Zašto Nanoformulirani lijekovi?
- Ultrazvučni nanoemulsions Excel kao nosač droge zbog znatno veći kapacitet topenja od jednostavnih mikrela rješenja.
- Njihova termodinamička stabilnost nudi prednosti nad nestabilnim sustavima kao što su makro-veličine emulzije, disperzije i suspenzije.
- Hielscher ultrasonicators se koriste za pripremu nanoemulzije s kapljicama do 10nm – u maloj razini i industrijskoj proizvodnji.
Farmaceutske nanoformulacije proizvedene power ultrazvukom
Budući da se farmakološki učinci uglavnom odnose izravno na razine plazme, apsorpcija i bioraspoloživost aktivnih farmaceutskih sastojaka je ključna. Bioraspoloživost fitokemikalija kao što su kanabinoidi (tj. CBD, THC, CBG i drugi) ili curcuminoids je ograničen zbog slabe topljivosti, slabe propusnosti, niske sistemske dostupnosti, nestabilnosti, opsežnog metabolizma prvog prolaza ili degradacije u probavnom traktu.
Nanoformulacije kao što su nano-emulzije, liposomi, micele, nano-kristali ili napunjene nanočestice koriste se u lijekovima i dodacima za poboljšanu i/ili ciljanu isporuku lijekova. Poznato je da su nanoemulzije vrlo dobra vozila za postizanje visoke bioraspoloživosti aktivnih farmaceutskih sastojaka (API) i fitokemijskih spojeva. Nadalje, nanoemulzije također mogu zaštititi API-je, koji mogu biti osjetljivi na hidrolizu i oksidaciju. API i fitokemikalije (npr. kanabinoidi, kurkuminoidi) inkapsulirane u O/W nano-emulzije testirane su u različitim znanstvenim ispitivanjima i dobro su uspostavljene kao nositelji lijekova s vrhunskom stopom apsorpcije.
Ultrazvučna nanoemulgacija oralno isporučenih lijekova
Bioraspoloživost peroralno primijenjenih flavonoida kao i mnogi drugi fenolni aktivni sastojci teško je ograničena opsežnim glukuronidacijom prvog prolaza. Kako bi se nadvladala ograničenja slabe bioraspoloživosti, nano-veličine prijevoznika kao što su nanoemulsions i liposomi su opsežno ocijenjeni za razne droge i pokazali su velike rezultate u poboljšanju apsorpcije.
Paklitakselom Nanoemulsions napunjeni paklitakselom (kemoterapijska droga koja se koristi u tretmanima raka) je imala veličinu kapljica između ~ 90.6 NM (najmanja Srednja veličina čestica) i 110nm.
"Rezultati farmakokinetičkih ispitivanja ukazuju na to da je ullitaksel u nanoemulzije bio u značajnoj mjeri povećala oralnu bioraspoloživost paklitaksela. Poboljšana oralna bioraspoloživost, izmjerena po području-pod-krivulje (AUC), paklitaksela u nanoemulzije može se pripisati topivosti lijeka u kapljicama ulja i/ili prisutnosti surfaktanata na ulje – vode sučelje. Poboljšana apsorpcija paklitaksela također se može pripisati zaštiti lijekova od kemikalija, kao i enzimsko degradacije. Poboljšana oralna bioraspoloživost različitih hidrofobnih lijekova u O/W vrsti emulzija je prijavljen u literaturi. " [Tiwari 2006, 445]
Curcuminoids (2017, str.53) izvještavaju o pripremi ultrazvučno ekstrahiranih kurkuminoida, koji su ultrazvučno emulgirani u nanoemulziju. Kurkuminoidi su izvađeni pod ultrazvukom u etanolu. Za nano-emulgiranje, stavili su 5mL kurkuminoidnog ekstrakta u bočicu i isparili etanol pod dušikom. Zatim je dodano 0,75 g lecitina i 1 mL Tween 80 i miješano homogeno, nakon čega je uslijedilo dodavanje 5,3 ml deionizirane vode. Smjesa je temeljito promiješana i ultrazvukom nakon toga.
