Nootropika und Smart Drugs mit Ultraschall herstellen

Smart Drugs und Nootropike / nootropische Supplemente werden als "kognitive Booster" konsumiert, welche die kognitive Funktion, Gehirnkapazität, Konzentration, das Gedächtnis und die Kreativität steigern, Motivation und geistige Energie fördern sowie die Gesundheit des Gehirns unterstützen. Um den Transport der bioaktiven Verbindungen in Nootropika, Smart Drugs und energetisierende Substanzen über die Blut-Hirn-Schranke (BHS) zu fördern, sollten die Moleküle in nano-skaliger Form vorliegen. Mittels Ultraschall hergestellte Nanoliposomen, Mizellen, Solid-Lipid-Nanopartikel, nanostrukturierte Nano-Carrier und Nanoemulsionen sind dafür bekannt, dass sie die Bioverfügbarkeit von bioaktiven Molekülen, Vitaminen und Phytochemikalien erhöhen.

Nootropika oder Smart Drugs sind gehirn- und körperstimulierende Moleküle – so genannte kognitive Booster – die sich in die folgenden Kategorien einteilen lassen: Racetame, Stimulanzien, Adaptogene, Cholinergika, Serotoninergika, Dopaminergika, Smart Srugs mit metabolischer Funktion sowie weitere Unterkategorien.
Interessieren Sie sich für diese verschiedenen Kategorien von Nootropika? Klicken Sie hier, um mehr über Nootropika und deren Kategorisierung zu erfahren!

Was sind Liposome und Lipid-basierte Nanocarrier?

Liposomen und lipidbasierte Nano-Carrier wie Nanoemulsionen, Nanosuspensionen, Solid-Lipid-Nanopartikel (SLNs) und nanostrukturierte Lipid Carrier (NLCs) sind als effektive Arzneistoffträgersysteme bekannt, welche bioaktive Moleküle und Nährstoffe an den Zielort in den Zellen liefern und eine überlegene Bioverfügbarkeit und Absorptionsrate erreichen.

Liposomen

Ultraschall ist die bevorzugte Technik zur Bildung von Liposomen mit einer hohen Belastung an bioaktiven Verbindungen.Liposomen können als eine spezifische Form von nanostrukturierten Lipid-Nanocarriern kategorisiert werden. Liposomen sind kugelförmige Vesikel mit einem wässrigen Kern, der von einer oder mehreren Lipid-Doppelschichten umschlossen ist. Da Liposomen die Fähigkeit besitzen, lipophile und hydrophile Moleküle einzukapseln, haben sie sich als hochwirksames System bei der Formulierung von Medikamenten durchgesetzt. Aufgrund seiner selbstorganisierten, in sich selbst geschlossenen Struktur kann ein Liposom mehrere bioaktive Verbindungen (d.h. Nährstoffe oder therapeutische Moleküle) auf einmal verkapseln. Seine phospholipidische Doppelschicht schützt die eingeschlossenen bioaktiven Moleküle vor Hydrolyse und oxidativer Zersetzung. Da die Struktur der Liposomenhülle eine signifikante Ähnlichkeit mit der Struktur der Membran von Säugetierzellen aufweist, sind Liposomen in der Lage, bioaktive Verbindungen in Zellen und subzelluläre Bereiche zu transportieren. Zu den bekannten Vorteilen liposomaler Trägersysteme gehören ihr Schutz vor enzymatischem Abbau, ihre geringe Toxizität, ihre hohe Biokompatibilität, biologische Abbaubarkeit und Nicht-Immunogenität.

Ultrasonication is a fast and reliable technique to produce superior liposomes, nanoliposomes and nano-structured lipid carriers.

UP400St, ein 400 Watt starker Ultraschall-Homogenisator, für die Herstellung von Nano-Liposomen.

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Liposomes, niosomes, nanoemulsions, solid-lipid nanoparticles, and nanostructured lipid carriers can be produced by ultrasonic emulsification.

