Ինչո՞ւ նանոձևակերպված դեղամիջոցներ։
- Ուլտրաձայնային նանոէմուլսիաներն առանձնանում են որպես դեղերի կրիչներ՝ պարզ միցելային լուծույթների համեմատ սոլյուբիլիզացման զգալիորեն ավելի բարձր կարողության շնորհիվ։
- Դրանց թերմոդինամիկական կայունությունն առավելություններ է ապահովում անկայուն համակարգերի՝ մակրոչափային էմուլսիաների, դիսպերսիաների և սուսպենզիաների նկատմամբ։
- Hielscher ուլտրաձայնային սարքերն օգտագործվում են մինչև 10nm փոքր կաթիլներով նանոէմուլսիաներ պատրաստելու համար՝ փոքրածավալ և արդյունաբերական արտադրությունում։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնով ստացվող դեղագործական նանոձևակերպումներ
Քանի որ դեղաբանական ազդեցությունները հիմնականում ուղղակիորեն կապված են պլազմայում առկա մակարդակների հետ, դեղագործական ակտիվ բաղադրիչների ներծծումն ու կենսամատչելիությունը վճռորոշ նշանակություն ունեն։ Ֆիտոքիմիական միացությունների, օրինակ՝ կանաբինոիդների (այսինքն՝ CBD, THC, CBG և այլ միացություններ) կամ կուրկումինոիդների կենսամատչելիությունը սահմանափակ է՝ վատ լուծելիության, թույլ թափանցելիության, ցածր համակարգային մատչելիության, անկայունության, առաջին անցման ընթացքում ինտենսիվ նյութափոխանակության կամ ստամոքսաղիքային ուղում քայքայման պատճառով։
Նանոձևակերպումները, ինչպիսիք են նանոէմուլսիաները, լիպոսոմները, միցելները, նանոբյուրեղները կամ նյութով բեռնված նանոմասնիկները, օգտագործվում են դեղագործական պատրաստուկներում և հավելումներում՝ դեղերի բարելավված և/կամ թիրախային առաքման համար։ Հայտնի է, որ նանոէմուլսիաները շատ լավ կրիչներ են դեղագործական ակտիվ բաղադրիչների (APIs) և ֆիտոքիմիական միացությունների բարձր կենսամատչելիություն ապահովելու համար։ Բացի այդ, նանոէմուլսիաները կարող են նաև պաշտպանել դեղագործական ակտիվ բաղադրիչները, որոնք կարող են ենթակա լինել հիդրոլիզի և օքսիդացման։ Յուղը ջրում (O/W) տեսակի նանոէմուլսիաներում պատիճավորված դեղագործական ակտիվ բաղադրիչներն ու ֆիտոքիմիական միացությունները (օրինակ՝ կանաբինոիդները, կուրկումինոիդները) փորձարկվել են տարբեր գիտական հետազոտություններում և հաստատված են որպես ներծծման ավելի բարձր արագություններ ապահովող դեղակիրներ։
Ուլտրաձայնային սարք՝ բարձրացված կենսամատչելիությամբ դեղագործական նանոսուսպենզիաների ձևակերպման համար։
Բերանային ճանապարհով առաքվող դեղերի ուլտրաձայնային նանոէմուլգացում
Բերանային ճանապարհով ընդունվող ֆլավոնոիդների, ինչպես նաև բազմաթիվ այլ ֆենոլային ակտիվ բաղադրիչների կենսամատչելիությունը խիստ սահմանափակվում է առաջին անցման ընթացքում ինտենսիվ գլյուկուրոնացմամբ։ Ցածր կենսամատչելիության սահմանափակումները հաղթահարելու նպատակով նանոչափ կրիչները, ինչպիսիք են նանոէմուլսիաներն ու լիպոսոմները, լայնորեն ուսումնասիրվել են տարբեր դեղերի համար և ներծծման բարելավման առումով հիանալի արդյունքներ են ցույց տվել։
Պակլիտաքսել․ Պակլիտաքսելով (քաղցկեղի բուժման մեջ օգտագործվող քիմիաթերապևտիկ դեղամիջոց) բեռնված նանոէմուլսիաների կաթիլների չափը գտնվել է ~90,6nm (մասնիկների ամենափոքր միջին չափը) և 110nm միջակայքում։
