Ultramicronisatie en nanoformulering van palmitoylethanolamide (PEA)
Het vetzuuramide palmitoylethanolamide (PEA) wordt gebruikt als oraal toegediend geneesmiddel vanwege zijn ontstekingsremmende en neuroprotectieve effecten. Als lipide met een grote deeltjesgrootte heeft palmitoylethanolamide (PEA) echter een beperkte biologische beschikbaarheid en biotoegankelijkheid door zijn slechte wateroplosbaarheid en verminderde cellulaire opname in het menselijk lichaam. Gemicroniseerde, geultramicroniseerde en in nano-emulsies verwerkte formuleringen van palmitoylethanolamide verhogen de biologische beschikbaarheid en absorptie ervan aanzienlijk. Ultrasone ultramicronisatie en nano-emulgering vormen de superieure techniek voor het produceren van een geneesmiddel- of supplementformulering van palmitoylethanolamide (PEA) met een uitstekende biologische beschikbaarheid.
Ultrasone ultramicronisatie van palmitoylethanolamide (PEA)
Met ultrasoon malen en dispergeren wordt het eenvoudig om efficiënt en betrouwbaar geultramicroniseerd N-palmitoylethanolamide (PEA) te produceren voor geneesmiddelen, nutraceuticals en voedingssupplementen. Met ultrasoon malen en dispergeren kan de deeltjesgrootte van palmitoylethanolamide (PEA) worden verkleind tot het micro- of nanobereik. De exacte grootte van palmitoylethanolamidedeeltjes kan worden beïnvloed door ultrasone procesparameters, zoals amplitude, druk en sonicatieduur. Een hogere amplitude heeft bijvoorbeeld een sterker ontwrichtend effect op de deeltjes en resulteert in een kleinere deeltjesgrootte, oftewel geultramicroniseerde PEA-deeltjes en PEA-deeltjes met nanogrootte.
Het is aangetoond dat orale toediening van geultramicroniseerd palmitoylethanolamide en palmitoylethanolamide met nanogrootte (bekend als PEA-um of geultramicroniseerd PEA) een superieure biologische beschikbaarheid en biotoegankelijkheid oplevert ten opzichte van vormen met grotere deeltjes. Deeltjesgroottes van N-palmitoylethanolamide (PEA) van 600nm en kleiner zijn ideaal voor orale toediening, vooral bij inkapseling in liposomen of lipidenanodeeltjes. Liposomale formuleringen en lipidenanodeeltjes (oftewel vaste lipidenanodeeltjes (SLN) of nanogestructureerde lipidedragers (NLC)) bieden superieure effecten, bijvoorbeeld bij de behandeling van ontstekingspijn in ratmodellen.
Voordelen van ultrasone PEA-formuleringen
- gemaximaliseerde biologische beschikbaarheid en werkzaamheid van PEA
- geultramicroniseerd palmitoylethanolamide
- PEA-formulering in een nano-emulsie
- productie van farmaceutische kwaliteit
De UIP2000hdT is een krachtige ultrasone sonicator van 2kW voor de ultramicronisatie en verkleining tot nanogrootte van palmitoylethanolamide (PEA). PEA met nanogrootte vertoont een superieure biologische beschikbaarheid en aanzienlijk verbeterde effecten.
Ultrasoon malen en dispergeren van palmitoylethanolamide (PEA)
Ultrasone deeltjesverkleining is een beproefde techniek die in diverse industrieën veel wordt gebruikt. Actieve farmaceutische bestanddelen (API’s) worden bijvoorbeeld vaak geultramicroniseerd en tot nanogrootte verkleind met ultrasone sonicators met hoge prestaties. Daarom wordt ook palmitoylethanolamide (PEA) vaak geultramicroniseerd en tot nanogrootte verkleind met sonicatie, waarbij een product van farmaceutische of nutraceutische kwaliteit wordt verkregen.
Ultrasone ultramicronisatie en verkleining tot nanogrootte helpen de nadelen te overwinnen die voortvloeien uit de lipofiele en kristallijne aard en de smelttemperatuur van palmitoylethanolamide (PEA). Geultramicroniseerde vormen van PEA of vormen met nanogrootte maken de bereiding mogelijk van geneesmiddel- of supplementformuleringen met een hoge biologische beschikbaarheid.