Die strukturelle Zusammensetzung von Liposomen, Niosomen, Nanoemulsionen, Fest-Lipid-Nanopartikeln, nanostrukturierten Lipidträgern
Bild: Poonia et al. 2016

Andere Lipid-Basierte Nano-Carrier

Famotidin-beladene Fest-Lipid-Nanopartikel (SLNs), die durch Ultraschall hergestellt werdenLipidische Nanocarrier bzw. lipidbasierte Nanocarrier sind definiert als nanogroße Wirkstoff-/Moleküldarreichungsform, welche Lipidstrukturen verwenden, um bioaktive Moleküle einzukapseln und dadurch eine verbesserte Bioverfügbarkeit, höhere Absorptionsraten, verbesserte Langzeitstabilität und Schutz vor externen Zersetzungsfaktoren (z.B. Oxidation, Hydrolyse) zu erreichen. Zu den nanostrukturierten Lipidcarriern gehören Solid-Lipid-Nanopartikel (SLN), nanostrukturierte Lipid Carrier (NLC), Nanoliposomen, Micellen, Nanoemulsionen, Nanosuspensionen und Lipid-Nanoröhren. Die spezifische chemische Zusammensetzung und ihre entsprechenden physikalisch-chemischen Eigenschaften verleihen jedem Nano-Abgabesystem einzigartige Vorteile, wodurch sie für spezifische Verabreichungsformen (z.B. oral, intravenös, intranasal, transdermal usw.), Molekülkombinationen, Beladungskapazität oder die verzögerte Abgabe dementsprechend besonders geeignet sind.
Solid-Lipid-Nanopartikel (SLN) und nanostrukturierte Lipid-Carrier (NLC) sind definiert als feste Partikel, die aus einer Lipidmatrix in einer wässrigen Phase bestehen, welche mittels Tenside stabilisiert ist.
Liposomale und andere nanoverkapselte (z.B. SLNs, NLCs) Supplemente bieten eine überlegene Bioverfügbarkeit, d.h. ein sehr hoher Prozentsatz der bioaktiven Substanz (z.B. Vitamin, Antioxidans, Flavonoid etc.) wird von den Körperzellen aufgenommen und verstoffwechselt. Nur ein sehr kleiner Teil geht verloren, da er vom Körper nicht resorbiert, sondern ausgeschieden wird. Dies macht nano-liposomale Formulierungen sehr wirksam und zuverlässig, da fast alle bioaktiven Moleküle an die Zielzellen geliefert werden.

Ultraschallformulierung von stimulierenden Molekülen mit höchster Bioverfügbarkeit

Die Ultraschall-Nanoemulgierung und Nano-Verkapselung macht nootrope und psychoaktive Moleküle wasserlöslich und dadurch hoch-absorbierbar und bioverfügbar. Eine höhere Absorptionsrate sowie eine erhöhte Bioverfügbarkeit und Biokompatibilität machen die bioaktive Substanz potenter und können es ihr ermöglichen, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.

Ultraschallverkapselung von pharmazeutischen Substanzen in feste Lipid-Nanopartikel (SLNs)

Ultraschall-gestützte Herstellung von Solid-Lipid-Nanopartikeln
(Kumar et al. 2019)

Ultraschall-Formulierung von Nootropika

  • Liposomen
  • Nano-Emulsionen
  • Mizellen
  • Solid-Lipid-Nanopartikel (SLN)
  • Nanostrukturierte Lipid-Carrier (NLC)
  • Einschlussverbindungen / Inclusion Complex (z.B. Cyclodextrin)
  • Niosomen
Ultraschallprozessor UIP2000hdT (2kW) mit gerührtem Reaktor

Ultraschallhomogenisator UIP2000hdT (2kW) mit kontinuierlich gerührtem Batch-Reaktor

Es gibt eine Vielzahl von Molekülen, Nährstoffen und Phytochemikalien zur Unterstützung der Gehirngesundheit und -kapazität, welche extrahiert und/oder zu nanoskaligen, bioverfügbaren Supplementen wie Tropfen, Tinkturen, Kapseln, Nasensprays, angereicherte Nahrungsmitteln usw. formuliert werden können.

