નેનોસ્વરૂપે તૈયાર કરેલી દવાઓ શા માટે?

• સરળ માઇસેલ દ્રાવણોની સરખામણીમાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ દ્રાવ્યીકરણ ક્ષમતા ધરાવતાં હોવાથી અલ્ટ્રાસોનિક નેનો ઇમલ્શનો દવા વાહક તરીકે ઉત્તમ કામગીરી આપે છે.
• તેમની ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય સ્થિરતા મોટા કદનાં ઇમલ્શનો, વિક્ષેપણો અને નિલંબનો જેવી અસ્થિર પ્રણાલીઓની સરખામણીમાં લાભ આપે છે.
• નાના પાયે અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં 10nm જેટલાં નાનાં ટીપાં ધરાવતાં નેનો ઇમલ્શનો તૈયાર કરવા માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરોનો ઉપયોગ થાય છે.

ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા ઉત્પાદિત ઔષધીય નેનો ફોર્મ્યુલેશનો

ઔષધીય અસરો મોટેભાગે પ્લાઝ્મામાંના સ્તરો સાથે સીધી રીતે સંબંધિત હોવાથી, સક્રિય ઔષધીય ઘટકોનું શોષણ અને જૈવઉપલબ્ધતા નિર્ણાયક છે. કેનાબિનોઇડ્સ (એટલે કે CBD, THC, CBG અને અન્ય) અથવા કર્ક્યુમિનોઇડ્સ જેવા વનસ્પતિજન્ય રાસાયણિક સંયોજનોની જૈવઉપલબ્ધતા નબળી દ્રાવ્યતા, નબળી પારગમનક્ષમતા, ઓછી પ્રણાલીગત ઉપલબ્ધતા, અસ્થિરતા, વ્યાપક પ્રથમ-પસાર ચયાપચય અથવા જઠરાંત્ર માર્ગમાં વિઘટનને કારણે મર્યાદિત હોય છે.
દવાની સુધારેલી અને/અથવા લક્ષિત પહોંચ માટે ઔષધો અને પૂરકોમાં નેનો ઇમલ્શનો, લિપોસોમ્સ, માઇસેલ્સ, નેનો સ્ફટિકો અથવા દવા સમાવિષ્ટ નેનોકણો જેવાં નેનો ફોર્મ્યુલેશનોનો ઉપયોગ થાય છે. સક્રિય ઔષધીય ઘટકો (APIs) અને વનસ્પતિજન્ય રાસાયણિક સંયોજનોની ઊંચી જૈવઉપલબ્ધતા હાંસલ કરવા માટે નેનો ઇમલ્શનો ખૂબ સારા વાહક તરીકે જાણીતા છે. વધુમાં, નેનો ઇમલ્શનો એવા APIsને રક્ષણ પણ આપી શકે છે, જે જલવિઘટન અને ઓક્સિડેશન પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે. O/W નેનો ઇમલ્શનોમાં આવરિત APIs અને વનસ્પતિજન્ય રાસાયણિક સંયોજનોનું (દા.ત. કેનાબિનોઇડ્સ, કર્ક્યુમિનોઇડ્સ) વિવિધ વૈજ્ઞાનિક પરીક્ષણોમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે અને તેઓ શ્રેષ્ઠ શોષણ દર ધરાવતા દવા વાહક તરીકે સુસ્થાપિત છે.

