რატომ ნანოფორმულირებული წამლები?

• ულტრაბგერითი ნანოემულსიები გამოირჩევიან, როგორც წამლის გამტარები, რადგან მათ აქვთ მნიშვნელოვნად უფრო მაღალი სოლიბილიზაციის უნარი, ვიდრე მარტივ მიცელურ ხსნარებს.
• მათი თერმოდინამიკური სტაბილურობა უპირატესობას იძლევა არასტაბილურ სისტემებთან, როგორიცაა მაკროზომიანი ემულსიები, დისპერსიები და სუსპენზიები, შედარებით.
• Hielscher-ის ულტრაბგერითი აპარატები გამოიყენება ნანოემულსიების მოსამზადებლად, წვეთებით 10nm-მდე – მცირე მასშტაბისა და სამრეწველო წარმოებაში.

ფარმაცევტული ნანოფორმულირებები, რომლებიც მიიღება მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით

რადგან ფარმაკოლოგიური ეფექტები უმეტესად პირდაპირ კავშირშია პლაზმის დონესთან, აქტიური ფარმაცევტული ინგრედიენტების აბსორბცია და ბიოშეღწევადობა გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა. ფიტოქიმიკატების, როგორიცაა კანაბინოიდები (მაგ. CBD, THC, CBG და სხვები) ან კურკუმინოიდების ბიოშეღწევადობა შეზღუდულია ცუდი ხსნადობის, ცუდი პერმეაციის, დაბალი სისტემური ხელმისაწვდომობის, არასტაბილურობის, ინტენსიური პირველი გავლის მეტაბოლიზმის ან გზ-ში დეგრადაციის გამო.
ნანოფორმულირებები, როგორიცაა ნანოემულსიები, ლიპოსომები, მიცელები, ნანოკრისტალები ან დატვირთული ნანონაწილაკები, გამოიყენება ფარმაცევტიკასა და დამატებებში გაუმჯობესებული და/ან მიზნობრივი წამლის მიწოდებისთვის. ნანოემულსიები ცნობილია, როგორც ძალიან კარგი საშუალებები აქტიური ფარმაცევტული ინგრედიენტების (API) და ფიტოქიმიური ნაერთების მაღალი ბიოშეღწევადობის მისაღწევად. გარდა ამისა, ნანოემულსიები შეიძლება ასევე იცავდნენ API-ებს, რომლებიც შეიძლება იყოს ჰიდროლიზისა და ოქსიდაციის მიმართ მგრძნობიარე. O/W ნანოემულსიებში ჩასმული API-ები და ფიტოქიმიკატები (მაგ. კანაბინოიდები, კურკუმინოიდები) გამოცდილია სხვადასხვა სამეცნიერო ცდებში და კარგად არის დამკვიდრებული, როგორც წამლის გამტარები უპირატესი აბსორბციის მაჩვენებლებით.

პერორალურად მისაღები წამლების ულტრაბგერითი ნანოემულსიფიკაცია

პერორალურად მიღებული ფლავონოიდების, ისევე როგორც ბევრი სხვა ფენოლური აქტიური ინგრედიენტის ბიოშეღწევადობა მკაცრად შეზღუდულია ინტენსიური პირველი გავლის გლუკურონიდაციით. ცუდი ბიოშეღწევადობის შეზღუდვების დასაძლევად, ნანოზომიერი გამტარები, როგორიცაა ნანოემულსიები და ლიპოსომები, ფართოდ შეისწავლეს სხვადასხვა წამლებისთვის და აჩვენეს დიდი შედეგები აბსორბციის გაუმჯობესებაში.
პაკლიტაქსელი: პაკლიტაქსელით (ქიმიოთერაპიული წამალი, რომელიც გამოიყენება კიბოს მკურნალობაში) დატვირთულ ნანოემულსიებს ჰქონდათ წვეთის ზომა ~90,6nm (უმცირესი საშუალო ნაწილაკის ზომა) და 110nm შორის.
“ფარმაკოკინეტიკური კვლევების შედეგებმა აჩვენა, რომ პაკლიტაქსელის ჩასმა ნანოემულსიებში მნიშვნელოვნად გაზარდა პაკლიტაქსელის პერორალური ბიოშეღწევადობა. პაკლიტაქსელის გაზრდილი პერორალური ბიოშეღწევადობა, რომელიც იზომება მრუდის ქვეშ არსებული ფართობით (AUC), ნანოემულსიებში, შესაძლოა განპირობებული იყოს წამლის სოლიბილიზაციით ზეთის წვეთებში და/ან სურფაქტანტების არსებობით ზეთ–წყლის საზღვარზე. პაკლიტაქსელის გაზრდილი აბსორბცია ასევე შეიძლება განპირობებული იყოს წამლის დაცვით ქიმიური და ფერმენტული დეგრადაციისგან. სხვადასხვა ჰიდროფობური წამლების გაუმჯობესებული პერორალური ბიოშეღწევადობა O/W ტიპის ემულსიებში აღწერილია ლიტერატურაში.” [Tiwari 2006, 445]