Die bekanntesten Nootropika sind Substanzen der Racetamklasse, wie Piracetam, Aniracetam, Oxiracetam, Pramiracetam und Phenylpiracetam. Viele Racetame sind lipophil (= fettlöslich). Durch die Ultraschallbehandlung wird das fettlösliche Racetam in einer nano-skaligen Darreichungsform wie z.B. in Nanoemulsionen, Liposomen, Solid-Lipid-Nanopartikeln (SLNs) und nanostrukturierten Lipid-Carriern (NLCs) verkapselt. Diese Nano-Formulierungen verwandeln das wasserabweisende, fettlösliche Racetam in ein wasserlösliches Produkt. Da der Blutstrom im menschlichen Körper wasserbasiert ist, bieten nanoskalige wasserlösliche Formulierungen eine deutlich höhere Bioverfügbarkeit.

Mit Ultraschall Nano-Enhanced Smart Drugs herstellen

Die Technologie der Ultraschallverkapselung und Nanoformulierung ermöglicht die Herstellung von hoch-bioverfügbaren Supplementen, Nahrungsergänzungsmitteln und Therapeutika. Zu den bioaktiven Molekülen, welche von der Ultraschallformulierung zu einem liposomalen oder anderen nanostrukturierten Lipidträgersystem profitieren, zählen Vitamine, Antioxidantien, Flavonoide, Pflanzenextrakte, Mineralien, Aminosäuren und Peptide.

  • Zu den Vitaminen und Antioxidantien, die entweder aus einer natürlichen Quelle extrahiert oder aber synthetisiert werden können, gehören Vitamin C, B-Vitamine, Glutathion, Resveratrol, CoQ10 (Ubiquinon) usw.
  • Pflanzliche und botanische Moleküle wie CBD, THC, CBG (Cannabis), Katechine des grünen Tees (z.B. EGCG), Nikotin, Koffein, Ashwagandha, Berberin, Kratom usw.
  • Pilze / Pilzextrakte wie z.B. Astragalus, Lion's Mane, Turkey Tail, Chaga, Psilocybin (Magic Mushrooms), etc.
  • Aminosäuren wie Kreatin, Glycin, 5-HTP (5-Hydroxytryptophan), Phenylalanin, L-Theanin (ein in Tee vorkommendes Aminosäureanalogon), GABA (Gamma-Aminobuttersäure), Taurin, N-Acetylcystein (NAC), L-Tyrosin usw.
  • Mineralien wie Magnesiumchelate (z.B. Magnesiumthionat, Magnesiumorotat) können als Nanopartikel mittels Ultraschall in Liposomen eingekapselt werden.
  • Nährstoffe, Peptide und andere Moleküle wie Alpha-GPC, Melatonin, Cholin (Cholinbitartrat, Cholinchlorid), (racemisches) Ketamin, Omega-3-Fettsäuren (EPA, DHA), α-Liponsäure (ALA), Selegilin (L-Deprenyl), Centrophenoxin, Oxytocin, Methylenblau usw.

Die nano-liposomale Formulierung von bioaktiven Molekülen und Nährstoffen bietet eine überlegene Absorbtionsrate und die verkapselten Nano-Moleküle können die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Die Verkapselung schützt die bioaktiven Moleküle zudem gegen die säureinduzierte Hydrolyse im Magen und den enzymatischen Abbau im gesamten Magen-Darm-Trakt, so dass ein hoher Prozentsatz des Nährstoffs unbeschädigt in die Zellen transportiert wird.

Exkurs: Ultraschall-Extraktion von Phyto-Chemikalien

Die Beschallung mit Ultraschall ist die überlegene Technologie zur Freisetzung bioaktiver Moleküle aus Pflanzen, Pilzen und Bakterien. Die Ultraschallextraktion ist eine nicht-thermische Methode, deren Funktionsprinzip auf der akustischen Kavitation beruht. Akustische/Ultraschall-generierte Kavitation erzeugt mechanische Scherung und Turbulenzen, welche Zellwände und Membranen perforieren und aufschließen sowie den Stoffaustausch fördern. Durch die Beschallung werden dabei die bioaktiven Substanzen aus dem Zellinneren freigesetzt und in das Lösungsmittel (z.B. Wasser, Ethanol, Glyzerin, Pflanzenöl etc. ) überführt.
Erfahren Sie mehr über die Ultraschall-Extraktion von bioaktiven Molekülen aus Pflanzen!