«Ֆարմակոկինետիկական հետազոտությունների արդյունքները ցույց տվեցին, որ պակլիտաքսելի պատիճավորումը նանոէմուլսիաներում իսկապես զգալիորեն բարձրացրել է պակլիտաքսելի բերանային կենսամատչելիությունը։ Նանոէմուլսիաներում պակլիտաքսելի բարձրացած բերանային կենսամատչելիությունը, որը գնահատվել է կորի տակ ընկած մակերեսով (AUC), կարող էր պայմանավորված լինել յուղի կաթիլներում դեղի սոլյուբիլիզացմամբ և/կամ յուղ–ջուր միջերեսում մակերևութային ակտիվ նյութերի առկայությամբ։ Պակլիտաքսելի ուժեղացած ներծծումը կարող է պայմանավորված լինել նաև դեղի պաշտպանությամբ ինչպես քիմիական, այնպես էլ ֆերմենտային քայքայումից։ Գրականության մեջ հաղորդվել է O/W տեսակի էմուլսիաներում տարբեր հիդրոֆոբ դեղերի բերանային կենսամատչելիության բարելավման մասին»։ [Tiwari 2006, 445]
Կուրկումինոիդներ․ Lu և համահեղինակները (2017, էջ 53) հաղորդում են ուլտրաձայնային եղանակով էքստրակցված կուրկումինոիդներից պատրաստուկի ստացման մասին․ այդ կուրկումինոիդներն ուլտրաձայնային եղանակով էմուլգացվել են՝ առաջացնելով նանոէմուլսիա։ Կուրկումինոիդներն էքստրակցվել են էթանոլում՝ ուլտրաձայնային մշակման պայմաններում։ Նանոէմուլգացման համար նրանք սրվակի մեջ լցրել են 5mL կուրկումինոիդային էքստրակտ և ազոտի մթնոլորտում գոլորշիացրել էթանոլը։ Այնուհետև ավելացրել են 0,75 g լեցիտին և 1 mL Tween 80 ու խառնել մինչև համասեռ վիճակ, որից հետո ավելացրել են 5,3mL դեիոնացված ջուր։ Խառնուրդը մանրակրկիտ խառնել են, ապա ենթարկել ուլտրաձայնային մշակման։
Ուլտրաձայնային նանոէմուլգացման արդյունքում ստացվել է համասեռ կուրկումինոիդային նանոէմուլսիա՝ մասնիկների 12,1 նանոմետր միջին չափով և գնդաձև կառուցվածքով, ինչը որոշվել է TEM մեթոդով (տե՛ս ստորև բերված նկարը)։
Նկ․՝ կուրկումինոիդների դիսպերսիայի մասնիկների չափաբաշխումը՝ ըստ DLS մեթոդի (A), և TEM պատկերը (B), ինչպես նաև անմիջապես TEM պատկերից ստացված մասնիկների չափաբաշխումը (C)։
(Նկարը և հետազոտությունը՝ © Lu և համահեղինակներ, 2017)
Պոլիմերները, ինչպիսիք են պոլի(կաթնաթթու-կո-գլիկոլաթթուն) (PLGA) կամ պոլիէթիլենգլիկոլը, հաճախ օգտագործվում են որպես հիմնական բաղադրիչ՝ ինկապսուլացումը բարելավելու և ինչպես կայունությունը, այնպես էլ բերանային կենսամատչելիությունը բարձրացնելու համար։ Սակայն պոլիմերների օգտագործումը փոխկապակցված է մասնիկների ավելի մեծ չափի հետ (հաճախ >100nm)։ Lu և համահեղինակների պատրաստած կուրկումինոիդային նանոէմուլսիայի չափը զգալիորեն փոքր էր՝ 12–16nm։ Պահպանման ժամկետը նույնպես բարելավվել էր. մեր կուրկումինոիդային նանոէմուլսիան բարձր կայունություն էր ցուցաբերում 4℃ և 25℃ ջերմաստիճաններում 6 ամիս պահպանման ընթացքում, ինչի մասին վկայում էին երկարատև պահպանումից հետո մասնիկների համապատասխանաբար 12,4 ± 0,5nm և 16,7 ± 0,6nm միջին չափերը։
Ուլտրաձայնային ապակյա հոսքային բջիջ՝ հոսքագծում նանոէմուլգացման համար
Դեղագործական օժանդակ նյութերի և ուլտրաձայնային նանոէմուլգացման ազդեցությունը
Dong և համահեղինակներն ուսումնասիրել են 21 դեղագործական օժանդակ նյութ և դրանց ազդեցությունը մոդելային ֆլավոնոիդ քրիզինի կենսամատչելիության վրա։ Հինգ օժանդակ նյութ՝ Brij 35, Brij 58, labrasol, նատրիումի օլեատ և Tween20, զգալիորեն արգելակել են քրիզինի գլյուկուրոնիդացումը։ Նատրիումի օլեատը գլյուկուրոնիդացման ամենաուժեղ արգելակիչն էր։