મૌખિક રીતે અપાતી દવાઓનું અલ્ટ્રાસોનિક નેનો ઇમલ્સિફિકેશન

મૌખિક રીતે આપવામાં આવતા ફ્લેવોનોઇડ્સ તેમજ અન્ય ઘણા ફિનોલિક સક્રિય ઘટકોની જૈવઉપલબ્ધતા વ્યાપક પ્રથમ-પસાર ગ્લુક્યુરોનિડેશનને કારણે અત્યંત મર્યાદિત હોય છે. નબળી જૈવઉપલબ્ધતાની મર્યાદાઓને દૂર કરવા માટે, નેનો ઇમલ્શનો અને લિપોસોમ્સ જેવા નેનો કદના વાહકોનું વિવિધ દવાઓ માટે વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે અને શોષણ સુધારવામાં તેમણે ઉત્તમ પરિણામો દર્શાવ્યાં છે.
પેક્લિટેક્સેલ: પેક્લિટેક્સેલ (કેન્સરની સારવારમાં વપરાતી કીમોથેરાપીની દવા) સમાવિષ્ટ નેનો ઇમલ્શનોમાં ટીપાંનું કદ ~90.6nm (સૌથી નાનું સરેરાશ કણકદ) અને 110nm વચ્ચે હતું.
“ફાર્માકોકાઇનેટિક અભ્યાસોનાં પરિણામોએ દર્શાવ્યું કે નેનો ઇમલ્શનોમાં પેક્લિટેક્સેલને આવરિત કરવાથી પેક્લિટેક્સેલની મૌખિક જૈવઉપલબ્ધતા ખરેખર નોંધપાત્ર રીતે વધી હતી. વક્ર હેઠળના ક્ષેત્રફળ (AUC) દ્વારા માપવામાં આવેલી, નેનો ઇમલ્શનોમાં રહેલા પેક્લિટેક્સેલની વધેલી મૌખિક જૈવઉપલબ્ધતા તેલનાં ટીપાંમાં દવાના દ્રાવ્યીકરણ અને/અથવા તેલ–પાણીની આંતરસપાટી પર પૃષ્ઠસક્રિય પદાર્થોની હાજરીને આભારી હોઈ શકે છે. પેક્લિટેક્સેલનું વધેલું શોષણ દવાને રાસાયણિક તેમજ ઉત્સેચકીય વિઘટનથી મળતા રક્ષણને પણ આભારી હોઈ શકે છે. O/W પ્રકારનાં ઇમલ્શનોમાં વિવિધ જલવિરોધી દવાઓની સુધારેલી મૌખિક જૈવઉપલબ્ધતા અંગે સાહિત્યમાં અહેવાલ આપવામાં આવ્યો છે.” [Tiwari 2006, 445]

કર્ક્યુમિનોઇડ્સ: Lu et al. (2017, p.53) અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત કર્ક્યુમિનોઇડ્સની તૈયારી અંગે અહેવાલ આપે છે, જેમને અલ્ટ્રાસોનિક રીતે ઇમલ્સિફાઇ કરીને નેનો ઇમલ્શન બનાવવામાં આવ્યું હતું. ઇથેનોલમાં સોનિકેશન હેઠળ કર્ક્યુમિનોઇડ્સનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નેનો ઇમલ્સિફિકેશન માટે, તેમણે એક વાયલમાં 5mL કર્ક્યુમિનોઇડ અર્ક મૂક્યો અને નાઇટ્રોજન હેઠળ ઇથેનોલનું બાષ્પીભવન કર્યું. ત્યારબાદ, 0.75 g લેસિથિન અને 1 mL Tween 80 ઉમેરવામાં આવ્યાં અને સમાનરૂપે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યાં, જેના પછી 5.3mL વિઆયનીકૃત પાણી ઉમેરવામાં આવ્યું. મિશ્રણને સારી રીતે હલાવવામાં આવ્યું અને ત્યારબાદ સોનિકેશન કરવામાં આવ્યું.
અલ્ટ્રાસોનિક નેનો ઇમલ્સિફિકેશનથી 12.1 નેનોમીટરના સરેરાશ કણકદ અને ગોળાકાર આકારવાળું એકસમાન કર્ક્યુમિનોઇડ નેનો ઇમલ્શન પ્રાપ્ત થયું, જે TEM દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યું હતું (નીચેની આકૃતિ જુઓ).