Hochleistungs-Ultraschallgeräte für Nootropika und Smart Drugs Formulierungen

Die Systeme von Hielscher Ultrasonics sind zuverlässige Maschinen, welche in der Pharma- und Supplementherstellung zur Formulierung hochwertiger Smart Drugs und Nootropika eingesetzt werden. Die mit Ultraschall hergestellten Darreichungsformen reichen von Nanoemulsionen über Liposomen, nanostrukturierte Lipid-Carrier, SOlid-Lipid-Nanopartikel bis hin zu Einschlusskomplexen (Cyclodextrin Inclusion Complexes), die mit Vitaminen, Antioxidantien, Flavonoiden, Peptiden, Polyphenolen und anderen bioaktiven Verbindungen beladen sind und höchste Bioverfügbarkeit, Stabilität und Funktionalität bieten. Um den Anforderungen seiner Kunden gerecht zu werden, liefert Hielscher Ultraschallgeräte vom kompakten, handgehaltenen Labor-Homogenisiator über Benchtop-Ultraschallgeräte bis hin zu kompletten Industrieanlagen für die Herstellung von Nootropika- und Smart Drugs-Formulierungen in großen Mengen. Ultraschall-Formulierungsprozesse können als Batch- oder als kontinuierlicher Inline-Prozess unter Verwendung eines Ultraschall-Durchflussreaktors ausgeführt werden. Eine breite Palette von Ultraschall-Sonotroden (Sonden) und Reaktorbehältern steht zur Verfügung, um ein optimales Setup für Ihre Liposomenproduktion zu gewährleisten. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht einen 24/7 Betrieb unter hoher Beanspruchung in anspruchsvollen Umgebungen und gewährleistet eine lange Lebensdauer der Ultraschallgeräte.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Die präzise Kontrolle über alle wichtigen Prozessparameter wie Amplitude, Druck, Temperatur und Beschallungszeit machen den Ultraschallprozess zuverlässig und reproduzierbar. Hielscher Ultrasonics weiß um die Bedeutung einer gleichbleibend hohen Produktqualität und unterstützt Supplement- und Therapeutika-Hersteller bei der Umsetzung von Prozessstandardisierung und GMP (Good Manufacturing Practices) durch intelligente Software und automatische Datenaufzeichnung. Unsere digitalen Ultraschall-Homogenisatoren zeichnen automatisch die Ultraschall-Prozessparameter auf einer eingebauten SD-Karte auf. Digitale Touch-Displays und Browser-Fernbedienung ermöglichen eine kontinuierliche Prozessüberwachung und ermöglichen es, die Prozessparameter bei Bedarf präzise einzustellen. Dies erleichtert die Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle erheblich.
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Hielscher Ultrasonics stellt leistungsstarke Ultraschall-Homogenisatoren für die Dispersion, Emulgierung und Zellenextraktion her.

Leistungsstarke Ultraschall-Homogenisatoren von Labor bis Pilot- und industrielle Maßstab.

Literatur / Literaturhinweise



Wissenswertes

Nootropika und Smart Drugs

Der Begriff „nootropisch“ leitet sich von den altgriechischen Worten νόος (nóos), welches für „Geist“ und τροπή (tropḗ), welches die Bedeutung „umdrehen" hat, ab. Nootropika, auch als Smart Drugs bekannt, sind "mind turning"-Substanzen, d.h. bioaktive Substanzen, die auf das Gehirn wirken, indem sie die kognitiven Funktionen, insbesondere Intelligenz, exekutive Funktionen, Gedächtnis, Kreativität, Wachsamkeit und Motivation steigern. Sie werden als kognitive Booster oder als Gehirndoping eingesetzt. Zu den populären Nootropika gehören auch Racetame. Die erste synthetisierte Form von Racetam wurde von GABA abgeleitet und ist als Piracetam bekannt, welches als ungiftig gilt und über lange Zeit untersucht wurde. Aniracetam, Oxiracetam, Pramiracetam und Phenylpiracetam sind strukturell ähnlich wie Piracetam, weisen aber höhere stimulierende Potenzen auf. Neuere Racetamformen wie Coluracetam, Fasoracetam, Nefiracetam oder Noopept weisen keine strukturellen Ähnlichkeiten mit Piracetam auf.
Einige Nootropika können auch psychedelische oder psychoaktive/psychotrope Wirkungen haben und mentale Prozesse beeinflussen, z.B. Wahrnehmung, Bewusstsein, Kognition, Reaktionsfähigkeit, Stimmung und Emotionen verändern.

