नैनोफॉर्मुलेटेड दवाएँ क्यों?
- साधारण मिसेल विलयनों की तुलना में उल्लेखनीय रूप से अधिक विलेयकरण क्षमता के कारण अल्ट्रासोनिक नैनोइमल्शन औषधि वाहक के रूप में उत्कृष्ट होते हैं।
- उनकी ऊष्मागतिक स्थिरता, स्थूल आकार के इमल्शन, परिक्षेपण और निलंबन जैसी अस्थिर प्रणालियों की तुलना में लाभ प्रदान करती है।
- Hielscher अल्ट्रासोनिकेटरों का उपयोग छोटे पैमाने पर और औद्योगिक उत्पादन में 10nm तक छोटी बूंदों वाले नैनोइमल्शन तैयार करने के लिए किया जाता है।
उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड से तैयार औषधीय नैनोफॉर्मुलेशन
चूँकि औषधीय प्रभाव अधिकांशतः सीधे प्लाज़्मा स्तरों से संबंधित होते हैं, इसलिए सक्रिय औषधीय घटकों का अवशोषण और उनकी जैवउपलब्धता अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। कैनाबिनॉइड्स (अर्थात् CBD, THC, CBG और अन्य) या करक्यूमिनॉइड्स जैसे पादपरसायनों की जैवउपलब्धता कम विलेयता, कम पारगमन, कम दैहिक उपलब्धता, अस्थिरता, व्यापक प्रथम-पास चयापचय या जठरांत्र पथ में अपघटन के कारण सीमित होती है।
बेहतर और/या लक्षित औषधि वितरण के लिए दवाओं और पूरकों में नैनोइमल्शन, लिपोसोम, मिसेल, नैनोक्रिस्टल या लोड किए गए नैनोकणों जैसे नैनोफॉर्मुलेशन का उपयोग किया जाता है। नैनोइमल्शन सक्रिय औषधीय घटकों (APIs) और पादपरासायनिक यौगिकों की उच्च जैवउपलब्धता प्राप्त करने के लिए बहुत अच्छे वाहक माने जाते हैं। इसके अलावा, नैनोइमल्शन उन APIs की रक्षा भी कर सकते हैं जो जलअपघटन और ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं। O/W नैनोइमल्शन में संपुटित APIs और पादपरसायनों (जैसे कैनाबिनॉइड्स, करक्यूमिनॉइड्स) का विभिन्न वैज्ञानिक परीक्षणों में परीक्षण किया गया है और वे बेहतर अवशोषण दर वाले औषधि वाहकों के रूप में सुस्थापित हैं।
बढ़ी हुई जैवउपलब्धता वाले औषधीय नैनोनिलंबनों के फॉर्मुलेशन के लिए अल्ट्रासोनिकेटर।
मौखिक रूप से दी जाने वाली दवाओं का अल्ट्रासोनिक नैनोइमल्सीकरण
मौखिक रूप से दिए जाने वाले फ्लेवोनॉइड्स और कई अन्य फीनोलिक सक्रिय घटकों की जैवउपलब्धता व्यापक प्रथम-पास ग्लुकुरोनिडेशन के कारण अत्यधिक सीमित होती है। कम जैवउपलब्धता की सीमाओं को दूर करने के लिए, विभिन्न दवाओं हेतु नैनोइमल्शन और लिपोसोम जैसे नैनो आकार के वाहकों का व्यापक मूल्यांकन किया गया है और उन्होंने अवशोषण में सुधार के उत्कृष्ट परिणाम दिखाए हैं।
पैक्लिटैक्सेल: पैक्लिटैक्सेल (कैंसर के उपचार में उपयोग की जाने वाली एक कीमोथेरेपी दवा) से लोड किए गए नैनोइमल्शन की बूंदों का आकार ~90.6nm (सबसे छोटा औसत कण आकार) और 110nm के बीच था।
“औषधगतिकीय अध्ययनों के परिणामों ने संकेत दिया कि नैनोइमल्शन में पैक्लिटैक्सेल के संपुटन ने पैक्लिटैक्सेल की मौखिक जैवउपलब्धता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाया। वक्र के नीचे के क्षेत्रफल (AUC) से मापी गई, नैनोइमल्शन में पैक्लिटैक्सेल की बढ़ी हुई मौखिक जैवउपलब्धता का कारण तेल की बूंदों में दवा का विलेयकरण और/या तेल–जल अंतरापृष्ठ पर पृष्ठसक्रियकों की उपस्थिति हो सकती है। पैक्लिटैक्सेल के बढ़े हुए अवशोषण का कारण रासायनिक तथा एंजाइमी अपघटन से दवा की रक्षा भी हो सकती है। O/W प्रकार के इमल्शन में विभिन्न जलविरोधी दवाओं की बेहतर मौखिक जैवउपलब्धता की सूचना साहित्य में दी गई है।” [Tiwari 2006, 445]
