אולטרה־מיקרוניזציה וניסוח פורמולציות ננומטריות של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA)
האמיד של חומצת השומן פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) משמש כתרופה הניתנת דרך הפה בשל השפעותיו נוגדות הדלקת והמגינות על מערכת העצבים. עם זאת, בהיותו ליפיד ובשל גודל חלקיקיו הגדול, הזמינות הביולוגית והנגישות הביולוגית של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) מוגבלות עקב מסיסותו הנמוכה במים וקליטתו המופחתת בתאים בגוף האדם. פורמולציות של פלמיטואילאתנולאמיד שעברו מיקרוניזציה, אולטרה־מיקרוניזציה או תחלוב ננומטרי משפרות במידה ניכרת את זמינותו הביולוגית ואת קצב ספיגתו. אולטרה־מיקרוניזציה ותחלוב ננומטרי באמצעות אולטרסאונד הם הטכניקה העדיפה לייצור פורמולציה של תרופה או תוסף פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) בעלת זמינות ביולוגית מצוינת.
אולטרה־מיקרוניזציה אולטרסונית של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA)
באמצעות טחינה ופיזור אולטרסוניים ניתן לייצר בקלות, ביעילות ובאופן אמין N-פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) שעבר אולטרה־מיקרוניזציה עבור תרופות, מוצרי תזונה רפואית ותוספי תזונה. טחינה ופיזור אולטרסוניים מאפשרים להקטין את גודל החלקיקים של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) עד לטווח המיקרוני או הננומטרי. ניתן להשפיע על הגודל המדויק של חלקיקי הפלמיטואילאתנולאמיד באמצעות פרמטרי עיבוד אולטרסוני, כגון אמפליטודה, לחץ ומשך הסוניקציה. לדוגמה, אמפליטודה גבוהה יותר מפעילה השפעה מפרקת חזקה יותר על החלקיקים ומביאה לגודל חלקיקים קטן יותר, כלומר לחלקיקי PEA שעברו אולטרה־מיקרוניזציה ולחלקיקי PEA בגודל ננומטרי.
הוכח כי מתן דרך הפה של פלמיטואילאתנולאמיד שעבר אולטרה־מיקרוניזציה ושל פלמיטואילאתנולאמיד בגודל ננומטרי (המכונה PEA-um או PEA שעבר אולטרה־מיקרוניזציה) מציג זמינות ביולוגית ונגישות ביולוגית עדיפות בהשוואה לצורות בעלות חלקיקים גדולים יותר. חלקיקי N-פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) בגודל 600nm ומטה אידאליים למתן דרך הפה, במיוחד כאשר הם מכומסים בליפוזומים או בננו־חלקיקים ליפידיים. פורמולציות ליפוזומליות וכן ננו־חלקיקים ליפידיים (כלומר, ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLN) או נשאים ליפידיים ננו־מובנים (NLC)) מציעים השפעות עדיפות, למשל בטיפול בכאב דלקתי במודלים של חולדות.
יתרונות של פורמולציות PEA המיוצרות באמצעות אולטרסאונד
- זמינות ביולוגית ויעילות מרביות של PEA
- פלמיטואילאתנולאמיד שעבר אולטרה־מיקרוניזציה
- פורמולציית PEA שעברה תחלוב ננומטרי
- ייצור בדרגת איכות פרמצבטית
המכשיר UIP2000hdT הוא מכשיר אולטרסוני רב־עוצמה בהספק 2kW לאולטרה־מיקרוניזציה ולהקטנה לגודל ננומטרי של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA). PEA בגודל ננומטרי מציג זמינות ביולוגית עדיפה והשפעות משופרות במידה ניכרת.
טחינה ופיזור אולטרסוניים של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA)
הקטנת גודל חלקיקים באמצעות אולטרסאונד היא טכניקה מבוססת היטב, הנמצאת בשימוש נרחב בתעשיות שונות. לדוגמה, חומרים פעילים בתרופות (APIs) עוברים לעיתים קרובות אולטרה־מיקרוניזציה והקטנה לגודל ננומטרי באמצעות מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים. לפיכך, גם פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) עובר לעיתים קרובות אולטרה־מיקרוניזציה והקטנה לגודל ננומטרי באמצעות אולטרסאונד, תוך קבלת מוצר בדרגת איכות פרמצבטית או בדרגת איכות המתאימה למוצרי תזונה רפואית.
אולטרה־מיקרוניזציה והקטנה לגודל ננומטרי באמצעות אולטרסאונד מסייעות להתגבר על החסרונות הנובעים מהאופי הליפופילי והגבישי וכן מטמפרטורת ההתכה של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA). צורות PEA שעברו אולטרה־מיקרוניזציה או שהן בגודל ננומטרי מאפשרות הכנת פורמולציות של תרופות או תוספים בעלות זמינות ביולוגית גבוהה.