Racetams

Racetams sind bekannt als ursprüngliche Smart Drug Form bekannt und Piracetam ist das erste synthetisierte Racetam und gilt damit als das erste Nootropikum überhaupt. Piracetam ist ein Molekül aus der Gruppe der Racetame mit der chemischen Bezeichnung 2-Oxo-1-Pyrrolidin-Acetamid. Es ist ein Derivat des Neurotransmitters GABA (Gamma-Aminobuttersäure). Piracetam ist ein Wirkstoffmolekül mit einem Pyrrolidonkern, das üblicherweise Patienten mit Alzheimer- oder Prädemenz-Symptomen verschrieben wird. Piracetam und andere Racetame werden jedoch auch von gesunden Erwachsenen verwendet, um die chemische synaptische Übertragung zwischen Gehirnzellen zu intensivieren. Racetams können dadurch den allgemeinen IQ (Intelligenzquotienten), die Gedächtnis- und Lernfunktionen, die geistige Klarheit und Motivation steigern. Andere Moleküle in der Klasse der Racetame sind z.B. Pramiracetam, Oxiracetam unԁ Aniracetam.
Da Racetams in den USA und in vielen anderen Ländern der Welt in die Kategorie der nicht-kontrollierten Substanzen fallen, können Racetams als rezeptfreie Nahrungsergänzungsmittel (OTC, over-the-counter) ohne Rezept erworben werden. Racetams gelten als ungiftig, und zu den allgemeinen Nebenwirkungen gehören Kopfschmerzen, die eine Folge des durch Racetams verursachten Cholinabbaus im Gehirn sind. Daher kombinieren Anwender häufig ihre Racetam-Dosis mit einem Cholinpräparat (z.B. Cholinbitartrat). Überdosierungen von Racetamen haben meist nur leichte Nebenwirkungen, die dem Konsum von übermäßigem Koffein ähnlich sind.

Stimulanzien

Stimulierende Substanzen wie Koffein und Nikotin sind Smart Drugs, deren Konsum in der Weltbevölkerung weit verbreitet sind. Koffein und Nikotin sind legale Psychostimulanzien, während der Konsum der Stimulanzien-Unterklasse der Amphetamine illegal ist. Die Klasse der Stimulanzien umfasst fast jedes Molekül, welches die allgemeine Wachsamkeit und Aufmerksamkeit fördert, das Gefühl von Müdigkeit und Schläfrigkeit verringert und gleichzeitig die Gehirnfunktion und den Intelligenzquotienten (IQ) erhöht. Das Anti-Narkolepsie-Medikament Modafinil ist eines der bekanntesten Medikamente, das von gesunden Menschen als "off-label cognitive enhancer" zur Steigerung der kognitiven Funktion eingesetzt wird. Ein weiteres Off-Label-Medikament ist Methylphenidat, ein Arzneimittel, das zur Behandlung der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) verabreicht und von gesunden Personen als im "Off-Label-Gebrauch" als Kognitivitäts-Booster eingesetzt wird.
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Adaptogene