करक्यूमिनॉइड्स: Lu et al. (2017, p.53) अल्ट्रासोनिक रूप से निष्कर्षित करक्यूमिनॉइड्स की तैयारी का वर्णन करते हैं, जिन्हें अल्ट्रासोनिक रूप से इमल्सीकरण करके नैनोइमल्शन बनाया गया। करक्यूमिनॉइड्स का निष्कर्षण एथेनॉल में सोनिकेशन के तहत किया गया। नैनोइमल्सीकरण के लिए, उन्होंने एक वायल में 5mL करक्यूमिनॉइड निष्कर्ष रखा और नाइट्रोजन के वातावरण में एथेनॉल को वाष्पित किया। फिर 0.75 g लेसिथिन और 1 mL Tween 80 मिलाकर समांगी रूप से मिश्रित किया गया, जिसके बाद 5.3mL विआयनीकृत जल मिलाया गया। मिश्रण को अच्छी तरह हिलाया गया और उसके बाद सोनिकेशन किया गया।
अल्ट्रासोनिक नैनोइमल्सीकरण से एक समान करक्यूमिनॉइड नैनोइमल्शन प्राप्त हुआ, जिसका औसत कण आकार 12.1 नैनोमीटर और आकृति गोलाकार थी, जैसा कि TEM से निर्धारित किया गया (नीचे चित्र देखें)।
चित्र: करक्यूमिनॉइड्स के परिक्षेपण का DLS कण आकार वितरण (A) और TEM छवि (B), साथ ही सीधे TEM छवि से प्राप्त कण आकार वितरण (C)।
(चित्र और अध्ययन: © Lu et al., 2017)
पॉलीलैक्टिक-को-ग्लाइकोलिक अम्ल (PLGA) या पॉलीएथिलीन ग्लाइकोल जैसे पॉलिमरों का उपयोग अक्सर एनकैप्सुलेशन को बेहतर बनाने तथा स्थिरता और मौखिक जैवउपलब्धता, दोनों को बढ़ाने के लिए प्रमुख घटक के रूप में किया जाता है। हालांकि, पॉलिमरों का उपयोग बड़े कण आकार (अक्सर >100nm) से संबंधित है। Lu et al. द्वारा तैयार किए गए करक्यूमिनॉइड नैनोइमल्शन का आकार काफी कम, 12–16nm था। शेल्फ लाइफ में भी सुधार हुआ और हमारा करक्यूमिनॉइड नैनोइमल्शन 4℃ और 25℃ पर 6 महीने की भंडारण अवधि के दौरान अत्यधिक स्थिर रहा, जैसा कि लंबे समय तक भंडारण के बाद क्रमशः 12.4 ± 0.5nm और 16.7 ± 0.6nm के औसत कण आकार से संकेत मिलता है।
इनलाइन नैनोइमल्सीकरण के लिए अल्ट्रासोनिक काँच प्रवाह सेल
औषधीय सहायक पदार्थों और अल्ट्रासोनिक नैनोइमल्सीकरण का प्रभाव
Dong et al. ने 21 औषधीय सहायक पदार्थों और मॉडल फ्लेवोनॉइड क्राइसिन की जैवउपलब्धता पर उनके प्रभावों की जाँच की। पाँच सहायक पदार्थों – अर्थात् Brij 35, Brij 58, labrasol, सोडियम ओलिएट और Tween20 ने क्राइसिन के ग्लुकुरोनिडेशन को उल्लेखनीय रूप से बाधित किया। सोडियम ओलिएट ग्लुकुरोनिडेशन का सबसे प्रबल अवरोधक था।
मेबुडिपिन: Khani et al. (2016) ने मेबुडिपिन युक्त नैनोइमल्शन का फॉर्मुलेशन प्रस्तुत किया, जिसमें एथिल ओलिएट, Tween 80, Span 80, polyethylene glycol 400, एथेनॉल और विआयनीकृत (DI) जल शामिल थे और जिसे प्रोब प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके तैयार किया गया था। उन्होंने पाया कि इष्टतम फॉर्मुलेशन का कण आकार 22.8 ± 4.0 nm था, जिसके परिणामस्वरूप मेबुडिपिन नैनोइमल्शन की सापेक्ष जैवउपलब्धता लगभग 2.6 गुना बढ़ गई। इन विवो प्रयोगों के परिणामों ने दिखाया है कि नैनोइमल्शन फॉर्मुलेशन, सस्पेंशन, तेल में घुलनशील रूप और माइसेलर विलयन की तुलना में मेबुडिपिन की जैवउपलब्धता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने में सक्षम था।