Մեբուդիպին. Khani և համահեղինակները (2016) հաղորդում են մեբուդիպինով բեռնված նանոէմուլսիայի ձևակերպման մասին, որը պարունակում էր էթիլօլեատ, Tween 80, Span 80, polyethylene glycol 400, էթանոլ և դեիոնացված ջուր ու պատրաստվել էր զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքի միջոցով։ Նրանք պարզել են, որ օպտիմալ ձևակերպման դեպքում մասնիկների չափը 22,8 ± 4,0 nm էր, ինչի արդյունքում մեբուդիպինային նանոէմուլսիայի հարաբերական կենսամատչելիությունն աճել էր մոտ 2,6 անգամ։ Կենդանի օրգանիզմում կատարված փորձերի արդյունքները ցույց են տվել, որ նանոէմուլսիոն ձևակերպումը կարողացել է զգալիորեն բարձրացնել մեբուդիպինի կենսամատչելիությունը՝ սուսպենզիայի, յուղում լուծելի տարբերակի և միցելային լուծույթի համեմատ։
Ուլտրաձայնային նանոէմուլսիա՝ աչքին դեղանյութի առաքման համար
Աչքի համար նախատեսված նանոէմուլսիաներ, օրինակ՝ ակնաբուժական դեղանյութերի առաքման համար, պատրաստվել են ավելի լավ մատչելիության, ավելի արագ ներթափանցման և ավելի բարձր արդյունավետության հասնելու նպատակով։
Ammar և համահեղինակները (2009) դորզոլամիդի հիդրոքլորիդը ներառել են նանոէմուլսիայի մեջ (չափերի միջակայքը՝ 8,4–12,8nm)՝ սովորական աչքի կաթիլների համեմատ գլաուկոմայի բուժման ազդեցությունն ուժեղացնելու, օրական կիրառումների թիվը նվազեցնելու և հիվանդների կողմից բուժման նշանակումները պահպանելը բարելավելու նպատակով։ Մշակված նանոէմուլսիաները ցուցաբերել են դեղի ազդեցության արագ սկիզբ և երկարատև ազդեցություն, ինչպես նաև դեղանյութի բարձրացած կենսամատչելիություն՝ շուկայում առկա սովորական արտադրանքի համեմատ։
բարձր բուժական արդյունավետության
Morsi և համահեղինակները (2014) ացետազոլամիդով բեռնված նանոէմուլսիաները պատրաստել են հետևյալ կերպ. 1% w/w ացետազոլամիդը (ACZ) մակերևութային ակտիվ նյութի / համամակերևութային ակտիվ նյութի / յուղի խառնուրդների հետ ենթարկվել է ուլտրաձայնային մշակման՝ մինչև դեղանյութի ամբողջական լուծվելը, այնուհետև կաթիլ առ կաթիլ ավելացվել է 3% w/w դիմեթիլսուլֆօքսիդ (DMSO) պարունակող ջրային փուլը՝ 39% w/w ջրային փուլ պարունակող նանոէմուլսիաներ պատրաստելու համար, մինչդեռ 59% ջրային պարունակությամբ նանոէմուլսիաներ պատրաստելու համար օգտագործվել է 20% DMSO պարունակող ջրային փուլ։ DMSO ավելացվել է՝ ջրային փուլի ավելացումից հետո դեղանյութի ցանկացած նստեցում կանխելու նպատակով։ Պատրաստվել են 23,8–90,2nm միջին կաթիլային չափով նանոէմուլսիաներ։ Ավելի բարձր՝ 59% ջրային պարունակությամբ պատրաստված նանոէմուլսիաները ցուցաբերել են դեղանյութի ամենաբարձր ձերբազատումը։
Նանոէմուլգացված ացետազոլամիդը հաջողությամբ ձևակերպվել է նանոէմուլսիայի ձևով, որը գլաուկոմայի բուժման ժամանակ ցուցաբերել է բարձր բուժական արդյունավետություն՝ երկարատև ազդեցության հետ մեկտեղ։
Բարձր արտադրողականության ուլտրաձայնային սարքեր՝ նանոէմուլգացման և նանոինկապսուլացման համար