આકૃતિ: કર્ક્યુમિનોઇડ્સના વિક્ષેપણનું DLS કણકદ વિતરણ (A) અને TEM પ્રતિબિંબ (B), સાથે TEM પ્રતિબિંબમાંથી સીધું મેળવેલું કણકદ વિતરણ (C).
(ચિત્ર અને અભ્યાસ: © Lu et al., 2017)

પોલિલેક્ટિક-કો-ગ્લાયકોલિક એસિડ (PLGA) અથવા પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ જેવા પોલિમરોનો ઉપયોગ ઘણીવાર એન્કેપ્સ્યુલેશન સુધારવા તથા સ્થિરતા અને મૌખિક જૈવઉપલબ્ધતા બંને વધારવા માટે મુખ્ય ઘટક તરીકે થાય છે. જોકે, પોલિમરોનો ઉપયોગ કણોના મોટા કદ સાથે સંબંધિત છે (ઘણીવાર >100nm). Lu et al. દ્વારા તૈયાર કરાયેલા કર્ક્યુમિનોઇડ નેનોઇમલ્શનનું કદ નોંધપાત્ર રીતે ઘટીને 12–16nm હતું. અમારા કર્ક્યુમિનોઇડ નેનોઇમલ્શનની સંગ્રહ આવરદા પણ સુધરી હતી અને તે 4℃ અને 25℃ પર 6 મહિનાના સંગ્રહકાળ દરમિયાન ઊંચી સ્થિરતા ધરાવતું હતું, જે લાંબા સમયના સંગ્રહ પછી અનુક્રમે 12.4 ± 0.5nm અને 16.7 ± 0.6nm ના સરેરાશ કણકદ દ્વારા દર્શાવાયું હતું.

ઔષધીય સહાયક પદાર્થો અને અલ્ટ્રાસોનિક નેનોઇમલ્સિફિકેશનની અસર

Dong et al. એ 21 ઔષધીય સહાયક પદાર્થો અને મોડેલ ફ્લેવોનોઇડ ક્રાઇસિનની જૈવઉપલબ્ધતા પર તેમની અસરોનો અભ્યાસ કર્યો હતો. પાંચ સહાયક પદાર્થો – એટલે કે Brij 35, Brij 58, labrasol, સોડિયમ ઓલિએટ અને Tween20 એ ક્રાઇસિનના ગ્લુક્યુરોનિડેશનને નોંધપાત્ર રીતે અવરોધ્યું હતું. સોડિયમ ઓલિએટ ગ્લુક્યુરોનિડેશનનું સૌથી શક્તિશાળી અવરોધક હતું.

મેબુડિપિન: Khani et al. (2016) જણાવે છે કે ઇથિલ ઓલિએટ, Tween 80, Span 80, પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ 400, ઇથેનોલ અને ડીઆયનાઇઝ્ડ (DI) પાણી ધરાવતું મેબુડિપિન ભરેલું નેનોઇમલ્શન પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. તેમણે શોધ્યું કે શ્રેષ્ઠ ફોર્મ્યુલેશન માટે કણકદ 22.8 ± 4.0 nm હતું, જેના પરિણામે મેબુડિપિન નેનોઇમલ્શનની સાપેક્ષ જૈવઉપલબ્ધતા લગભગ 2.6-ગણી વધી હતી. સજીવમાં કરાયેલા પ્રયોગોનાં પરિણામોએ દર્શાવ્યું છે કે નેનોઇમલ્શન ફોર્મ્યુલેશન સસ્પેન્શન, તેલમાં દ્રાવ્ય સ્વરૂપ અને મિસેલર દ્રાવણની તુલનામાં મેબુડિપિનની જૈવઉપલબ્ધતાને નોંધપાત્ર રીતે વધારી શક્યું હતું.

નેત્રમાં ઔષધ પહોંચાડવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નેનોઇમલ્શન

વધુ સારી ઉપલબ્ધતા, વધુ ઝડપી પ્રવેશ અને વધુ ઊંચી અસરકારકતા મેળવવા માટે નેત્રલક્ષી નેનોઇમલ્શનો તૈયાર કરવામાં આવ્યાં છે, ઉદાહરણ તરીકે આંખમાં ઔષધ પહોંચાડવા માટે.
Ammar et al (2009) એ ગ્લુકોમાની સારવારમાં વધુ અસર મેળવવા, દિવસદીઠ ઉપયોગની સંખ્યા ઘટાડવા અને પરંપરાગત આંખનાં ટીપાંની તુલનામાં દર્દી દ્વારા સારવારના વધુ સારા અનુપાલન માટે ડોર્ઝોલામાઇડ હાઇડ્રોક્લોરાઇડનું નેનોઇમલ્શન (કદની શ્રેણી 8.4–12.8nm) તૈયાર કર્યું હતું. વિકસિત નેનોઇમલ્શનોએ બજારમાં ઉપલબ્ધ પરંપરાગત ઉત્પાદનની તુલનામાં ઔષધની ક્રિયાનો ઝડપી આરંભ અને લાંબા સમય સુધી અસર તેમજ ઔષધની વધેલી જૈવઉપલબ્ધતા દર્શાવી હતી.
ઉચ્ચ ઉપચારાત્મક અસરકારકતાનું

