超音波で乳化した点鼻スプレー製剤
点鼻スプレーと口腔スプレーは、有効成分を呼吸器粘膜に適用するために広く使用されている薬剤投与用の溶液です。超音波乳化は、バイオアベイラビリティ、吸収率、忍容性が非常に高く、高い有効性を持つ点鼻スプレーと口腔スプレーを製造するための、極めて効率的で信頼性の高い技術です。超音波乳化は十分に確立された乳化技術であり、超音波処理装置は卓上型および産業用システムとして容易に入手できます。
医薬品有効成分の超音波ホモジナイズ
超音波ホモジナイザーは、マイクロサイズおよびナノサイズのエマルションを極めて効率的に生成でき、バイオアベイラビリティの向上、薬剤の可溶化の改善、長期安定性、さらに吸収率と忍容性の改善など、優れた機能を持つ医薬品やケア製品の製剤化を可能にします。効率的な混合性能により、超音波分散と超音波乳化は、点鼻スプレー、口腔スプレー、洗口液、口腔リンスの製造工程で広く用いられている技術です。鼻や口に投与するこれらの製品は、粘膜組織の消毒や、活性分子の吸収能力が高いことで知られる粘膜を介した医薬品有効成分の投与に使用されます。
抗微生物作用を持つ点鼻スプレーや洗口液に一般的に使用される有効成分には、医薬化合物(例えば、抗微生物作用、抗炎症作用、消毒作用、うっ血作用を持つもの)や、抗微生物作用またはケア特性を持つ植物由来の分子(例えば、アルテミシニン、クルクミン、フランキンセンス、ビタミンC、オイゲノール、アロエベラなど)が含まれます。高性能の超音波処理装置は、点鼻スプレー、洗口液、洗口液の成分を確実に分散・乳化します。製品成分を超音波でナノサイズ化し、ナノカプセル化することで、高いバイオアベイラビリティと長期安定性を持つ、均一で有効性の高い製剤が得られます。
超音波処理は、例えば、かぜ、SARS-Cov-2、その他の呼吸器感染症に対する点鼻スプレーや口腔スプレーの製造にも使用できます。
例えば、イオタカラギーナン(carrageloseTMなど)とヒプロメロースは、SARS-CoV-2やその他の呼吸器ウイルスに対して数時間にわたり無菌性 / 免疫をもたらす有望な効果を示す有効成分です。
カラギーナンは、海洋の大型藻類(海藻)に由来する生体高分子です。科学的研究によると、点鼻スプレー、口腔スプレー、トローチに使用されるカラギーナンは、SARS-CoV-2の感染と伝播を阻止する第一線の防御となる可能性があります。Fröba et al. (2021) の研究は、イオタカラギーナンなどのカラギーナンが「現在の変異株および将来出現する可能性のある変異株にかかわらず、SARS-CoV-2感染症の予防と治療に有効」である可能性を示しています。カラギーナンは、例えば医薬品では粘膜付着剤として、食品や化粧品では安定剤として使用される一般的な添加剤であり、超音波処理はカラギーナンの信頼性の高い分散効率でよく知られています。例えば、K-カラギーナンはo/wエマルションの製造において安定剤として有効に使用されています。
超音波処理による藻類からのカラギーナン抽出について詳しくは、こちらをクリックしてください!
超音波プロセッサーUIP2000hdT (2kW) とバッチリアクターを使用した治療薬の製剤化。
ハイブリッドカラギーナンナノゲルの超音波製剤化
Rodriguez et al. (2020) は、ハイブリッド型カッパ / イオタカラギーナンのマイクロゲルおよびナノゲルの超音波合成に成功したことを報告しています。使用したHielscherの装置は UP200St です(左の写真参照)。「KClを架橋剤として、Tween 80を界面活性剤として使用しました。水中に懸濁したマイクロゲルおよびナノゲルは、Tween 80の含有量が多いほど、直径と膨潤比がともに小さくなることが確認されました。マイクロゲルおよびナノゲルの懸濁液は−50.5 mVのゼータ電位を示し、純粋なκ-またはι-カラギーナンのマイクロゲルおよびナノゲルについて他で報告されている値よりも優れています。高い安定性は、Tween 80の親水性・親油性バランスの値(HLB = 15)が高いことに起因するとされました。これらの結果は、ハイブリッド型κ/ι-カラギーナンのマイクロゲルおよびナノゲルが、スマート治療への応用に有望な候補であることを示唆しています。」
使用した超音波装置: Hielscher UP200St
SARS-Cov-2やその他の呼吸器感染症の予防に有望な別のポリマーは、ヒプロメロース(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)です。これは半合成で不活性な粘弾性ポリマーであり、点眼薬、賦形剤、経口薬の薬物送達制御成分として使用されています。ヒプロメロースはすでにさまざまな市販製品に使用されており、超音波処理によって効率的に乳化できます。
鼻腔内投与用ワクチンと薬剤の超音波製剤化
超音波処理は、鼻腔内投与用ワクチン(例えば、S. pneumoniaeに対するワクチン)の製造にも有効に使用されています。
超音波で製剤化した鼻腔内投与用ワクチンについて詳しくはこちらをご覧ください!