კურკუმინოიდები: Lu et al. (2017, გვ.53) აცნობებენ ულტრაბგერით ამოღებული კურკუმინოიდების მომზადებას, რომლებიც ულტრაბგერით ემულსიფიცირდნენ ნანოემულსიად. კურკუმინოიდები ამოღებული იქნა ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში ეთანოლში. ნანოემულსიფიკაციისთვის, ისინი ათავსებდნენ 5mL კურკუმინოიდის ექსტრაქტს ფლაკონში და აორთქლებდნენ ეთანოლს აზოტის გარემოში. შემდეგ, ემატებოდა 0,75 g ლეციტინი და 1 mL Tween 80 და ერთგვაროვნად ერეოდა, რასაც მოჰყვა 5,3mL დეიონიზებული წყლის დამატება. ნარევი კარგად აურიეს და შემდეგ დაუმუშავეს ულტრაბგერით.
ულტრაბგერითმა ნანოემულსიფიკაციამ გამოიწვია ერთგვაროვანი კურკუმინოიდის ნანოემულსია საშუალო ნაწილაკის ზომით 12,1 ნანომეტრი და სფერული ფორმა, რაც დადგინდა TEM-ით (იხ. ქვემოთ მოცემული ფიგურა).

ფიგ.: DLS ნაწილაკების ზომის განაწილება (A) და TEM სურათი (B) კურკუმინოიდების დისპერსიისა, ასევე ნაწილაკების ზომის განაწილება, მიღებული პირდაპირ TEM სურათიდან (C).
(სურათი და კვლევა: © Lu et al., 2017)

პოლიმერები, როგორიცაა პოლილაქტიდ-კო-გლიკოლის მჟავა (PLGA) ან პოლიეთილენგლიკოლი, ხშირად გამოიყენება როგორც ძირითადი კომპონენტი ენკაფსულაციისა და სტაბილურობისა და ორალური ბიოშეღწევადობის გაუმჯობესებისთვის. თუმცა, პოლიმერების გამოყენება კორელირდება ნაწილაკების უფრო დიდ ზომასთან (ხშირად >100nm). Lu et al.-ის მიერ მომზადებულმა კურკუმინოიდების ნანოემულსიამ მნიშვნელოვნად შემცირებული ზომა ჰქონდა – 12-16nm. ვარგისიანობის ვადაც გაუმჯობესდა ჩვენი კურკუმინოიდების ნანოემულსიის მაღალი სტაბილურობით 6 თვის განმავლობაში შენახვის პერიოდში 4℃ და 25℃ ტემპერატურაზე, რაც დადასტურდა საშუალო ნაწილაკების ზომით 12,4 ± 0,5nm და 16,7 ± 0,6nm, შესაბამისად, ხანგრძლივი შენახვის შემდეგ.

ფარმაცევტული ექსციპიენტებისა და ულტრაბგერითი ნანოემულსიფიკაციის ეფექტი

Dong et al. შეისწავლეს 21 ფარმაცევტული ექსციპიენტი და მათი გავლენა მოდელ ფლავონოიდ ქრისინის ბიოშეღწევადობაზე. ხუთი ექსციპიენტი – კერძოდ, Brij 35, Brij 58, ლაბრასოლი, ნატრიუმის ოლეატი და Tween20 – მნიშვნელოვნად აინჰიბირებდნენ ქრისინის გლუკურონიდაციას. ნატრიუმის ოლეატი იყო გლუკურონიდაციის ყველაზე ძლიერი ინჰიბიტორი.

მებუდიპინი: Khani et al. (2016) აცნობენ მებუდიპინით დატვირთული ნანოემულსიის ფორმულირებას, რომელიც შეიცავდა ეთილის ოლეატს, Tween 80-ს, Span 80-ს, პოლიეთილენგლიკოლ 400-ს, ეთანოლს და დეიონიზებულ წყალს და მომზადდა პრობის ტიპის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორის გამოყენებით. მათ აღმოაჩინეს, რომ ოპტიმალური ფორმულირებისთვის ნაწილაკების ზომა იყო 22,8 ± 4,0 nm, რამაც გამოიწვია მებუდიპინის ნანოემულსიის ფარდობითი ბიოშეღწევადობის გაუმჯობესება დაახლოებით 2,6-ჯერ. in vivo ექსპერიმენტების შედეგებმა აჩვენა, რომ ნანოემულსიის ფორმულირებას შეეძლო მებუდიპინის ბიოშეღწევადობის მნიშვნელოვნად გაუმჯობესება სუსპენზიასთან, ზეთში ხსნად და მიცელურ ხსნართან შედარებით.

