Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Nanopartículas de lípidos sólidos de famotidina formuladas por ultrasonido

La famotidina es una molécula farmacéutica común utilizada en los medicamentos para la acidez estomacal. A fin de superar la escasa solubilidad y la escasa biodisponibilidad resultante, la famotidina puede formularse en nanopartículas de lípidos sólidos utilizando la sonicación como técnica de encapsulación.

Nanopartículas de lípidos sólidos cargadas de famotidina por ultrasonido

La sonicación se utiliza ampliamente en la producción de productos farmacéuticos, vacunas y suplementos dietéticos. Una aplicación importante es la formulación, encapsulación y/o atrapamiento de moléculas bioactivas (es decir, sustancia farmacológica) en sistemas funcionales nanoestructurados de administración de medicamentos, como nanopartículas de lípidos sólidos, liposomas, niosomas, complejos de inclusión o nanopartículas poliméricas.

Famotidina

La famotidina es un bloqueador de los receptores H2 y el compuesto activo del medicamento de venta libre para la acidez estomacal Pepcid. La absorción oral es bastante rápida, pero la famotidina puede ser degradada por el ácido del estómago causando una reducción de la dosis hasta el 35,8% después de 50 minutos. Esta droga también se somete a un metabolismo de primer paso que reduce su bio-disponibilidad sólo hasta el 40-50%
A finales de abril de 2020, la famotidina también se estudia como posible medicamento para tratar a los pacientes que sufren la enfermedad COVID-19 causada por el SARS-CoV-2 (coronavirus). En un ensayo clínico, los pacientes con la enfermedad severa del coronavirus COVID-19 están recibiendo famotidina por vía intravenosa.
Las drogas comunes que contienen famotidina son conocidas bajo varios nombres de marca como Pepcid AC, Acid Controller, Pepcid, Acid Reducer (famotidina), Heartburn Prevention, y Heartburn Relief (famotidina).

Preparación ultrasónica de nanopartículas de lípidos sólidos

La preparación ultrasónica de nanopartículas lipídicas sólidas cargadas de famotidina (SLN) es una técnica sencilla y eficaz para formular un sistema de administración de medicamentos de alta calidad y tamaño nanométrico con una biodisponibilidad significativamente mayor.
UP400St - un potente homogeneizador ultrasónico de 400WZai y otros (2019) prepararon nanopartículas de lípidos sólidos (SLN) utilizando la técnica de emulsificación en caliente asistida por ultrasonidos. El monoestearato de glicerilo y la mezcla Span 20 (3:1 p/p) se fundieron a unos 60°C y añadieron famotidina (2 mg/mL de volumen total). El agua que contenía poloxámero (4mg/mL) fue calentada también a aprox. 60°C y transferida a la mezcla de lípidos fundidos. La fase lipídica y acuosa se mezcló con un homogeneizador de alto cizallamiento a 5.000 rpm durante 5 min, y luego se sonicó con un ultrasonido tipo sonda durante 5 min.
Los resultados mostraron que las nanopartículas lipídicas sólidas cargadas de famotidina tenían un tamaño medio de partícula de un promedio de 151,90 ± 26,05 nm y una distribución de tamaño relativamente pequeña (0,35 ± 0,04). Las nanopartículas de lípidos sólidos cargadas de famotidina tenían una alta eficiencia de atrapamiento de 82,30 ± 4,39 % y una mayor biodisponibilidad.

Nanopartículas de lípidos sólidos cargadas de famotidina (SLN) preparadas por ultrasonido

Imagen TEM de nanopartículas lipídicas sólidas preparadas por ultrasonido cargadas con famotidina (barra de escala 100nm)
fuente: Zai et al. 2019

La encapsulación ultrasónica se utiliza para producir grandes volúmenes de liposomas de calidad farmacéutica con una gran carga de sustancias activas.

UIP1000hdT con reactor de flujo de vidrio para la producción de nanopartículas de lípidos sólidos (SLN)

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Ventajas de la preparación ultrasónica del SLN

  • Emulsión de alto rendimiento
  • Encapsulado simple y eficiente
  • Alta carga de moléculas bioactivas
  • Control exacto de los parámetros del proceso
  • Proceso rápido
  • Control de temperatura preciso y no térmico
  • escalabilidad lineal
  • reproducibilidad
  • Estandarización de procesos / GMP
  • Sondas y reactores autoclavables
  • CIP / SIP

Ultrasonidos de alto rendimiento para formulaciones farmacéuticas

Hielscher Ultrasonics tiene una larga experiencia en el diseño, la fabricación, la distribución y el servicio de homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para la industria farmacéutica y alimentaria.
La preparación de nanopartículas de lípidos sólidos de alta calidad, portadores de lípidos nanoestructurados, liposomas, niosomas y complejos de inclusión de ciclodextrina son procesos en los que se utilizan los sistemas ultrasónicos de Hielscher con una gran fiabilidad y una calidad superior. Los ultrasonidos de Hielscher permiten un control preciso de todos los parámetros del proceso, como la amplitud, la temperatura, la presión y la energía de sonicación. El software inteligente protocoliza automáticamente todos los parámetros de sonicación (hora, fecha, amplitud, energía neta, energía total, temperatura, presión) en la tarjeta SD incorporada.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para dispersión, emulsificación y extracción celular.

Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.

Literatura / Referencias



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Un nanoportador es un nanomaterial que se utiliza como módulo de transporte de otra sustancia, como un fármaco. Entre los nanoportadores comúnmente utilizados se encuentran las micelas, los polímeros, las nanopartículas de núcleo, los liposomas, los dendrímeros, las nanopartículas de lípidos sólidos y los portadores de lípidos nanoestructurados. Una de las principales ventajas de los nanocargadores es su tamaño diminuto, que les permite penetrar en las células y llevar la sustancia activa cargada al tejido objetivo. Al ser capaces de modificar las propiedades físicas de los nanocarriles, por ejemplo, su forma, composición y tamaño, los nanocarriles pueden funcionar específicamente con determinados agentes terapéuticos y pautas de liberación de fármacos.