med overlegne absorptionshastigheder.

Glasflowcelle ved UIP1000hdT ultralyd emulgeringsmiddel til fremstilling af voksemulsioner (Klik for større billede!)

Nano-emulsion i ultralydinline-reaktor

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Oralt leverede lægemidler

Biotilgængeligheden af oralt administrerede flavonoider samt mange andre phenolaktive ingredienser er stærkt begrænset af omfattende first-pass glucuronidering. For at overvinde begrænsningerne af dårlig biotilgængelighed, nano-størrelse luftfartsselskaber såsom nanoemulsioner og Liposomer er blevet grundigt evalueret for forskellige lægemidler og har vist gode resultater i at forbedre absorptionen.
Paclitaxel Nanoemulsioner lastet med paclitaxel (et kemoterapi stof, der anvendes i kræft behandlinger) havde en Dråbestørrelse mellem ~ 90.6 nm (mindste gennemsnitlige partikelstørrelse) og 110nm.
"Resultaterne af de Farmakokinetiske undersøgelser indikerede, at indkapsling af paclitaxel i nanoemulsioner gjorde den orale biotilgængelighed af paclitaxel signifikant. Den forbedrede orale biotilgængelighed, målt ved areal-under-kurven (AUC), af paclitaxel i nanoemulsioner kan tilskrives opløseligheden af lægemidlet i oliedråberne og/eller tilstedeværelsen af overfladeaktive stoffer ved olie-vand-grænsefladen. Øget absorption af paclitaxel kan også tilskrives beskyttelse af stof fra kemisk såvel som Enzymatisk nedbrydning. Forbedret oral biotilgængelighed af forskellige hydrofobe stoffer i O/W type emulsioner er blevet rapporteret i litteraturen. " [Tiwari 2006, 445]

Curcuminoids Lu et al. (2017, s. 53) rapporterer forberedelsen af ultralyd ekstraherede curcuminoider, som er blevet emulgeret ultralydet til en nanoemulsion. Curcuminoids blev ekstraheret under sonikering i ethanol. Til Nano-emulgering, de sætter 5mL curcuminoid ekstrakt i et hætteglas og fordampet ethanol under nitrogen. Derefter, 0,75 g af Lecithin og 1 mL Tween 80 blev tilsat og blandet homogent, som blev efterfulgt af tilsætning af 5,3 mL afioniseret vand. Blandingen blev omrørt grundigt og derefter sonikeredes.
Den gennemsnitlige partikelstørrelse af curcuminoid nanoemulsion med sfærisk form som bestemt af TEM var 12,1 nm. (se figuren nedenfor)

Bestemmelse af oral biotilgængelighed af curcuminoid dispersioner og nanoemulsioner fremstillet af Curcuma Longa Linnaeus.

Fig.: DLS partikelstørrelsesfordeling (A) og TEM-billede (B) af Curcuminoids dispersion sammen med partikelstørrelsesfordeling opnået direkte fra TEM-billedet (C). Kilde: Lu et al. 2017

Polymerer såsom polylaktisk-Co-glykolic Acid (PLGA) eller polyethylenglycol bruges ofte som en vigtig komponent til at forbedre indkapsling og forbedring af både stabilitet og oral biotilgængelighed. Men, brugen af polymerer er korreleret med en større partikelstørrelse (ofte > 100nm). Den tilberedte curcuminoid nanoemulsion af Lu et al. havde en væsentligt reduceret størrelse på 12-16nm. Holdbarheden blev også forbedret med en høj stabilitet af vores curcuminoid nanoemulsion over en opbevaringsperiode på 6 måneder ved 4 °C og 25 °C som angivet ved en gennemsnitlig partikelstørrelse på henholdsvis 12,4 ± 0,5 nm og 16,7 ± 0,6 nm efter længere tids opbevaring.

Effekten af farmaceutiske hjælpestoffer

DONG et al undersøgte 21 farmaceutiske hjælpestoffer og deres virkninger på biotilgængeligheden af modellen flavonoid Chrysin. Fem hjælpestoffer – Brij 35, Brij 58, labrasol, natriumoleat og Tween20 hæmmer signifikant Chrysin glucuronidering. Natriumoleat var den mest potente hæmmer af glucuronidering.

Mebudipin Khani et al. (2016) rapporterer formuleringen af en mebudipin-lastet nanoemulsion, der indeholder ethyloleat, Tween 80, span 80, polyethylenglycol 400, ethanol og DI-vand blev fremstillet ved hjælp af Probe-typen ultrasonicator. De fandt partikelstørrelsen for en optimal formulering var 22,8 ± 4,0 nm, hvilket resulterede i en relativ biotilgængelighed af mebudipin nanoemulsion, der blev forstærket med ca. 2,6 gange. Resultaterne af in vivo eksperimenter har vist, at nanoemulsions formulering var i stand til at øge biotilgængeligheden af mebudipin signifikant sammenlignet med suspensionen, olie opløselig og micellar opløsning.