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է ուլտրաձայնային համակարգեր՝ կոմպակտ լաբորատոր հոմոգենիզատորներից մինչև շահագործման լիովին պատրաստ արդյունաբերական լուծումներ։ Ամենաբարձր դեղագործական որակի նանոէմուլսիաներ արտադրելու համար վճռորոշ է էմուլգացման հուսալի գործընթացը։ Hielscher ընկերության սոնոտրոդների, հոսքային բջիջների լայն տեսականին և որպես ընտրանք առաջարկվող MultiPhase Cavitator MPC48 ներդիրը մեր հաճախորդին հնարավորություն են տալիս սահմանելու մշակման օպտիմալ պայմաններ՝ ստանդարտացված, հուսալի և կայուն որակով նանոչափային էմուլսիաներ արտադրելու համար։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են աշխատանքի և կառավարման համար նախատեսված գերժամանակակից ծրագրային ապահովմամբ՝ ապահովելով ստանդարտացված դեղագործական պատրաստուկների և դեղագործական որակի հավելումների հուսալի արտադրությունը։
Կապվե՛ք մեզ հետ այսօր՝ բացահայտելու ուլտրաձայնով նանոձևակերպված ակտիվ դեղագործական բաղադրիչների (APIs) և ֆիտոքիմիական միացությունների հնարավորությունները։
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերսման, էմուլգացման և արդյունահանման կիրառությունների համար։
Գրականություն/Հղումներ
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանումը բույսերից
Բարձր հզորության ուլտրաձայնը լայնորեն կիրառվում է բուսական հումքից ֆիտոքիմիական միացություններ (այսինքն՝ ֆլավոնոիդներ, տերպեններ, հակաօքսիդանտներ և այլն) առանձնացնելու համար։ Ուլտրաձայնային կավիտացիան ծակում և քայքայում է բջջապատերը, ինչի հետևանքով ներբջջային նյութն ազատվում է շրջապատող լուծիչի մեջ։ Ուլտրաձայնային մշակման մեծ առավելություններն են ոչ ջերմային մշակումը և լուծիչի օգտագործումը։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը ոչ ջերմային, մեխանիկական մեթոդ է, ինչը նշանակում է, որ զգայուն ֆիտոքիմիական միացությունները չեն քայքայվում բարձր ջերմաստիճաններից։ Ինչ վերաբերում է լուծիչներին, արդյունահանման համար կիրառելի լուծիչների լայն ընտրություն կա։ Տարածված լուծիչների թվում են ջուրը, էթանոլը, գլիցերինը, բուսական յուղերը (օրինակ՝ ձիթապտղի յուղը, MCT յուղերը, կոկոսի յուղը), հացահատիկային սպիրտը (թունդ ալկոհոլային խմիչքները) կամ ջուր–էթանոլ խառնուրդը՝ բազմաթիվ այլ լուծիչների հետ մեկտեղ։
Սեղմե՛ք այստեղ՝ բույսերից ֆիտոքիմիական միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանման մասին ավելին իմանալու համար։
Անտուրաժի էֆեկտ
Բույսից մի քանի ֆիտոքիմիական միացությունների համակցության արդյունահանումը հայտնի է իր ավելի ուժեղ ազդեցություններով։ Տարբեր բուսական միացությունների սիներգիան հայտնի է որպես անտուրաժ։ Ամբողջական բույսի քաղվածքները համատեղում են բազմազան ֆիտոքիմիական միացություններ։ Օրինակ՝ կանեփը պարունակում է ավելի քան 480 ակտիվ միացություն։ Կանեփի քաղվածքը, որը ներառում է CBD (կանաբիդիոլ), CBG (կանաբիգերոլ), CBN (կանաբինոլ), CBC (կանաբիքրոմեն), տերպեններ և բազմաթիվ այլ ֆենոլային միացություններ, շատ ավելի արդյունավետ է, քանի որ բազմազան միացությունները գործում են սիներգիկ կերպով։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը գերազանց որակի, միացությունների ամբողջական սպեկտրն ընդգրկող քաղվածք ստանալու բարձր արդյունավետությամբ մեթոդ է։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։