Φαρμακευτικά νανοαιωρήματα με βελτιωμένη βιοδιαθεσιμότητα

Τα νανοαιωρήματα που παρασκευάζονται με κατεργασία με υπερήχους παρουσιάζουν σημαντικά βελτιωμένη φαρμακολογική βιοδιαθεσιμότητα. Ειδικά τα μόρια φαρμάκων με χαμηλή υδατοδιαλυτότητα, η οποία μειώνει τη βιοδιαθεσιμότητά τους και την έναρξη της δράσης τους, ωφελούνται από την τεχνική μείωσης του μεγέθους στη νανοκλίμακα με υπερήχους. Η κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται για τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων και των κρυστάλλων φαρμάκων σε νανομετρικές διαστάσεις και για την παρασκευή σταθερών νανοαιωρημάτων με ανώτερη βιοδιαθεσιμότητα και αποτελεσματικότητα του φαρμάκου.

Βελτιωμένη βιοδιαθεσιμότητα φαρμάκων με κατεργασία με υπερήχους

Τα δυσδιάλυτα φαρμακευτικά μόρια έχουν πολύ χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα και, επομένως, χαμηλή αποτελεσματικότητα, ιδίως όταν χορηγούνται από το στόμα. Όταν το μέγεθος τέτοιων φαρμάκων με χαμηλή υδατοδιαλυτότητα μειώνεται στη νανοκλίμακα και αυτά διαμορφώνονται σε νανοαιωρήματα, η βιοδιαθεσιμότητα μπορεί να αυξηθεί θεαματικά. Για παράδειγμα, στην περίπτωση νανοαιωρημάτων αζιθρομυκίνης, διαλύθηκε περισσότερο από το 65% του φαρμάκου σε 5 ώρες, σε σύγκριση με διάλυση μόλις του 20% της μικρονισμένης αζιθρομυκίνης.
Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια ιδιαίτερα αποδοτική μέθοδος για τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων, την καταβύθιση νανοκρυστάλλων και τη διασπορά δραστικών φαρμακευτικών ουσιών σε νανοαιωρήματα. Τέτοια νανοαιωρήματα αποτελούνται αποκλειστικά από την καθαρή φαρμακευτική δραστική ένωση.
Επιπλέον, τα μόρια φαρμάκων νανομετρικού μεγέθους και τα νανοαιωρήματα ενσωματώνονται εύκολα σε διάφορες φαρμακοτεχνικές μορφές, όπως δισκία, κάψουλες και μορφές ταχείας διάλυσης.

Παρασκευή νανοκρυστάλλων μελοξικάμης με υπερήχους

Η μελοξικάμη, ένα συχνά συνταγογραφούμενο μη στεροειδές αντιφλεγμονώδες φάρμακο (ΜΣΑΦ), έχει μόνο χαμηλή υδατοδιαλυτότητα, η οποία μειώνει τη βιοδιαθεσιμότητά της και την έναρξη της δράσης της. Η κατεργασία με υπερήχους χρησιμοποιείται για τον μικρονισμό και τη μείωση του μεγέθους των κρυστάλλων μελοξικάμης στη νανοκλίμακα και για την παρασκευή σταθερών νανοαιωρημάτων με ανώτερη βιοδιαθεσιμότητα και αποτελεσματικότητα του φαρμάκου.

Μικροσκοπικές εικόνες αιωρήματος μελοξικάμης:
Αριστερά: μη επεξεργασμένο αιώρημα μελοξικάμης
Δεξιά: Νανοαιώρημα μελοξικάμης που προέκυψε με κατεργασία με υπερήχους με το UP100H για 45 λεπτά σε πλάτος 100% και κύκλο 1.

Οι Iurian et al. (2015) διερεύνησαν τις επιδράσεις της κατεργασίας με υπερήχους στους κρυστάλλους μελοξικάμης και στην αντίστοιχη βιοδιαθεσιμότητά τους. Κατέδειξαν ότι ο σημαντικότερος παράγοντας που επηρεάζει την παρασκευή νανοκρυστάλλων μελοξικάμης είναι το πλάτος των υπερήχων.
Το πλάτος και ο χρόνος διαπιστώθηκε ότι ήταν οι σημαντικότερες μεταβλητές. Η αύξησή τους επέφερε σημαντική μείωση του μεγέθους και ομοιογένεια λόγω του φαινομένου της σπηλαίωσης, ενώ ο εφαρμοζόμενος κύκλος ήταν λιγότερο σημαντικός. Το μέγεθος των κρυστάλλων επηρέασε σε μεγάλο βαθμό τη διάλυση· παρατηρήθηκε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ μικρών κρυστάλλων και ταχείας διάλυσης μετά τη λυοφιλίωση των νανοαιωρημάτων. Το βέλτιστο σκεύασμα προέκυψε με συνεχή κατεργασία με υπερήχους σε πλάτος 100% για 45 λεπτά, συνθήκες που οδήγησαν σε κρυστάλλους 600 nm με δείκτη πολυδιασποράς 0,521 και ταχεία διάλυση του φαρμάκου. Η μορφολογική ανάλυση αποκάλυψε μικρούς, στρογγυλούς κρυστάλλους με στενή κατανομή μεγέθους.

Τα υψηλότερα πλάτη οδηγούν στην πλέον αποτελεσματική παρασκευή νανοκρυστάλλων μελοξικάμης.

Ομογενοποιητές υπερήχων υψηλής απόδοσης για νανοαιωρήματα

Η Hielscher Ultrasonics είναι ο έμπιστος προμηθευτής σας για αξιόπιστο εξοπλισμό υπερήχων υψηλής απόδοσης, από εργαστηριακά συστήματα και συστήματα πιλοτικής κλίμακας έως πλήρως βιομηχανικά συστήματα. Οι συσκευές της Hielscher Ultrasonics διαθέτουν εξελιγμένο υλικό, έξυπνο λογισμικό και εξαιρετική ευχρηστία – σχεδιάζονται και κατασκευάζονται στη Γερμανία. Τα ανθεκτικά μηχανήματα υπερήχων της Hielscher για διασπορά, αποσυσσωμάτωση, σύνθεση και λειτουργικοποίηση νανοσωματιδίων μπορούν να λειτουργούν 24/7/365 υπό πλήρες φορτίο. Ανάλογα με τη διεργασία και την εγκατάσταση παραγωγής σας, οι συσκευές υπερήχων μας μπορούν να λειτουργούν κατά παρτίδες ή συνεχώς εντός γραμμής. Διατίθενται άμεσα διάφορα παρελκόμενα, όπως ηχοτρόδια (ανιχνευτές υπερήχων), ενισχυτές πλάτους, κυψελίδες ροής και αντιδραστήρες.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για περισσότερες τεχνικές πληροφορίες, επιστημονικές μελέτες, πρωτόκολλα και προσφορά για τους ομογενοποιητές υπερήχων μας για την παραγωγή νανοαιωρημάτων που περιέχουν φαρμακευτικούς νανοκρυστάλλους ή νανοσωματίδια! Το άρτια εκπαιδευμένο προσωπικό μας με πολυετή εμπειρία θα χαρεί να συζητήσει μαζί σας την εφαρμογή σας στη νανοκλίμακα!

Ο παρακάτω πίνακας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:

Θραύση κρυστάλλων ακετυλοσαλικυλικού οξέος (ασπιρίνης) με υπερήχους
[study and pictures: ©Zeiger and Suslick, 2011]