Firwat nanoformuléiert Medikamenter?

• Ultraschall-Nanoemulsiounen zeechne sech als Wierkstoffdréier duerch eng däitlech méi héich Solubilisatiounskapazitéit wéi einfach Mizelleléisungen aus.
• Hir thermodynamesch Stabilitéit bitt Virdeeler géintiwwer instabile Systemer wéi Emulsiounen am Makroberäich, Dispersiounen a Suspensiounen.
• Hielscher Ultraschallapparater gi benotzt, fir Nanoemulsioune mat Drëpse bis erof op 10nm hierzestellen – a klengem Moossstaf an an der industrieller Produktioun.

Pharmazeutesch Nanoformulatiounen, déi mat Héichleeschtungsultraschall hiergestallt ginn

Well pharmakologesch Wierkunge meeschtens direkt mat de Plasmaspigelen zesummenhänken, sinn d’Absorptioun an d’Bioverfügbarkeet vu pharmazeutesche Wierkstoffer entscheedend. D’Bioverfügbarkeet vu phytochemesche Verbindunge wéi Cannabinoiden (d. h. CBD, THC, CBG an anerer) oder Curcuminoiden ass duerch eng schlecht Léislechkeet, eng schlecht Permeatioun, eng niddreg systemesch Verfügbarkeet, Instabilitéit, en ëmfaassende First-Pass-Metabolismus oder den Ofbau am Magen-Daarm-Trakt limitéiert.
Nanoformulatioune wéi Nanoemulsiounen, Liposomen, Mizellen, Nanokristaller oder belueden Nanopartikele ginn a Medikamenter an Nahrungsergänzungsmëttele fir eng verbessert an/oder geziilt Wierkstoffzouféierung benotzt. Nanoemulsioune si bekannt dofir, ganz gutt Dréiersystemer ze sinn, fir eng héich Bioverfügbarkeet vu pharmazeutesche Wierkstoffer (APIs) a phytochemesche Verbindungen z’erreechen. Ausserdeem kënnen Nanoemulsiounen och APIs schützen, déi ufälleg fir Hydrolys an Oxidatioun kënne sinn. APIs a phytochemesch Verbindungen (z. B. Cannabinoiden, Curcuminoiden), déi an O/W-Nanoemulsiounen akapselt sinn, goufen a verschiddene wëssenschaftleche Studie getest a si gutt etabléiert als Wierkstoffdréier mat iwwerleeënen Absorptiounsraten.

Ultraschall-Nanoemulgéierung vu Medikamenter fir mëndlech Verabreechung

D’Bioverfügbarkeet vu mëndlech verabreichten Flavonoiden an och vu ville weidere phenolesche Wierkstoffer gëtt duerch eng ëmfaassend First-Pass-Glucuronidéierung staark limitéiert. Fir d’Aschränkunge vun der schlechter Bioverfügbarkeet z’iwwerwannen, goufen Dréier an Nanogréisst wéi Nanoemulsiounen a Liposome fir verschidde Medikamenter ëmfaassend ënnersicht an hu ganz gutt Resultater bei der Verbesserung vun der Absorptioun gewisen.
Paclitaxel: Nanoemulsiounen, déi mat Paclitaxel (engem Chemotherapiemedikament, dat bei Kriibsbehandlunge benotzt gëtt) beluede waren, haten eng Drëpsegréisst tëscht ~90,6nm (klengst mëttler Partikelgréisst) an 110nm.
“D’Resultater vun de pharmakokinetesche Studien hu gewisen, datt d’Akapselung vu Paclitaxel an Nanoemulsiounen d’mëndlech Bioverfügbarkeet vu Paclitaxel däitlech erhéicht huet. Déi erhéicht mëndlech Bioverfügbarkeet vu Paclitaxel an Nanoemulsiounen, gemooss un der Fläch ënner der Kéier (AUC), kéint op d’Solubilisatioun vum Wierkstoff an den Uelegdrëpsen an/oder op d’Präsenz vun Tensiden un der Ueleg–Waasser-Grenzfläch zeréckzeféiere sinn. Déi erhéicht Absorptioun vu Paclitaxel kann och op de Schutz vum Wierkstoff viru cheemeschem an enzymateschem Ofbau zeréckgeféiert ginn. An der Literatur gouf iwwer eng verbessert mëndlech Bioverfügbarkeet vu verschiddenen hydrophobe Wierkstoffer an Emulsioune vum Typ O/W bericht.” [Tiwari 2006, 445]