Ultrasone nano-emulgering van palmitoylethanolamide (PEA)
Ultrasone nano-emulgering is een basistoepassing die nodig is voor de bereiding van geneesmiddelformuleringen met een hoge biologische beschikbaarheid, waaronder liposomen en lipidenanodeeltjes. De krachtige ultrasone afschuifkrachten breken lipide- en waterige druppels op tot zulke kleine groottes dat de niet-mengbare vloeistoffen een uit zichzelf stabiele nano-emulsie vormen. Dit proces is nodig voor de bereiding van liposomen en lipidenanodeeltjes, waarbij de lipidedruppel met nanogrootte wordt ingekapseld in een waterige omhulling. Deze waterige omhulling is ideaal om lipideachtige actieve bestanddelen zoals palmitoylethanolamide (PEA) de cellen in te transporteren, waar de werkzame stof de gewenste effecten kan uitoefenen (bijvoorbeeld ontstekingsremmende of pijnverminderende effecten).
Structuur van palmitoylethanolamide (PEA) en lipidenanodeeltjes (SLN = vaste lipidenanodeeltjes; NLC = nanogestructureerde lipidedragers).
afbeelding: ©Puglia et al., 2018
Ultrasoon bereide lipidenanodeeltjes (NP’s), zoals vaste lipidenanodeeltjes (SLN) of nanogestructureerde lipidedragers (NLC), zijn met succes gebruikt om de biologische beschikbaarheid van oraal en topisch toegediend N-palmitoylethanolamide te verbeteren.
Een belangrijk voordeel van sonicatie is dat de ultrasone technologie niet alleen kan worden gebruikt om de gemiddelde grootte van vooraf gevormde lipidenanodeeltjes te verkleinen, maar ook om de deeltjessamenstelling in de nano-emulsie te stabiliseren voor langdurige stabiliteit. Sonicatie speelt daarom een sleutelrol bij het beheersen van de uiteindelijke grootte en verdeling van dispersies van lipidenanodeeltjes en bij het verbeteren van de biologische beschikbaarheid van actieve bestanddelen zoals N-palmitoylethanolamide (PEA).
Ultrasone productie van liposomaal palmitoylethanolamide (PEA)
Liposomale PEA-formuleringen vertonen een superieure gastro-intestinale absorptie en overwinnen de opnamebarrières (oftewel slechte wateroplosbaarheid en biologische beschikbaarheid). Orale toediening van in liposomen ingekapseld palmitoylethanolamide (PEA) resulteert in een verbeterde biotoegankelijkheid en hogere plasmaspiegels.
Sonicatie is een beproefde en betrouwbare methode voor de productie van liposomale formuleringen in kleine en grote hoeveelheden. Ultrasone liposoomproductie staat bekend om een hoge inkapselingsefficiëntie (%EE) en langdurige stabiliteit. Daarom wordt sonicatie al gebruikt voor liposoomproductie bij de productie van geneesmiddelen, nutraceuticals en cosmetica.
Lees meer over de voordelen van ultrasone inkapseling in liposomen!
Ultrasone sonicators met hoge prestaties voor het verkleinen van palmitoylethanolamide tot nanogrootte
Hielscher Ultrasonics is uw betrouwbare partner voor ultrasone sonicators met hoge prestaties voor ultramicronisatie, verkleining tot nanogrootte en nano-inkapseling van palmitoylethanolamide (PEA). Omdat de industriële ultrasone processoren van Hielscher Ultrasonics bij continu 24/7-bedrijf moeiteloos zeer hoge amplitudes tot 200µm leveren, kunnen ze betrouwbaar geultramicroniseerd N-palmitoylethanolamine (PEA) en N-palmitoylethanolamine (PEA) met nanogrootte produceren. Hetzelfde ultrasone systeem dat voor ultramicronisatie en verkleining tot nanogrootte wordt gebruikt, kan worden gebruikt voor de daaropvolgende bereiding van nano-emulsies, liposomen en lipidenanodeeltjes waarin PEA wordt ingekapseld.
