מדוע תרופות ננו-מנוסחות?

• ננו-תחליבים על-קוליים מצטיינים כנשאי תרופות בשל יכולת מסיסות גבוהה משמעותית מתמיסות מיצלה פשוטות.
• היציבות התרמודינמית שלהם מציעה יתרונות על פני מערכות לא יציבות כגון תחליבים בגודל מאקרו, פיזורים ומתלים.
• Hielscher ultrasonicators משמשים להכנת nanoemulsions עם טיפות עד 10nm – בקנה מידה קטן וייצור תעשייתי.

ננופורמולציות פרמצבטיות המיוצרות על ידי Power Ultrasound

מכיוון שההשפעות הפרמקולוגיות קשורות בעיקר ישירות לרמות הפלזמה, הספיגה והזמינות הביולוגית של מרכיבים פרמצבטיים פעילים היא קריטית. הזמינות הביולוגית של פיטוכימיקלים כגון קנבינואידים (כלומר CBD, THC, CBG ואחרים) או כורכומינואידים מוגבלת עקב מסיסות ירודה, חלחול לקוי, זמינות מערכתית נמוכה, חוסר יציבות, מטבוליזם נרחב במעבר ראשון או התפרקות במערכת העיכול.
ננו-פורמולציות כגון ננו-תחליבים, ליפוזומים, מיצלות, ננו-גבישים או ננו-חלקיקים טעונים משמשים בתרופות ותוספי מזון לשיפור ו/או אספקת תרופות ממוקדת. ננו-תחליבים ידועים ככלי טוב מאוד להשגת זמינות ביולוגית גבוהה של מרכיבים פרמצבטיים פעילים (APIs) ותרכובות פיטוכימיות. יתר על כן, ננו-תחליבים עשויים גם להגן על APIs, אשר עשויים להיות רגישים הידרוליזה וחמצון. ממשקי API ופיטוכימיקלים (כגון קנבינואידים, כורכומינואידים) העטופים בננו-תחליבים O/W נבדקו בניסויים מדעיים שונים והם מבוססים היטב כנשאי תרופות עם שיעורי ספיגה מעולים.

ננו-תחליב על-קולי של תרופות המועברות דרך הפה

הזמינות הביולוגית של פלבנואידים הניתנים דרך הפה, כמו גם מרכיבים פעילים פנוליים רבים אחרים, מוגבלת מאוד על ידי גלוקורונידים נרחבים במעבר ראשון. על מנת להתגבר על המגבלות של זמינות ביולוגית ירודה, נשאים בגודל ננומטרי כגון ננו-תחליבים וליפוזומים נבדקו בהרחבה עבור תרופות שונות והראו תוצאות נהדרות בשיפור הספיגה.
Paclitaxel: ננו-תחליבים עמוסים בפקליטקסל (תרופה כימותרפית המשמשת לטיפולים בסרטן) היו בגודל טיפה בין ~90.6nm (גודל החלקיקים הממוצע הקטן ביותר) ל-110nm.
"תוצאות המחקרים הפרמקוקינטיים הצביעו על כך שאנקפסולציה של פקליטקסל בננו-תחליבים אכן שיפרה את הזמינות הביולוגית האוראלית של פקליטקסל באופן משמעותי. ניתן לייחס את הזמינות הביולוגית האוראלית המשופרת, כפי שנמדדה על ידי האזור שמתחת לעקומה (AUC), של פקליטקסל בננו-תחליבים למסיסות התרופה בטיפות השמן ו/או לנוכחות חומרים פעילי שטח בממשק שמן-מים. ספיגה משופרת של פקליטקסל ניתן לייחס גם להגנה על התרופה מפני פירוק כימי כמו גם אנזימטי. שיפור בזמינות הביולוגית האוראלית של תרופות הידרופוביות שונות בתחליבים מסוג O/W דווח בספרות". [טיווארי 2006, 445]

כורכומינואידים: Lu et al. (2017, p.53) מדווחים על הכנת כורכומינואידים שחולצו באולטרה-סאונד, אשר עברו תחליב אולטרה-סאונד לננו-תחליב. כורכומינואידים הופקו תחת סוניקציה באתנול. עבור ננו-תחליב, הם הכניסו תמצית כורכומינואיד 5 מ"ל לתוך בקבוקון ואידו את האתנול תחת חנקן. לאחר מכן, 0.75 גרם של לציטין ו 1 מ"ל של Tween 80 נוספו ועורבבו הומוגנית, ואחריו הוסיף 5.3 מ"ל של מים deionized. התערובת עורבבה ביסודיות וסונקה לאחר מכן.
הננו-אמולסיפיקציה העל-קולית הביאה לננו-תחליב כורכומינואיד אחיד עם גודל חלקיקים ממוצע של 12.1 ננומטר וצורה כדורית, שנקבעה על ידי TEM (ראה איור להלן).