Curcuminoiden: Lu et al. (2017, p.53) berichten iwwer d’Hierstellung vun Curcuminoiden, déi mat Ultraschall extrahéiert goufen an duerno mat Ultraschall zu enger Nanoemulsioun emulgéiert goufen. D’Curcuminoide goufen ënner Ultraschallbehandlung an Ethanol extrahéiert. Fir d’Nanoemulgéierung hu si 5mL Curcuminoidextrakt an e Fläschche ginn an den Ethanol ënner Stéckstoff verdämpt. Duerno goufen 0,75 g Lecithin an 1 mL Tween 80 derbäiginn an homogen vermëscht, éier 5,3mL deioniséiert Waasser derbäiginn goufen. D’Mëschung gouf grëndlech geréiert an duerno mat Ultraschall behandelt.
D’Ultraschall-Nanoemulgéierung huet eng eenheetlech Curcuminoid-Nanoemulsioun mat enger duerchschnëttlecher Partikelgréisst vun 12,1 Nanometer an enger kugelfërmeger Gestalt erginn, déi mat TEM bestëmmt gouf (kuckt d’Ofbildung hei drënner).

Ofb.: DLS-Partikelgréissteverdeelung (A) an TEM-Bild (B) vun enger Curcuminoid-Dispersioun zesumme mat der Partikelgréissteverdeelung, déi direkt aus dem TEM-Bild (C) ermëttelt gouf.
(Bild a Studie: © Lu et al., 2017)

Polymere wéi Poly(mëllechsaier-co-glykolsaier) (PLGA) oder Polyethylenglykol ginn dacks als Haaptkomponent benotzt, fir d’Ankapselung ze verbesseren an esouwuel d’Stabilitéit wéi och d’oral Bioverfügbarkeet ze erhéijen. Allerdéngs hänkt d’Benotzung vu Polymere mat enger méi grousser Partikelgréisst zesummen (dacks >100nm). Déi vu Lu et al. hiergestallte Curcuminoid-Nanoemulsioun hat eng däitlech reduzéiert Gréisst vun 12–16nm. Och d’Haltbarkeet gouf verbessert, mat enger héijer Stabilitéit vun eiser Curcuminoid-Nanoemulsioun iwwer eng Lagerdauer vu 6 Méint bei 4℃ a 25℃, wéi eng mëttel Partikelgréisst vun 12,4 ± 0,5nm respektiv 16,7 ± 0,6nm no längerer Lagerung gewisen huet.

Den Afloss vu pharmazeuteschen Hëllefsstoffer a vun der Nanoemulgéierung mat Ultraschall

Dong et al. hunn 21 pharmazeutesch Hëllefsstoffer an hir Auswierkungen op d’Bioverfügbarkeet vum Modellflavonoid Chrysin ënnersicht. Fënnef Hëllefsstoffer – nämlech Brij 35, Brij 58, labrasol, Natriumoleat an Tween20 – hunn d’Glukuronidéierung vu Chrysin däitlech gehemmt. Natriumoleat war de stäerksten Hemmstoff vun der Glukuronidéierung.

Mebudipin: Khani et al. (2016) beschreiwen d’Hierstellung vun enger mat Mebudipin beluedener Nanoemulsioun mat Ethyloleat, Tween 80, Span 80, Polyethylenglykol 400, Ethanol an deioniséiertem Waasser mat Hëllef vun engem Ultraschallapparat mat Sond. Si hu festgestallt, datt d’Partikelgréisst fir eng optimal Formuléierung 22,8 ± 4,0 nm war, wat zu enger ëm ongeféier de Faktor 2,6 erhéichter relativer Bioverfügbarkeet vun der Mebudipin-Nanoemulsioun gefouert huet. D’Resultater vun In-vivo-Experimenter hu gewisen, datt d’Nanoemulsiounsformuléierung d’Bioverfügbarkeet vu Mebudipin am Verglach mat der Suspensioun, der uelegléislecher Léisung an der mizellarer Léisung däitlech erhéije konnt.