תחלוב ננומטרי אולטרסוני של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA)
תחלוב ננומטרי אולטרסוני הוא יישום בסיסי הנדרש להכנת פורמולציות תרופתיות בעלות זמינות ביולוגית גבוהה, לרבות ליפוזומים וננו־חלקיקים ליפידיים. כוחות הגזירה האולטרסוניים החזקים מפרקים טיפות ליפידיות ומימיות לגדלים קטנים עד כדי כך שהנוזלים שאינם מתערבבים זה בזה הופכים לננו־תחליב יציב מעצמו. תהליך זה נדרש להכנת ליפוזומים וננו־חלקיקים ליפידיים, שבהם הטיפה הליפידית בגודל ננומטרי מכומסת בציפוי מימי. ציפוי מימי זה אידאלי להעברת חומרים פעילים ליפידיים כגון פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) אל תוך התאים, שבהם החומר הפעיל יכול להפעיל את ההשפעות הרצויות (למשל, השפעות נוגדות דלקת או מפחיתות כאב).
מבנה של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) וננו־חלקיקים ליפידיים (SLN = ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים; NLC = נשאים ליפידיים ננו־מובנים).
תמונה: ©Puglia et al., 2018
ננו־חלקיקים ליפידיים (NPs) שהוכנו באמצעות אולטרסאונד, כגון ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLN) או נשאים ליפידיים ננו־מובנים (NLC), שימשו בהצלחה לשיפור הזמינות הביולוגית של N-פלמיטואילאתנולאמיד הניתן דרך הפה ובמריחה מקומית.
יתרון מרכזי של השימוש באולטרסאונד הוא שניתן להשתמש בטכנולוגיה האולטרסונית לא רק להקטנת הגודל הממוצע של ננו־חלקיקים ליפידיים שהוכנו מראש, אלא גם לייצוב הרכב החלקיקים שעברו תחלוב ננומטרי, לשם יציבות לטווח ארוך. לפיכך, לסוניקציה יש תפקיד מרכזי בשליטה בגודל הסופי ובהתפלגות הגדלים של פיזורי ננו־חלקיקים ליפידיים ובשיפור הזמינות הביולוגית של חומרים פעילים כגון N-פלמיטואילאתנולאמיד (PEA).
ייצור אולטרסוני של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) ליפוזומלי
פורמולציות PEA ליפוזומליות מציגות ספיגה עדיפה במערכת העיכול ומתגברות על חסמי הקליטה (כלומר, מסיסות נמוכה במים וזמינות ביולוגית נמוכה). מתן דרך הפה של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA) המכומס בליפוזומים מביא לשיפור הנגישות הביולוגית ולרמות גבוהות יותר בפלזמה.
שימוש באולטרסאונד הוא שיטה מבוססת היטב ואמינה לייצור פורמולציות ליפוזומליות בכמויות קטנות וגדולות. ייצור ליפוזומים באמצעות אולטרסאונד ידוע ביעילות כימוס גבוהה (%EE) וביציבות לטווח ארוך. לפיכך, סוניקציה כבר משמשת לייצור ליפוזומים בתעשיית התרופות, מוצרי התזונה הרפואית והקוסמטיקה.
למידע נוסף על היתרונות של כימוס בליפוזומים באמצעות אולטרסאונד!
מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים להקטנת פלמיטואילאתנולאמיד לגודל ננומטרי
Hielscher Ultrasonics היא השותפה האמינה שלכם למכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לאולטרה־מיקרוניזציה, להקטנה לגודל ננומטרי ולכימוס ננומטרי של פלמיטואילאתנולאמיד (PEA). מאחר שהמעבדים האולטרסוניים התעשייתיים של Hielscher Ultrasonics מספקים בקלות אמפליטודות גבוהות מאוד של עד 200µm בהפעלה רציפה 24/7, הם מסוגלים לייצר באופן אמין N-פלמיטואילאתנולאמין (PEA) שעבר אולטרה־מיקרוניזציה ובגודל ננומטרי. אותה מערכת אולטרסונית המשמשת לאולטרה־מיקרוניזציה ולהקטנה לגודל ננומטרי יכולה לשמש בהמשך להכנת ננו־תחליבים, ליפוזומים וננו־חלקיקים ליפידיים המכמסים PEA.