Adaptogene Substanzen sind phytochemische Verbindungen, d.h. Moleküle pflanzlichen Ursprungs, die verabreicht werden, um die Reaktion und das Immunsystem des Körpers im Umgang mit Stresssituationen zu stärken. Adaptogene können als "stressauslösende" Verbindungen beschrieben werden, welche den Körper dazu veranlassen, sich an die Aufrechterhaltung oder Wiedererlangung der Homöostase (Gleichgewicht zwischen den Stoffwechselprozessen des Körpers) anzupassen. Der Hauptweg der adaptogenen Wirkung betrifft die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA-Achse) als Reaktion auf die Stimulation durch äusseren Stress. Fast alle Adaptogene fallen in die Klasse der nicht kontrollierten Medikamente, die als rezeptfreie Nahrungsergänzungsmittel (OTC = over the counter) erworben werden können. Zu den populärsten und am häufigsten konsumierten Adaptogene gehören z.B. Ginseng, Gingerol (Ingwer), Ashwagandha, Eleutherococcus senticosus (Sibirischer Ginseng), Rhodiola rosea (Arktische Wurzel), Schisandra chinensis, Kava Kava, Passionsblume, Johanniskraut und Scutellaria baicalensis (Baikal-Helmkraut).
Ist Cannabis ein Adaptogen? Cannabis hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit auf sich gezogen - vor allem aufgrund seiner entzündungshemmenden und entspannenden Verbindungen Cannabidiol (CBD) und Cannabigerol (CBG). Auch wenn Cannabinoide ungiftige pflanzliche Verbindungen sind und nachweislich stressreduzierende Wirkungen auf den Körper haben, werden Cannabis und Cannabinoide offiziell nicht als adaptogene Substanzen eingestuft. Da aber CBD, CBG und echte Adaptogenika Ähnlichkeiten in ihrer Funktion und Wirkung aufweisen, werden sie oft in Kombination eingesetzt, um die Wirksamkeit sowohl des Cannabinoids als auch des Adaptogens zu verstärken.
Während Adaptogene zwar eine gesundheitsfördernde und stressreduzierende Wirkungen haben, zeigen sie als kognitive Booster "per se" nur geringe Effekte. Die kognitive Verbesserung durch Adaptogene wird hauptsächlich dadurch erreicht, dass sie die Stressreaktion, die Widerstandsfähigkeit und die allgemeine Gesundheit des Körpers ausgleicht, anstatt direkt das Wachstum neuer Gehirnzellen oder neuronaler Verbindungen zu initiieren.
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Cholinergika

Cholinerge Substanzen sind chemische Verbindungen, die die Wirkung von Acetylcholin und/oder Butyrylcholin imitieren. Auf Cholin basierende Smart Drugs werden wegen ihrer Wirkungen auf Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Stimmungsregulierung eingenommen. Acetylcholin ist einer der wichtigsten Neurotransmitter im Gehirn. Es ist auch eine wesentliche Komponente für das ordnungsgemäße Funktionieren des peripheren Nervensystems. Cholin kann als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden, kommt aber auch in der Nahrung vor, z.B. sind Eigelb und Sojabohnen besonders reich an Cholin.
Sulbutiamin (das als rezeptfreies Medikament unter dem Markennamen Arcalion im Handel erhältlich ist) ist ein synthetisches Derivat von Thiamin (Vitamin B1), das die Blut-Hirn-Schranke überwindet und in der Lage ist, den Thiaminspiegel im Gehirn zu erhöhen. Sulbutiamin ist bekannt dafür, das Gedächtnis zu verbessern sowie Schwäche und Müdigkeit zu überwinden und gleichzeitig die psycho-behaviorale Hemmung zu reduzieren. Sulbutiamin wird als cholinerge Smart Drug eingestuft, da diese Substanz als cholinerger Regulator innerhalb des Hippocampus wirkt. Bei Anwendung in therapeutischen Dosierungen wurden keine schwerwiegenden Nebenwirkungen beobachtet.

Serotonergene

Serotonin, oder 5-Hydroxytryptamin (5-HT), ist ein Monoamin-Neurotransmitter, der die Stimmung (Wohlbefinden, Glück) beeinflusst und steuert und u.a. Schlaf, Appetit, Kognition, Lernen, Gedächtnis, das Rewardsystem und zahlreiche physiologische Prozesse wie Erbrechen und Gefäßverengung moduliert. Serotonin wird im Körper durch Einwirkung von Sonnenlicht produziert. Natürliche serotonerge (serotoninfördernde oder -freisetzende) Verbindungen, wie z.B. L-Tryptophan, sind auch in Nahrungsmitteln enthalten.