Okulær levering

Okulær nanoemulsioner, fx til oftalmologiske lægemiddel levering, er blevet forberedt for at opnå bedre tilgængelighed, hurtigere penetration og højere effektivitet.
Ammar et al (2009) formulerede dorzolamid hydrochlorid i en nanoemulsion (størrelsesintervallet 8,4-12,8 nm) for at opnå en øget effekt ved behandling af glaukom, et fald i antallet af ansøgninger pr. dag og en bedre patient Compliance sammenlignet med konventionelle øjendråber. De udviklede nanoemulsioner viste hurtig indtræden af stof handling og forlænget effekt samt øget lægemiddel biotilgængelighed sammenlignet med det konventionelle markeds produkt.
af høj terapeutisk effekt

Morsi et al. (2014) tilberedte acetazolamid-belastede nanoemulsioner som følger: 1% w/w acetazolamid (ACZ) blev sonikeret med overfladeaktive/Co-overfladeaktive/olie blandinger indtil fuldstændig opløsning af lægemidlet derefter den vandige fase indeholdende 3% w/w dimethylsulfoxid ( DMSO) blev tilsat drop Wise til at fremstille nanoemulsioner, der indeholdt 39% w/w vandig fase, mens det at forberede nanoemulsioner på 59% vandindhold, vandig fase indeholdende 20% DMSO blev anvendt. DMSO blev tilsat for at forhindre enhver udfældning af lægemidlet efter tilsætning af den vandige fase. Nanoemulsioner blev fremstillet med en gennemsnitlig Dråbestørrelse på 23,8-90.2 nm. Nanoemulsioner fremstillet med et højere vandindhold på 59% viste den højeste lægemiddel frigivelse.
Nano-emulgeret acetazolamid blev med succes formuleret i nanoemulsions form, som afslørede høj terapeutisk effekt ved behandling af glaukom sammen med forlænget effekt.

Højtydende Ultrasonicators

Hielscher ultrasonics tilbyder ultralydssystemer fra kompakte Lab homogenisatorer til industrielle nøglefærdige løsninger. For at producere nanoemulsioner af højeste farmaceutisk kvalitet, en pålidelig emulgering proces er afgørende. Hielscher's brede vifte af sonotroder, flow celler og skær såsom MultiPhase Cavitator MPC48 gøre det muligt for vores kunder at opsætte optimale bearbeJdningsbetingelser for at fremstille emulsioner i nano-størrelse med standardiseret, pålidelig og ensartet kvalitet. Hielscher's ultralydmaskiner er udstyret med state-of-the-art software til drift og kontrol – sikre en pålidelig produktion af standardiserede lægemidler og Pharma-grade kosttilskud.
Kontakt os i dag for at opdage mulighederne for ultrasonisk Nano-formulerede API'er og fytokemikalier!

Kontakt os! / Spørg Os!

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultrasonics fremstiller ultralydsapparater med høj ydeevne.

High-Power ultralyd emulgatorer fra Lab til industriel skala.

Litteratur / Referencer

  • Ammar H. et al. (2009): Nanoemulsion som potentiel oftalmisk leverings system for dorzolamid hydrochlorid. AAPS pharm Sci Tech. 2009 sep; 10, stk. 3:808.
  • DONG D. et al. (2017): Natriumoleatbaseret Nanoemulsion forbedrer oral absorption af Chrysin gennem hæmning af UGT-medieret metabolisme. Mol. pharmaceutika, 2017, 14 (9). 2864 – 2874.
  • Gunasekaran th. et al. (2014): nanoteknologi: et effektivt værktøj til forbedring af phytomedicin's biotilgængelighed og Bioaktivitet. Asiatisk Pac J trop BIOMED 2014; 4 (Suppl 1). S1-S7.
  • Khani S. et al. (2016): design og evaluering af oral nanoemulsion lægemiddel levering system af mebudipin, Drug Delivery, 23:6, 2035-2043.
  • Lu P.S. et al. (2018): bestemmelse af oral biotilgængelighed af curcuminoid dispersioner og nanoemulsioner fremstillet af Curcuma Longa Linnaeus. J sci Food Agric 2018; 98:51 – 63.
  • Morsi N.M. et al. (2014): Nanoemulsion som et nyt oftalmisk leverings system for acetazolamid. International Journal of Pharmacy og farmaceutiske videnskaber vol 6, Issue 11, 2014.
  • Tiwari S.B. et al (2006): Nanoemulsions formuleringer til forbedret oral levering af dårligt opløselige lægemidler. NSTI-Nanotech 2006.


Fakta Værd at vide

Ultrasonic ekstraktion af aktive forbindelser fra planter

High-Power ultralyd er almindeligt anvendt til at isolere fra fytokemikalier (dvs. flavonoider, terterpener antioxidanter osv.) fra plantemateriale. Ultralydkavitation perforerer og bryder cellevæggene, så det intracellulære stof frigives i det omgivende opløsningsmiddel. De store fordele ved sonikering ligger den ikke-termiske behandling og brugen af opløsningsmidler. Ultralydsekstraktion er en ikke-termisk, mekanisk metode – hvilket betyder, at de sarte fytokemikalier ikke nedbrydes ved høje temperaturer. Om opløsningsmidler, er der et bredt udvalg, der kan bruges til udvinding. Almindelige opløsningsmidler omfatter vand, ethanol, glycerin, vegetabilske olier (f. eks. olivenolie, MCT-olier, kokosolie), korn alkohol (spiritus) eller et vandethanolmix blandt andre opløsningsmidler.
Klik her for at lære mere om ultralydsekstraktion af fytokemiske forbindelser fra planter!

Entourage effekt

Udvinding af en kombination af flere fytokemikalier fra en plante er kendt for stærkere virkninger. Synergien af forskellige plante forbindelser er kendt som Entourage. Hele planteekstrakter kombinere mangfoldige fytokemikalier. For eksempel indeholder cannabis over 480 aktive forbindelser. En cannabis ekstrakt, som omfatter CBD (cannabidiol), CBG (cannabigerol), CBN (cannabinol), CBC (cannabichromen), terpener og mange andre phenolforbindelser, er langt mere effektiv, da de mangfoldige forbindelser arbejder synergistisk. ultralydsekstraktion er en yderst effektiv metode til at producere et fuldt spektrum ekstrakt af fineste kvalitet.