Omdat het productassortiment van Hielscher het volledige bereik omvat van compacte maar krachtige ultrasone laboratoriumsonicators tot volledig industriële productiesystemen, kunnen wij u de ideale ultrasone homogenisator bieden voor uw toepassing en productiedoelen. Talrijke accessoires zoals sonotrodes (ook bekend als ultrasone sondes of ultrasone hoorns), versterkerhoorns, doorstroomcellen en reactoren maken het mogelijk de optimale ultrasone opstelling te configureren voor superieure resultaten.
Neem nu contact met ons op! Onze goed opgeleide medewerkers met jarenlange ervaring geven u graag meer informatie en adviseren u over de juiste ultrasone sonicator voor uw proces met palmitoylethanolamine (PEA)!
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone sonicators:
| 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 |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties voor mengtoepassingen, dispersie, emulgering en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- Pucek-Kaczmarek, A. (2021): Influence of Process Design on the Preparation of Solid Lipid Nanoparticles by an Ultrasonic-Nanoemulsification Method. Processes 2021, 9, 1265.
- Impellizzeri, Daniela; Bruschetta, Giuseppe; Cordaro, Marika; Crupi, Rosalia; Siracusa, Rosalba; Esposito, Emanuela; Cuzzocrea, Salvatore (2014): Micronized/ultramicronized palmitoylethanolamide displays superior oral efficacy compared to nonmicronized palmitoylethanolamide in a rat model of inflammatory pain. Journal of neuroinflammation. 11(1):136.
- Noce, Annalisa; Maria Albanese; Giulia Marrone; Manuela Di Lauro; Anna Pietroboni Zaitseva; Daniela Palazzetti; Cristina Guerriero; Agostino Paolino; Giuseppa Pizzenti; Francesca Di Daniele; Annalisa Romani; Cartesio D’Agostini; Andrea Magrini; Nicola B. Mercuri; Nicola Di Daniele (2021): Ultramicronized Palmitoylethanolamide (um-PEA): A New Possible Adjuvant Treatment in COVID-19 patients. Pharmaceuticals 14, no. 4: 336.
- Puglia C., Santonocito D., Ostacolo C., Maria Sommella E., Campiglia P., Carbone C., Drago F., Pignatello R., Bucolo C. (2020): Ocular Formulation Based on Palmitoylethanolamide-Loaded Nanostructured Lipid Carriers: Technological and Pharmacological Profile. Nanomaterials (Basel). 2020 Feb 8;10(2):287.
- Fanny Astruc-Diaz (2012): Cannabinoids delivery systems based on supramolecular inclusion complexes and polymeric nanocapsules for treatment of neuropathic pain. Human health and pathology. Université Claude Bernard – Lyon I, 2012. English.
Wetenswaardigheden
Wat is palmitoylethanolamide?
Palmitoylethanolamide (PEA) of N-palmitoylethanolamide is een endogeen vetzuuramide, wat betekent dat het een stof is die het menselijk lichaam zelf kan aanmaken. Palmitoylethanolamide heeft in de medische wereld veel aandacht gekregen als een krachtige behandeling van pijn en ontsteking. PEA komt ook voor in voedingsmiddelen zoals eieren en melk, en tot dusver zijn er geen bijwerkingen of negatieve interacties tussen geneesmiddelen waargenomen.
Voor het lipideachtige molecuul N-palmitoylethanolamide vormen de slechte wateroplosbaarheid en de daardoor slechte biologische beschikbaarheid een grote uitdaging voor therapeutisch gebruik. Omdat palmitoylethanolamide vrijwel onoplosbaar is in water en zeer slecht oplosbaar is in de meeste andere waterige oplosmiddelen, vereist palmitoylethanolamide een geavanceerde formulering, waaronder ultramicronisatie en inkapseling van de palmitoylethanolamidemoleculen in een nano-emulsie of nanodragers op basis van lipiden. Sonicatie is een gevestigde techniek voor de betrouwbare en doeltreffende ultramicronisatie en nanoformulering van palmitoylethanolamide.
Andere termen voor palmitoylethanolamide: N-palmitoylethanolamide, hydroxyethylpalmitamide, Impulsin, N-(2-hydroxyethyl) hexadecanamide, N-(2-hydroxyethyl)palmitamide, Palmidrol, palmitamide MEA, palmitinezuurmonoethanolamide, palmitoylethanolamine.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone homogenisatoren met hoge prestaties van laboratoriumformaat tot industrieel formaat.