医薬品とケア製品の製造に使用する超音波乳化装置
超音波処理は、ナノ製剤化した薬剤やワクチンなどの医薬品、およびナノエマルションやリポソームなどの薬物担体の製造に広く使用されています。Hielscher Ultrasonicsは、ラボ用および卓上型の超音波処理装置から、パイロット用および完全な産業用システムまで、あらゆる種類の超音波プロセッサーを提供しています。
最高品質 – ドイツで設計・製造
Hielscherの超音波処理装置に搭載された洗練されたハードウェアとスマートなソフトウェアは、ナノエマルション、API合成、リポソーム製剤、ナノ分散などの信頼性の高い超音波処理を、再現性のある結果と使いやすい操作で保証するように設計されています。
Hielscher Ultrasonicsのシステムは、世界各地の著名な医薬品メーカーの製造で使用されています。高品質な製品を高収率で合成するための信頼性が実証されているHielscherの超音波処理装置は、ラボ規模だけでなく、主に医薬品の産業生産に使用されています。堅牢で保守の手間が少ないため、Hielscherの超音波プロセッサーは容易に設置、操作、監視できます。
自動データ記録
医薬品の製造基準を満たすためには、製造工程を詳細に監視し、記録する必要があります。Hielscher Ultrasonicsのデジタル超音波装置には、自動データ記録機能が搭載されています。このスマートな機能により、装置の電源を入れるとすぐに、超音波エネルギー(総エネルギーと正味エネルギー)、温度、圧力、時間などの重要な工程パラメーターがすべて内蔵SDカードに自動保存されます。
工程の監視とデータの記録は、継続的な工程の標準化と製品品質にとって重要です。自動記録された工程データにアクセスすることで、過去の超音波処理の実施内容を見直し、結果を評価できます。
当社のデジタル超音波システムには、使いやすい機能として、ブラウザーによる遠隔制御も搭載されています。ブラウザーによる遠隔制御を通じて、どこからでも超音波プロセッサーを遠隔で開始、停止、調整、監視できます。
超音波を使用した医薬品製造の利点について、さらに詳しく知りたいとお考えですか?医薬品の製造工程についてご相談いただくために、今すぐお問い合わせください!経験豊富なスタッフが、医薬品分野での超音波の応用(例えば、ナノ乳化、リポソーム、結晶化、分散)、超音波システム、価格について、詳しい情報をご案内します!
- 高性能な超音波
- 最先端技術
- 再現性 / 反復性
- 信頼性と堅牢性
- バッチ処理とインライン処理
- あらゆる容量に対応
- インテリジェントなソフトウェア
- スマートな機能(例えば、データ記録)
- CIP(定置洗浄) / SIP(定置滅菌)
以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 該当なし | 10–100L/min | UIP16000 |
| 該当なし | さらに大きい流量 | クラスター構成の UIP16000 |
お問い合わせ / ご質問
文献 / 参考資料
- Suk Fei Tan, Hamid Reza Fard Masoumi, Roghayeh Abedi Karjiban, Johnson Stanslas, Brian P. Kirby, Mahiran Basri, Hamidon Bin Basri (2016): Ultrasonic emulsification of parenteral valproic acid-loaded nanoemulsion with response surface methodology and evaluation of its stability. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 29, 2016. 299-308.
- Mohamadi Saani, S.; Abdolalizadeh, J.; Zeinali Heris, S. (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, 55, 2019. 86–95.
- Rodriguez S., Torres F.G., Arroyo J., Gonzales K.N., Troncoso O.P., López D. (2020): Synthesis of highly stable κ/ι-hybrid carrageenan micro- and nanogels via a sonication-assisted microemulsion route. Polymers from Renewable Resources. 11(3-4), 2020. 69-82.
- Zhiguo Zheng; Xingcai Zhang; Daniel Carbo; Cheryl Clark; Cherie-Ann Nathan; Yuri Lvov (2010): Sonication-assisted synthesis of polyelectrolyte-coated curcumin nanoparticles. Langmuir: the ACS Journal of Surfaces and Colloids, 01 Jun 2010, 26(11):7679-7681.
- Knuschke T., Sokolova V., Rotan O., Wadwa M., Tenbusch M., Hansen W., Staeheli P., Epple M., Buer J., Westendorf A.M. (2013): Immunization with biodegradable nanoparticles efficiently induces cellular immunity and protects against influenza virus infection. Journal of Immunology, 190(12), 2013. 6221-6229.
- Fröba, M.; Große, M.; Setz, C.; Rauch, P.; Auth, J.; Spanaus, L.; Münch, J.; Ruetalo, N.; Schindler, M.; Morokutti-Kurz, M.; et al. (2021): Iota-Carrageenan Inhibits Replication of SARS-CoV-2 and the Respective Variants of Concern Alpha, Beta, Gamma and Delta. International Journal of Molecular Sciences Vol. 22, 2021.
- R.N. Zúñiga, O. Skurtys, F. Osorio, J.M. Aguilera, F. Pedreschi (2012): Physical properties of emulsion-based hydroxypropyl methylcellulose films: Effect of their microstructure. Carbohydrate Polymers, Volume 90, Issue 2, 2012. 1147-1158.
Hielscher Ultrasonicsは、 ラボ規模 から 産業規模までの高性能な超音波ホモジナイザーを製造しています。