Ultraschall-Nanoemulsioun fir d’Wierkstoffofgab am A

Okulär Nanoemulsiounen, z. B. fir d’ophthalmesch Wierkstoffofgab, goufen hiergestallt, fir eng besser Verfügbarkeet, eng méi séier Penetratioun an eng méi héich Wierksamkeet z’erreechen.
Ammar et al (2009) hunn Dorzolamidhydrochlorid an enger Nanoemulsioun formuléiert (Gréissteberäich vun 8,4–12,8nm), fir eng verstäerkt Wierkung bei der Behandlung vu Glaukom, eng Reduktioun vun der Unzuel vun Uwendunge pro Dag an eng besser Therapietrei vun de Patienten am Verglach mat konventionellen Aendrëpsen z’erreechen. Déi entwéckelt Nanoemulsiounen hunn am Verglach mam konventionelle Maartproduit e séieren Asaz vun der Wierkstoffwierkung an eng verlängert Wierkung souwéi eng erhéicht Bioverfügbarkeet vum Wierkstoff gewisen.
mat héijer therapeutescher Wierksamkeet

Morsi et al. (2014) hu mat Acetazolamid belueden Nanoemulsioune follgendermoossen hiergestallt: 1% w/w Acetazolamid (ACZ) gouf mat Mëschungen aus Tensid / Co-Tensid / Ueleg mat Ultraschall behandelt, bis de Wierkstoff komplett opgeléist war. Duerno gouf déi wässerlech Phas mat 3% w/w Dimethylsulfoxid (DMSO) drëpseweis bäigefüügt, fir Nanoemulsioune mat 39% w/w wässerlecher Phas hierzestellen, wärend fir d’Hierstellung vun Nanoemulsioune mat engem Waassergehalt vun 59% eng wässerlech Phas mat 20% DMSO benotzt gouf. DMSO gouf bäigefüügt, fir all Ausfällung vum Wierkstoff nom Bäifüü ge vun der wässerlecher Phas ze verhënneren. Nanoemulsioune goufe mat enger mëttlerer Drëpsegréisst vun 23,8–90,2nm hiergestallt. Déi mat engem méi héije Waassergehalt vun 59% hiergestallte Nanoemulsiounen hunn déi héchst Wierkstofffräisetzung gewisen.
Dat nanoemulgéiert Acetazolamid gouf erfollegräich a Form vun enger Nanoemulsioun formuléiert, déi eng héich therapeutesch Wierksamkeet bei der Behandlung vu Glaukom zesumme mat enger verlängerter Wierkung gewisen huet.

Héichleeschtungs-Ultraschallapparater fir d’Nanoemulgéierung an d’Nanoankapselung

Hielscher Ultrasonics bitt Ultraschallsystemer vu kompakten Laborhomogenisateure bis zu schlësselfäerdegen industrielle Léisungen un. Fir Nanoemulsioune vun der héchster pharmazeutescher Qualitéit ze produzéieren, ass en zouverlässegen Emulgéierungsprozess entscheedend. Déi breet Auswiel u Sonotroden, Duerchflosszellen an dem optionalen Asaz MultiPhase Cavitator MPC48 vun Hielscher erméiglecht eise Clienten, déi optimal Veraarbechtungsbedéngungen anzestellen, fir Emulsiounen an Nanogréisst mat standardiséierter, zouverlässeger a konstanter Qualitéit ze produzéieren. D’Ultraschallapparater vun Hielscher si mat modernster Software fir d’Bedreiwen an d’Steierung ausgestatt – wat déi zouverlässeg Produktioun vu standardiséierte Medikamenter an Nahrungsergänzungsmëttele vu pharmazeutescher Qualitéit garantéiert.
Kontaktéiert eis nach haut, fir d’Méiglechkeete vun APIen a phytochemesche Verbindungen ze entdecken, déi mat Ultraschall nanoformuléiert ginn!