Dopaminergika

Dopaminergika sind Smart Drug Substanzen, die den Dopaminspiegel im Gehirn beeinflussen. Dopamin ist ein Hormon und ein Neurotransmitter, der im Gehirn und im Körper mehrere wichtige Rollen spielt. Zum Beispiel ist der Dopaminweg für das gute Gefühl und die biochemischen Signale für positives Feedback in Bezug auf angenehme Erfahrungen wie schmackhaftes Essen, Sex, positives soziales Umfeld usw. verantwortlich.
Dopamin ist als Medikament u.a. unter den Markennamen Intropin, Dopastat und Revimine erhältlich und wird hauptsächlich als Stimulans bei der Behandlung von schwerem niedrigen Blutdruck, langsamer Herzfrequenz und Herzstillstand eingesetzt.
Dopaminerge Smart Drugs sind Dopamin-Booster, welche zur Überwindung niedriger Dopaminspiegel eingesetzt werden, die im Allgemeinen mit einem niedrigen Energieniveau, mangelnder Motivation, Anhedonie (Unfähigkeit, Freude zu empfinden), Apathie, Depression, Suchtverhalten, schlechtem Gedächtnis und verminderter Lernleistung verbunden sind. Häufige genutzte dopaminerge Smart Drugs sind L-Tyrosin, Yohimbin und Selegilin (ein MAO-Hemmer). Dopamin-Booster fördern die Aufmerksamkeit und Wachsamkeit, indem sie entweder die Wirksamkeit von Dopamin im Gehirn erhöhen oder die Enzyme hemmen, die Dopamin abbauen.

Andere Kategorien von Smart Drugs, kognitiven Boostern und Nootropika umfassen Glycinergika, Adenosinergika, Adrenergika, Cannabinoidergika, GABAergika, Histaminergika, Melatonergika, Monoaminergika und Opioidergika.
Die Gruppe der "-ergika" Nootropika sind Substanzen, die ein bestimmtes System im Körper und im Gehirn modulieren. Das spezifische System ist im ersten Teil des Begriffs integriert. Beispielsweise modulieren Glycinergika direkt das Glycinsystem im Körper und Gehirn, Adenosinergika modulieren direkt das Adenosinsystem im Körper und Gehirn, Dopaminergika wirken auf das Dopaminsystem und so weiter.

Einschlusskomplexe

Eine Einschlussverbindung (Inclusion Complex) ist ein Komplex, in dem eine chemische Substanz – der sogenannte „Host“ – einen Hohlraum aufweist, in den ein anderes Molekül – der sogenannte „Gast“ – enthalten ist.
Cyclodextrine sind die am häufigsten verwendeten Wirtsverbindungen, da sie mit einer Vielzahl von festen, flüssigen und gasförmigen Verbindungen Einschlusskomplexe bilden können. Gastverbindungen reichen von polaren Reagenzien wie Säuren, Aminen, kleinen Ionen (z.B. ClO4- , SCN-, Halogenanionen) bis hin zu stark apolaren aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen und Edelgasen. Einschlusskomplexe können entweder in Lösung oder im kristallinen Zustand synthetisiert werden. Die Ultraschallkomplexierung von Einschlussverbindungen auf Cyclodextrinbasis ist eine sehr zuverlässige und effiziente Methode zur Herstellung beladener Einschlusskomplexe, welche eine hohe Stabilität und eine erhöhte Bioverfügbarkeit bieten. Als Lösungsmittel wird üblicherweise Wasser verwendet; Dimethylsulfoxid und Dimethylformamid sind alternative Lösungsmittel, welche als Lösungsmittel eingesetzt werden können.
Neben der Verkapselung von pharmazeutischen / nutrazeutischen Verbindungen wird Cyclodextrin auch als Wirtsverbindung für Duftstoffmoleküle eingesetzt, um eine höhere Stabilität und eine verzögerte Freisetzung zu erreichen.
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