Morsi et al. (2014) એ એસિટાઝોલામાઇડ ભરેલાં નેનોઇમલ્શનો નીચે મુજબ તૈયાર કર્યાં હતાં: 1% w/w એસિટાઝોલામાઇડ (ACZ) ને સર્ફેક્ટન્ટ / સહ-સર્ફેક્ટન્ટ / તેલનાં મિશ્રણો સાથે ઔષધ સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય ત્યાં સુધી સોનિકેશન આપવામાં આવ્યું હતું. ત્યારબાદ 39% w/w જલીય તબક્કો ધરાવતાં નેનોઇમલ્શનો તૈયાર કરવા માટે 3% w/w ડાઇમિથિલ સલ્ફોક્સાઇડ (DMSO) ધરાવતો જલીય તબક્કો ટીપે ટીપે ઉમેરવામાં આવ્યો હતો, જ્યારે 59% પાણી ધરાવતાં નેનોઇમલ્શનો તૈયાર કરવા માટે 20% DMSO ધરાવતા જલીય તબક્કાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. જલીય તબક્કો ઉમેર્યા પછી ઔષધનું કોઈપણ અવક્ષેપન અટકાવવા માટે DMSO ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. નેનોઇમલ્શનો 23.8–90.2nm ના સરેરાશ ટીપાકદ સાથે તૈયાર કરવામાં આવ્યાં હતાં. 59% જેટલું વધુ પાણી ધરાવતાં તૈયાર કરાયેલાં નેનોઇમલ્શનોએ ઔષધનું સૌથી વધુ મુક્તિકરણ દર્શાવ્યું હતું.
નેનોઇમલ્સિફાઇડ એસિટાઝોલામાઇડને સફળતાપૂર્વક નેનોઇમલ્શન સ્વરૂપમાં તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, જેણે ગ્લુકોમાની સારવારમાં લાંબા સમય સુધી અસર સાથે ઉચ્ચ ઉપચારાત્મક અસરકારકતા દર્શાવી હતી.

નેનોઇમલ્સિફિકેશન અને નેનોએન્કેપ્સ્યુલેશન માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળાં અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ

Hielscher Ultrasonics કોમ્પેક્ટ પ્રયોગશાળા હોમોજેનાઇઝર્સથી લઈને ઔદ્યોગિક ટર્નકી ઉકેલો સુધીની અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો પ્રદાન કરે છે. સર્વોચ્ચ ઔષધીય ગુણવત્તાના નેનો ઇમલ્શન બનાવવા માટે વિશ્વસનીય ઇમલ્સિફિકેશન પ્રક્રિયા અત્યંત જરૂરી છે. Hielscher ના વિવિધ પ્રકારનાં સોનોટ્રોડ્સ, ફ્લો સેલ્સ અને વૈકલ્પિક ઇન્સર્ટ MultiPhase Cavitator MPC48 અમારા ગ્રાહકોને પ્રમાણિત, વિશ્વસનીય અને સાતત્યપૂર્ણ ગુણવત્તાવાળાં નેનો કદનાં ઇમલ્શન બનાવવા માટે શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓ ગોઠવવામાં સક્ષમ બનાવે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સંચાલન અને નિયંત્રણ માટે અત્યાધુનિક સોફ્ટવેરથી સજ્જ છે – જે પ્રમાણિત ઔષધો અને ઔષધીય ગુણવત્તાના પૂરકોનું વિશ્વસનીય ઉત્પાદન સુનિશ્ચિત કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિથી નેનો ફોર્મ્યુલેશનમાં તૈયાર કરેલા APIs અને વનસ્પતિજન્ય રસાયણોની સંભાવનાઓ જાણવા માટે આજે જ અમારો સંપર્ક કરો!