Ultrazvučna nanoemulgiranje rezultiralo je ujednačenom kurkuminoidnom nanoemulzijom prosječne veličine čestica od 12,1 nanometara i sfernog oblika, što je određeno TEM-om (vidi sliku dolje).

Sl.: DLS raspodjela veličine čestica (A) i TEM slika (B) disperzije kurkuminoida zajedno s raspodjelom veličine čestica dobivenom izravno iz TEM slike (C).
(Slika i studija: © Lu et al., 2017)
Polimeri kao što su polylactic-koglykolatna kiselina (PLGA) ili Polietilenski glikol često se koriste kao glavna komponenta za poboljšanje enapsulacije i poboljšanje stabilnosti i oralne bioraspoloživosti. Međutim, korištenje polimera je u korelacijom s većom veličinom čestica (često > 100nm). Pripremljena curcuminoid nanoemulsion od Lu et Al. imao znatno smanjenu veličinu od 12-16nm. Rok valjanosti je također poboljšana s visokom stabilnosti naše curcuminoid nanoemulsion tijekom razdoblja skladištenja od 6 mjeseci na 4 ° c i 25 ° c kako je naznačeno srednje veličine čestica od 12,4 ± 0,5 nm i 16,7 ± 0,6 NM, odnosno, nakon duljeg skladištenja.
Učinak farmaceutskih pomoćnih tvari i ultrazvučne nanoemulgiranje
istražili su 21 farmaceutsku pomoćnu tvar i njihove učinke na bioraspoloživost modela flavonoidnog krizina. Pet pomoćnih tvari – Naime Brij 35, Brij 58, labrasol, natrijev oleat, i Tween20 značajno inhiradio chrysin glukuronidaciju. Natrijev oleat bio je najsnažniji inhibitor glukuronidacije.
U mebudipine: (2016) izvješće formulacija mebudipin-napunjena nanoemulzija sadrži etil oleat, Tween 80, Span 80, polietilen glikol 400, etanol i DI voda su pripremljeni pomoću sonde tipa ultrasonicator. Otkrili su da je veličina čestica za optimalnu formulaciju 22,8 ± 4,0 nm što je rezultiralo relativnom bioraspoloživošću mebudipinske nanoemulzije koja je poboljšana za oko 2,6 puta. Rezultati in vivo eksperimenata pokazali su da je formulacija nanoemulzije uspjela značajno poboljšati bioraspoloživost mebudipina u usporedbi s otopinom suspenzije, topljivom u ulju i micelarnom otopinom.
Ultrazvučna nanoemulzija za isporuku očnih lijekova
Oka nanoemulsions, primjerice za oftalmičke isporuke droge, pripremljeni su kako bi se postigla bolja dostupnost, brže penetracija i veća djelotvornost.
Ammar et Al (2009) formuliran dorzolamid hidroklorid u nanoemulziju (raspon veličine 8,4-12,8 nm) kako bi se postigao povećani učinci u liječenju glaukoma, smanjenje broja zahtjeva dnevno, i bolje postupanje s pacijentima u odnosu na konvencionalne kapi za oči. Razvijen nanoemulsions pokazao brz početak djelovanja droge i produljeni učinak kao i poboljšana bioraspoloživost droge u odnosu na konvencionalni tržišni proizvod.
visoke terapijske djelotvornosti
Morsi et Al. (2014) pripremljene acetazolamid-učitane nanoemulsions kako slijedi: 1% w/w acetazolamid (ACZ) je ultrazvukom s surfaktanom/supovršinski/ulje mješavine do potpunog otapanja lijeka onda vodena faza koja sadrži 3% w/w dimetilsulfoxide ( DMSO) je dodan dropwise pripremiti nanoemulsions koje sadrže 39% w/w vodenu fazu, dok za pripremu nanoemulsions na 59% vode sadržaja, vodena faza koja sadrži 20% DMSO je korišten. DMSO je dodan kako bi se spriječilo bilo padanje lijeka nakon dodavanja vodene faze. Nanoemulsions su pripremljeni s srednji kapljica veličine od, od,-90.2 nm. Nanoemulsions pripremljena s višim sadržajem vode od 59% pokazala je najvišu puštanje droge.