מכיוון שמגוון המוצרים של Hielscher מכסה את מלוא הטווח, ממכשירים אולטרסוניים מעבדתיים קומפקטיים אך רבי־עוצמה ועד למערכות ייצור תעשייתיות מלאות, אנו יכולים להציע לכם את ההומוגנייזר האולטרסוני האידאלי ליישום וליעדי הייצור שלכם. אביזרים רבים, כגון סונוטרודות (המוכרות גם כגשושיות אולטרסוניות או כקרניים אולטרסוניות), קרני הגברה, תאי זרימה וכורים, מאפשרים להתאים את המערך האולטרסוני המיטבי להשגת תוצאות עדיפות.
צרו איתנו קשר עכשיו! הצוות המיומן ובעל הניסיון הרב שלנו ישמח לספק לכם מידע נוסף ולהמליץ על המכשיר האולטרסוני המתאים לתהליך הפלמיטואילאתנולאמין (PEA) שלכם!
הטבלה שלהלן מספקת אינדיקציה לקיבולת העיבוד המשוערת של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול מכשירי UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים ליישומי ערבוב, פיזור, תחלוב ומיצוי בקנה מידה מעבדתי, בקנה מידה של פיילוט ובקנה מידה תעשייתי.
ספרות / מקורות
- Pucek-Kaczmarek, A. (2021): Influence of Process Design on the Preparation of Solid Lipid Nanoparticles by an Ultrasonic-Nanoemulsification Method. Processes 2021, 9, 1265.
- Impellizzeri, Daniela; Bruschetta, Giuseppe; Cordaro, Marika; Crupi, Rosalia; Siracusa, Rosalba; Esposito, Emanuela; Cuzzocrea, Salvatore (2014): Micronized/ultramicronized palmitoylethanolamide displays superior oral efficacy compared to nonmicronized palmitoylethanolamide in a rat model of inflammatory pain. Journal of neuroinflammation. 11(1):136.
- Noce, Annalisa; Maria Albanese; Giulia Marrone; Manuela Di Lauro; Anna Pietroboni Zaitseva; Daniela Palazzetti; Cristina Guerriero; Agostino Paolino; Giuseppa Pizzenti; Francesca Di Daniele; Annalisa Romani; Cartesio D'Agostini; Andrea Magrini; Nicola B. Mercuri; Nicola Di Daniele (2021): Ultramicronized Palmitoylethanolamide (um-PEA): A New Possible Adjuvant Treatment in COVID-19 patients. Pharmaceuticals 14, no. 4: 336.
- Puglia C., Santonocito D., Ostacolo C., Maria Sommella E., Campiglia P., Carbone C., Drago F., Pignatello R., Bucolo C. (2020): Ocular Formulation Based on Palmitoylethanolamide-Loaded Nanostructured Lipid Carriers: Technological and Pharmacological Profile. Nanomaterials (Basel). 2020 Feb 8;10(2):287.
- Fanny Astruc-Diaz (2012): Cannabinoids delivery systems based on supramolecular inclusion complexes and polymeric nanocapsules for treatment of neuropathic pain. Human health and pathology. Université Claude Bernard – Lyon I, 2012. English.
עובדות שכדאי לדעת
מהו פלמיטואילאתנולאמיד?
פלמיטואילאתנולאמיד (PEA), או N-פלמיטואילאתנולאמיד, הוא אמיד אנדוגני של חומצת שומן, כלומר חומר שגוף האדם יכול לייצר בעצמו. פלמיטואילאתנולאמיד משך תשומת לב רבה בתחום הרפואה כטיפול רב־עוצמה בכאב ובדלקת. PEA נמצא גם במזונות כגון ביצים וחלב, ועד כה לא נצפו תופעות לוואי או אינטראקציות שליליות בין תרופות.
בהיותו מולקולה ליפידית, מסיסותו הנמוכה של N-פלמיטואילאתנולאמיד במים, ובעקבותיה זמינותו הביולוגית הנמוכה, מהוות אתגר מרכזי לשימוש בו לצורכי טיפול. מכיוון שפלמיטואילאתנולאמיד כמעט אינו מסיס במים ומסיסותו ברוב הממסים המימיים האחרים נמוכה מאוד, הוא מצריך פורמולציה מתוחכמת, הכוללת אולטרה־מיקרוניזציה וכימוס של מולקולות הפלמיטואילאתנולאמיד בננו־תחליב או בנשאים ליפידיים ננומטריים. שימוש באולטרסאונד הוא טכניקה מבוססת לאולטרה־מיקרוניזציה ולניסוח פורמולציות ננומטריות של פלמיטואילאתנולאמיד באופן אמין ויעיל.
מונחים נוספים המשמשים לציון פלמיטואילאתנולאמיד: N-palmitoylethanolamide, Hydroxyethylpalmitamide, Impulsin, N-(2-Hydroxyethyl) hexadecanamide, N-(2-Hydroxyethyl)palmitamide, Palmidrol, Palmitamide MEA, Palmitic Acid Monoethanolamide, Palmitoylethanolamine.