איור: התפלגות גודל חלקיקי DLS (A) ותמונת TEM (B) של פיזור כורכומינואידים יחד עם התפלגות גודל החלקיקים המתקבלת ישירות מתמונת TEM (C).
(תמונה ומחקר: © Lu et al., 2017)

Polymers such as polylactic-co-glycolic acid (PLGA) or polyethylene glycol are often used as a major component to improve encapsulation and enhancement of both stability and oral bioavailability. However, the use of polymers is correlated with a larger particle size (often >100nm). The prepared curcuminoid nanoemulsion by Lu et al. had a substantially reduced size of 12-16nm. The shelf-life was also improved with a high stability of our curcuminoid nanoemulsion over a storage period of 6 months at 4℃ and 25℃ as indicated by a mean particle size of 12.4 ± 0.5nm and 16.7 ± 0.6nm, respectively, after prolonged storage.

ההשפעה של חומרים בלתי פעילים וננו-תחליב על-קולי

דונג ועמיתיו חקרו 21 חומרים פעילים פרמצבטיים והשפעתם על הזמינות הביולוגית של מודל הפלבנואיד קריסין. חמישה חומרים פעילים – כלומר Brij 35, Brij 58, labrasol, נתרן oleate, ו Tween20 עיכב באופן משמעותי chrysin glucuronidation. נתרן אולאט היה המעכב החזק ביותר של גלוקורונידציה.

מבודיפין: Khani et al. (2016) מדווחים על ניסוח של ננו-תחליב טעון mebudipine המכיל אתיל אולאט, Tween 80, Span 80, פוליאתילן גליקול 400, אתנול ומים DI הוכנו באמצעות ultrasonicator סוג בדיקה. הם מצאו שגודל החלקיקים עבור נוסחה אופטימלית היה 22.8 ± 4.0 ננומטר, מה שהביא לזמינות ביולוגית יחסית של ננו-תחליב mebudipine ששופר בערך פי 2.6. התוצאות של ניסויי in vivo הראו כי נוסחת ננו-תחליב הצליחה לשפר את הזמינות הביולוגית של mebudipine באופן משמעותי בהשוואה לתמיסה תרחיפה, מסיסה בשמן ומיסלרית.

ננו-תחליב על-קולי למתן תרופות עיניות

ננואמולסיות עיניות, למשל למתן תרופות אופתלמיות, הוכנו על מנת להשיג זמינות טובה יותר, חדירה מהירה יותר ויעילות גבוהה יותר.
Ammar et al (2009) ניסחו דורזולמיד הידרוכלוריד בננו-תחליב (טווח גדלים של 8.4-12.8nm) על מנת להשיג השפעה מוגברת בטיפול בגלאוקומה, ירידה במספר היישומים ביום, והיענות טובה יותר למטופל בהשוואה לטיפות עיניים קונבנציונליות. הננו-תחליבים שפותחו הראו התחלה מהירה של פעילות התרופה והשפעה ממושכת, כמו גם זמינות ביולוגית משופרת של תרופות בהשוואה למוצר השוק הקונבנציונלי.
בעל יעילות טיפולית גבוהה

Morsi et al. (2014) הכינו ננו-תחליבים טעונים אצטזולמיד כדלקמן: 1% w/w acetazolamide (ACZ) היה sonicated עם פעילי שטח / co-surfactant / תערובות שמן עד פירוק מלא של התרופה ואז השלב המימי המכיל 3% w / w dimethyl sulfoxide (DMSO) נוסף טיפה כדי להכין nanoemulsions המכילים 39% w / w פאזה מימית, ואילו כדי להכין nanoemulsions ב 59% תכולת מים, נעשה שימוש בפאזה מימית המכילה 20% DMSO. DMSO נוסף על מנת למנוע משקעים של התרופה לאחר הוספת השלב המימי. ננו-תחליבים הוכנו בגודל טיפה ממוצע של 23.8-90.2nm. ננו-תחליבים שהוכנו עם תכולת מים גבוהה יותר של 59% הראו את שחרור התרופה הגבוה ביותר.
האצטזולמיד המתחלב הננו-מתחלב נוסח בהצלחה בצורת ננו-תחליב אשר חשף יעילות טיפולית גבוהה בטיפול בגלאוקומה יחד עם השפעה ממושכת.

אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים עבור ננו-תחליב וננו-אנקפסולציה

Hielscher Ultrasonics מציעה מערכות קוליות מ homogenizers מעבדה קומפקטית לפתרונות סוהר תעשייתי. כדי לייצר ננו-תחליבים ברמה הפרמצבטית הגבוהה ביותר, תהליך תחליב אמין הוא חיוני. המגוון הרחב של סונוטרודים, תאי זרימה ותוספת אופציונלית MultiPhase Cavitator MPC48 מאפשרים ללקוחותינו להגדיר את תנאי העיבוד האופטימליים לייצור תחליבים בגודל ננומטרי באיכות סטנדרטית, אמינה ועקבית. Ultrasoniators Hielscher מצוידים בתוכנה חדישה לתפעול ובקרה – הבטחת ייצור אמין של תרופות סטנדרטיות ותוספי מזון ברמת פארמה.
צרו איתנו קשר עוד היום כדי לגלות את האפשרויות של ממשקי API ופיטוכימיקלים בעלי נוסחת ננו אולטרה-סאונד!