नेत्रीय औषधि वितरण के लिए अल्ट्रासोनिक नैनोइमल्शन
बेहतर उपलब्धता, तेज़ प्रवेश और अधिक प्रभावकारिता प्राप्त करने के लिए नेत्रीय नैनोइमल्शन तैयार किए गए हैं, उदाहरण के लिए आँखों में औषधि वितरण हेतु।
Ammar et al (2009) ने पारंपरिक आई ड्रॉप्स की तुलना में ग्लूकोमा के उपचार में बढ़े हुए प्रभाव, प्रतिदिन औषधि लगाने की संख्या में कमी और रोगियों द्वारा उपचार के बेहतर अनुपालन के उद्देश्य से डोरज़ोलामाइड हाइड्रोक्लोराइड को नैनोइमल्शन (आकार सीमा 8.4–12.8nm) में फॉर्मुलेट किया। विकसित नैनोइमल्शनों में बाज़ार में उपलब्ध पारंपरिक उत्पाद की तुलना में औषधीय क्रिया की तेज़ शुरुआत, लंबे समय तक प्रभाव और बढ़ी हुई औषधि जैवउपलब्धता देखी गई।
उच्च चिकित्सीय प्रभावकारिता वाला
Morsi et al. (2014) ने एसिटाज़ोलामाइड युक्त नैनोइमल्शन इस प्रकार तैयार किए: 1% w/w एसिटाज़ोलामाइड (ACZ) का सर्फैक्टेंट / सह-सर्फैक्टेंट / तेल मिश्रणों के साथ तब तक सोनिकेशन किया गया, जब तक औषधि पूरी तरह घुल नहीं गई। फिर 39% w/w जलीय प्रावस्था वाले नैनोइमल्शन तैयार करने के लिए 3% w/w डाइमिथाइल सल्फॉक्साइड (DMSO) युक्त जलीय प्रावस्था को बूँद-बूँद करके मिलाया गया, जबकि 59% जल मात्रा वाले नैनोइमल्शन तैयार करने के लिए 20% DMSO युक्त जलीय प्रावस्था का उपयोग किया गया। जलीय प्रावस्था मिलाने के बाद औषधि का कोई भी अवक्षेपण रोकने के लिए DMSO मिलाया गया। नैनोइमल्शन 23.8–90.2nm के औसत बूँद आकार के साथ तैयार किए गए। 59% की अधिक जल मात्रा के साथ तैयार किए गए नैनोइमल्शनों में औषधि का विमोचन सबसे अधिक था।
नैनोइमल्सीकृत एसिटाज़ोलामाइड को सफलतापूर्वक नैनोइमल्शन के रूप में फॉर्मुलेट किया गया, जिसने लंबे समय तक प्रभाव के साथ ग्लूकोमा के उपचार में उच्च चिकित्सीय प्रभावकारिता प्रदर्शित की।
नैनोइमल्सीकरण और नैनोएनकैप्सुलेशन के लिए उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला होमोजेनाइज़र से लेकर औद्योगिक टर्नकी समाधानों तक अल्ट्रासोनिक प्रणालियाँ प्रदान करती है। उच्चतम औषधीय गुणवत्ता के नैनोइमल्शन बनाने के लिए विश्वसनीय इमल्सीकरण प्रक्रिया अत्यंत आवश्यक है। Hielscher के विभिन्न प्रकार के सोनोट्रोड, प्रवाह सेल और वैकल्पिक इंसर्ट MultiPhase Cavitator MPC48 हमारे ग्राहकों को मानकीकृत, विश्वसनीय और एकसमान गुणवत्ता वाले नैनो आकार के इमल्शन बनाने के लिए प्रसंस्करण की इष्टतम परिस्थितियाँ स्थापित करने में सक्षम बनाते हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर संचालन और नियंत्रण के लिए अत्याधुनिक सॉफ़्टवेयर से सुसज्जित हैं – जिससे मानकीकृत औषधियों और औषधीय गुणवत्ता वाले पूरकों का विश्वसनीय उत्पादन सुनिश्चित होता है।
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साहित्य/संदर्भ
- M.E. Barbinta-Patrascu, N. Badea, M. Constantin, C. Ungureanu, C. Nichita, S.M. Iordache, A. Vlad, S. Antohe (2018): Bio-Activity of Organic/Inorganic Photo-Generated Composites in Bio-Inspired Systems. Romanian Journal of Physics 63, 702 (2018).
- Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
- Ammar H. et al. (2009): Nanoemulsion as a Potential Ophthalmic Delivery System for Dorzolamide Hydrochloride. AAPS Pharm Sci Tech. 2009 Sep; 10(3): 808.
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- Morsi N.M. et al. (2014): Nanoemulsion as a Novel Ophthalmic Delivery System for Acetazolamide. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Vol 6, Issue 11, 2014.
- Tiwari S.B. et al (2006): Nanoemulsion Formulations for Improved Oral Delivery of Poorly Soluble Drugs. NSTI-Nanotech 2006.
जानने योग्य तथ्य
पौधों से सक्रिय यौगिकों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
पादप सामग्री से पादपरसायनों (अर्थात फ्लेवोनॉइड, टर्पीन, एंटीऑक्सीडेंट आदि) को अलग करने के लिए उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन कोशिका भित्तियों में छिद्र बनाता है और उन्हें तोड़ता है, जिससे कोशिका के भीतर का पदार्थ आसपास के विलायक में मुक्त हो जाता है। सोनिकेशन के बड़े लाभ इसके गैर-तापीय उपचार और विलायकों के उपयोग में निहित हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक गैर-तापीय, यांत्रिक विधि है – जिसका अर्थ है कि संवेदनशील पादपरसायन उच्च तापमान से विघटित नहीं होते। जहाँ तक विलायकों का संबंध है, निष्कर्षण के लिए उपयोग किए जा सकने वाले विकल्पों की व्यापक विविधता उपलब्ध है। अनेक अन्य विलायकों के साथ-साथ सामान्य विलायकों में पानी, एथेनॉल, ग्लिसरीन, वनस्पति तेल (जैसे जैतून का तेल, MCT तेल, नारियल का तेल), अनाज से प्राप्त अल्कोहल (स्पिरिट), या पानी और एथेनॉल का मिश्रण शामिल हैं।
पौधों से पादपरासायनिक यौगिकों के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बारे में अधिक जानने के लिए यहाँ क्लिक करें!
एंटूराज प्रभाव
किसी पौधे से कई पादपरसायनों के संयोजन का निष्कर्षण अधिक प्रबल प्रभावों के लिए जाना जाता है। विभिन्न पादप यौगिकों की सहक्रिया को एंटूराज कहा जाता है। संपूर्ण पौधे के अर्क में अनेक प्रकार के पादपरसायन सम्मिलित होते हैं। उदाहरण के लिए, कैनबिस में 480 से अधिक सक्रिय यौगिक होते हैं। कैनबिस का ऐसा अर्क, जिसमें CBD (कैनबिडियोल), CBG (कैनबिगेरोल), CBN (कैनबिनोल), CBC (कैनबिक्रोमीन), टर्पीन और कई अन्य फेनोलिक यौगिक शामिल हों, कहीं अधिक प्रभावी होता है, क्योंकि ये विविध यौगिक सहक्रियात्मक रूप से काम करते हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण श्रेष्ठ गुणवत्ता वाला पूर्ण स्पेक्ट्रम अर्क बनाने की एक अत्यंत कुशल विधि है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाती है, जिनका आकार प्रयोगशाला स्तर से लेकर औद्योगिक स्तर तक होता है।