Nano-emulgirani acetazolamid uspješno je formuliran u nanoemulziju obliku koji je otkrio visoku terapeutsku djelotvornost u liječenju glaukoma zajedno s dugotrajnim učinkom.
Ultrasonicators visokih performansi za nano-emulgiranje i nanoenkapsulaciju
Hielscher Ultrasonics nudi ultrazvučne sustave od kompaktnih laboratorijskih homogenizatora do industrijskih rješenja po principu "ključ u ruke". Za proizvodnju nanoemulzija najvišeg farmaceutskog stupnja ključan je pouzdan proces emulgiranja. Hielscherova široka paleta sonotroda, stanica protoka i opcionalni umetak MultiPhase Cavitator MPC48 omogućuju našem kupcu postavljanje optimalnih uvjeta obrade za proizvodnju emulzija nano veličine standardizirane, pouzdane i dosljedne kvalitete. Hielscher ultrasoniatori opremljeni su najsuvremenijim softverom za rad i kontrolu – osiguravanje pouzdane proizvodnje standardiziranih farmaceutskih lijekova i dodataka farmaceutske namjene.
Kontaktirajte nas danas otkriti mogućnosti ultrazvučno nano-formulirana API i fitokemikalije!
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- 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.
- Dong D. et al. (2017): Sodium Oleate-Based Nanoemulsion Enhances Oral Absorption of Chrysin through Inhibition of UGT-Mediated Metabolism. Mol. Pharmaceutics, 2017, 14 (9). 2864–2874.
- Gunasekaran Th. et al. (2014): Nanotechnology: an effective tool for enhancing bioavailability and bioactivity of phytomedicine. Asian Pac J Trop Biomed 2014; 4(Suppl 1). S1-S7.
- Khani S. et al. (2016): Design and evaluation of oral nanoemulsion drug delivery system of mebudipine, Drug Delivery, 23:6, 2035-2043.
- Lu P.S. et al. (2018): Determination of oral bioavailability of curcuminoid dispersions and nanoemulsions prepared from Curcuma longa Linnaeus. J Sci Food Agric 2018; 98: 51–63.
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Ultrazvučno vađenje aktivnih spojeva iz biljaka
High-Power ultrazvuk je naširoko koristi za izolaciju od fitokemikalija (tj flavonoidi, terpeni antioksidansi itd) od biljnog materijala. Ultrazvučna kavitacija perforira i razbija stanične zidove tako da intrastanična materija se oslobađa u okolno otapalo. Velike prednosti ultrazvuka leže netermalno liječenje i korištenje otapala. Ultrazvučna ekstrakcija je netoplinska, mehanička metoda – Što znači da se osjetljive fitokemikalije ne degradirane visokim temperaturama. O otapala, postoji širok izbor koji se može koristiti za vađenje. Uobičajena otapala uključuju vodu, etanol, glicerin, biljna ulja (npr. maslinovo ulje, MCT ulja, kokosovo ulje), alkohol (duhovi) ili mješavinu vode i etanola među drugim otapalima.
Kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnoj ekstrakcije fitokemikalija spojeva iz biljaka!
učinak pratnje
Ekstrakcija kombinacije nekoliko fitokemikalija iz biljke je poznat po jačim učincima. Sinergiju raznih biljnih spojeva je poznat kao pratnja. Cijela biljka ekstrakti kombinirati mnogotvari fitokemikalije. Na primjer, kanabis sadrži preko 480 aktivnih spojeva. Kanabis ekstrakt, koji uključuje CBD (cannabidiol), CBG (cannabigerol), CBN (kanabinol), CBC (cannabichromene), terpeni i mnogi drugi fenolni spojevi, je mnogo učinkovitiji jer razdjelnik spojeva rade sinergistički. Ultrazvučna ekstrakcija je vrlo učinkovita metoda za proizvodnju punog spektra ekstrakt vrhunske kvalitete.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.