ულტრაბგერითი ნანოემულსია ოკულარული წამლის მიწოდებისთვის

ოკულარული ნანოემულსიები, მაგ. ოფთალმოლოგიური წამლის მიწოდებისთვის, მომზადდა უკეთესი ხელმისაწვდომობის, უფრო სწრაფი პენეტრაციისა და უფრო მაღალი ეფექტურობის მისაღწევად.
Ammar et al (2009) ფორმულირებდნენ დორზოლამიდის ჰიდროქლორიდს ნანოემულსიაში (ზომის დიაპაზონი 8,4-12,8nm) იმისთვის, რომ მიაღწიონ გაზრდილ ეფექტებს გლაუკომის მკურნალობაში, დღეში გამოყენებების რაოდენობის შემცირებას და უკეთეს პაციენტთა კომპლაენსს ტრადიციულ თვალის წვეთებთან შედარებით. განვითარებულმა ნანოემულსიებმა აჩვენეს წამლის მოქმედების სწრაფი დაწყება და გახანგრძლივებული ეფექტი, ასევე გაზრდილი წამლის ბიოშეღწევადობა ტრადიციულ საბაზრო პროდუქტთან შედარებით.
მაღალი თერაპიული ეფექტურობის

Morsi et al. (2014) მოამზადეს აცეტაზოლამიდით დატვირთული ნანოემულსიები შემდეგნაირად: 1% w/w აცეტაზოლამიდი (ACZ) დამუშავდა ულტრაბგერით სურფაქტანტის / კო-სურფაქტანტის / ზეთის ნარევებთან წამლის სრულ გახსნამდე, შემდეგ წყალფაზა, რომელიც შეიცავდა 3% w/w დიმეთილსულფოქსიდს (DMSO), დაემატა წვეთ-წვეთად ნანოემულსიების მოსამზადებლად, რომლებიც შეიცავდნენ 39% w/w წყალფაზას, ხოლო ნანოემულსიების მოსამზადებლად 59% წყლის შემცველობით, გამოიყენებოდა წყალფაზა, რომელიც შეიცავდა 20% DMSO-ს. DMSO დაემატა წამლის ნებისმიერი პრეციპიტაციის თავიდან ასაცილებლად წყალფაზის დამატების შემდეგ. ნანოემულსიები მომზადდა საშუალო წვეთის ზომით 23,8-90,2nm. ნანოემულსიები, რომლებიც მომზადდა უფრო მაღალი წყლის შემცველობით 59%, აჩვენეს წამლის ყველაზე მაღალი გამოყოფა.
ნანოემულსიფიცირებული აცეტაზოლამიდი წარმატებით ფორმულირდა ნანოემულსიის სახით, რომელმაც აჩვენა მაღალი თერაპიული ეფექტურობა გლაუკომის მკურნალობაში გახანგრძლივებულ ეფექტთან ერთად.

მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ნანოემულსიფიკაციისა და ნანოენკაფსულაციისთვის

Hielscher Ultrasonics სთავაზობს ულტრაბგერით სისტემებს კომპაქტური ლაბორატორიული ჰომოგენიზატორებიდან ინდუსტრიულ მზა („turnkey“) გადაწყვეტილებებამდე. უმაღლესი ფარმაცევტული ხარისხის ნანოემულსიების წარმოებისთვის, საიმედო ემულსიფიკაციის პროცესი გადამწყვეტია. Hielscher-ის სონოტროდების, ნაკადის კამერების და ოპციური ჩასმის MultiPhase Cavitator MPC48-ის ფართო არჩევანი საშუალებას აძლევს ჩვენს კლიენტს დააყენოს ოპტიმალური დამუშავების პირობები, რათა წარმოიქმნას ნანოზომიერი ემულსიები სტანდარტიზებული, საიმედო და მუდმივი ხარისხით. Hielscher-ის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები აღჭურვილია თანამედროვე პროგრამული უზრუნველყოფით მუშაობისა და კონტროლისთვის – რაც უზრუნველყოფს სტანდარტიზებული ფარმაცევტული პროდუქტების და ფარმაცევტული ხარისხის დამატებითი საკვების საიმედო წარმოებას.
დაგვიკავშირდით დღესვე, რათა გაიგოთ ულტრაბგერითი ნანოფორმულირებული აქტიური ფარმაცევტული ინგრედიენტებისა და ფიტოქიმიკატების შესაძლებლობები!