Farmaceutische nanosuspensies met verbeterde biologische beschikbaarheid

Nanosuspensies die door sonicatie worden bereid, vertonen een aanzienlijk verbeterde farmacologische biologische beschikbaarheid. Vooral geneesmiddelmoleculen met een slechte oplosbaarheid in water, die hun biologische beschikbaarheid en het intreden van hun werking vermindert, profiteren van de techniek om met ultrasoonbehandeling de grootte tot nanoschaal te verkleinen. Ultrasoonbehandeling wordt gebruikt om geneesmiddeldeeltjes en kristallen tot nanometergrootte te verkleinen en stabiele nanosuspensies te bereiden met een superieure biologische beschikbaarheid en werkzaamheid van het geneesmiddel.

Verbeterde biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen met sonicatie

Slecht oplosbare farmaceutische moleculen hebben een zeer lage biologische beschikbaarheid en daardoor een lage werkzaamheid, vooral bij orale toediening. Wanneer dergelijke geneesmiddelen met een lage oplosbaarheid in water tot nanogrootte worden verkleind en tot nanosuspensies worden geformuleerd, kan de biologische beschikbaarheid drastisch worden verhoogd. Zo loste bij azitromycinenanosuspensies in 5 uur meer dan 65% van het geneesmiddel op, tegenover slechts 20% bij gemicroniseerd azitromycine.
Ultrasoonbehandeling is een zeer efficiënte methode om de deeltjesgrootte te verkleinen, nanokristallen te laten neerslaan en actieve farmaceutische bestanddelen tot nanosuspensies te dispergeren. Dergelijke nanosuspensies bestaan uitsluitend uit de zuivere farmaceutische werkzame stof.
Daarnaast zijn geneesmiddelmoleculen van nanogrootte en nanosuspensies eenvoudig te verwerken in diverse toedieningsvormen, zoals tabletten, capsules en snel oplossende toedieningsvormen.

Ultrasone bereiding van nanosuspensies is een doeltreffende techniek voor de productie van farmaceutische formuleringen met verhoogde biologische beschikbaarheid

Sonicator UP400St voor de formulering van farmaceutische nanosuspensies met verhoogde biologische beschikbaarheid.

Ultrasone bereiding van meloxicamnanokristallen

Meloxicam, een veel voorgeschreven niet-steroïde ontstekingsremmer (NSAID), heeft slechts een geringe oplosbaarheid in water, wat de biologische beschikbaarheid en het intreden van de werking vermindert. Ultrasoonbehandeling wordt gebruikt om meloxicamkristallen te microniseren en tot nanogrootte te verkleinen en stabiele nanosuspensies te bereiden met een superieure biologische beschikbaarheid en werkzaamheid van het geneesmiddel.

Ultrasoonbehandeling verkleint meloxicamkristallen tot nanokristallen en vormt een homogene nanosuspensie, die een verbeterde biologische beschikbaarheid vertoont.

Microscopische beelden van een meloxicamsuspensie:
Links: onbehandelde meloxicamsuspensie
Rechts: meloxicamnanosuspensie verkregen door ultrasoonbehandeling met de UP100H gedurende 45 minuten bij 100% amplitude en cyclus 1.

Iurian et al. (2015) onderzochten de effecten van sonicatie op meloxicamkristallen en hun bijbehorende biologische beschikbaarheid. Zij toonden aan dat de ultrasone amplitude de belangrijkste beïnvloedende factor is bij de bereiding van meloxicamnanokristallen.
De amplitude en de tijd bleken de belangrijkste variabelen te zijn. Een verhoging ervan leidde door het cavitatieverschijnsel tot een aanzienlijke verkleining en homogeniteit, terwijl de toegepaste cyclus minder belangrijk was. De kristalgrootte had een grote invloed op het oplossen; er werd een sterke correlatie vastgesteld tussen kleine kristallen en snel oplossen na het vriesdrogen van de nanosuspensies. De optimale formulering werd verkregen door continue sonicatie bij 100% amplitude gedurende 45 minuten, omstandigheden die leidden tot kristallen van 600 nm met een polydispersiteitsindex van 0,521 en snel oplossen van het geneesmiddel. De morfologische analyse toonde kleine, ronde kristallen met een smalle grootteverdeling.

Ultrasoon gedispergeerde nanokristallen van meloxicam, een NSAID, vertonen een verbeterde biologische beschikbaarheid en oplosbaarheid.

Hogere amplitudes resulteren in de meest effectieve bereiding van meloxicamnanokristallen.

Ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties voor nanosuspensies

Nauwkeurige regeling van de ultrasone procesparameters door de intelligente software van Hielscher Ultrasonics Hielscher Ultrasonics is uw betrouwbare leverancier van betrouwbare ultrasone apparatuur met hoge prestaties, van laboratorium- en pilotsystemen tot volledig industriële systemen. De apparaten van Hielscher Ultrasonics beschikken over geavanceerde hardware, slimme software en een uitstekende gebruiksvriendelijkheid – ontworpen en vervaardigd in Duitsland. De robuuste ultrasone machines van Hielscher voor dispersie, deagglomeratie, synthese van nanodeeltjes en functionalisering kunnen 24/7/365 onder volledige belasting worden gebruikt. Afhankelijk van uw proces en uw productiefaciliteit kunnen onze sonicatoren in batchmodus of in continue inlinemodus worden gebruikt. Diverse accessoires, zoals sonotroden (ultrasone sondes), boosterhoorns, doorstroomcellen en reactoren, zijn direct verkrijgbaar.
Neem nu contact met ons op voor meer technische informatie, wetenschappelijke studies, protocollen en een offerte voor onze ultrasone homogenisatoren voor de productie van nanosuspensies die farmaceutische nanokristallen of nanodeeltjes bevatten! Onze goed opgeleide medewerkers met jarenlange ervaring bespreken uw nanotoepassing graag met u!

De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicatoren:

Batchvolume	Debiet	Aanbevolen apparaten
1 tot 500mL	10 tot 200mL/min	UP100H
10 tot 2000mL	20 tot 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 tot 20L	0,2 tot 4L/min	UIP2000hdT
10 tot 100L	2 tot 10L/min	UIP4000hdT
15 tot 150L	3 tot 15L/min	UIP6000hdT
n.v.t.	10 tot 100L/min	UIP16000
n.v.t.	hoger	cluster van UIP16000

Ultrasone fragmentatie van acetylsalicylzuurdeeltjes

Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!

Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving worden gebruikt bij verwerking in laboratoria, met tafelapparatuur, op pilotschaal en op industriële schaal.

Hielscher Ultrasonics vervaardigt ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties voor mengtoepassingen, dispersie, emulgering en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.

Verwante onderwerpen

Literatuur / Referenties

Iurian S., Tomuţa I., Rus L., Achim M., Leucuta S.E. (2015): Optimization of the sonication process for meloxicam nanocrystals preparation. Clujul Medical 88(3), 2015. 366-372.
Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
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.

Ultrasone technologie met hoge prestaties! Het productassortiment van Hielscher omvat het volledige spectrum, van de compacte laboratoriumsonicator via tafelapparaten tot volledig industriële ultrasone systemen.

Hielscher Ultrasonics vervaardigt ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties van laboratoriumformaat tot industrieel formaat.