Hielscher Echografietechniek

Waarom Nanoformulerende geneesmiddelen?

  • Ultrasone nano-emulsies blinken uit als draagstof voor geneesmiddelen door een significant hoger oplossend vermogen dan eenvoudige micelle-oplossingen.
  • Hun thermodynamische stabiliteit biedt voordelen ten opzichte van onstabiele systemen zoals macro-emulsies, dispersies en ophangingen.
  • Hielscher's ultrasoonapparatuur wordt gebruikt om nano-emulsies met druppels tot 10nm te bereiden. – in kleinschalige en industriële productie.

Farmaceutische Nanoformuleringen

Aangezien farmacologische effecten meestal rechtstreeks verband houden met de plasmaconcentraties, is de absorptie en biobeschikbaarheid van actieve farmaceutische ingrediënten van cruciaal belang. De biologische beschikbaarheid van fytochemicaliën zoals cannabinoïden (d.w.z. CBD, THC, CBG en andere) of curcuminoïden is beperkt als gevolg van een slechte oplosbaarheid, slechte permeatie, lage systemische beschikbaarheid, instabiliteit, uitgebreide first pass-metabolisme of afbraak in het GI-darmkanaal.
Nanoformuleringen zoals Nano-emulsies, liposomen, micellen, nanokristallenof geladen nanodeeltjes worden gebruikt in farmaceutica en supplementen voor een betere en/of gerichte medicijnafgifte. Nano-emulsies zijn bekend als zeer goede middelen om een hoge biologische beschikbaarheid van actieve farmaceutische ingrediënten (API's) en fytochemische verbindingen te bereiken. Bovendien kunnen nano-emulsies ook API's beschermen, die gevoelig kunnen zijn voor hydrolyse en oxidatie. API's en fytochemicaliën (bv. cannabinoïden, curcuminoïden) die in O/W ingekapseld zijn. Nano-emulsies zijn getest in verschillende wetenschappelijke studies en zijn goed ingeburgerd als drager van geneesmiddelen met een superieure absorptiegraad.

Glas stroom cel op UIP1000hdT ultrasone emulgator voor de productie van wasemulsies (klik om te vergroten!)

Nano-emulsie in een ultrasone inline-reactor

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Orally Delivered Drugs

De biologische beschikbaarheid van oraal toegediende flavonoïden en vele andere fenolbestanddelen wordt sterk beperkt door de uitgebreide first-pass glucuronidatie. Om de beperkingen van slechte biobeschikbaarheid te overwinnen, zijn nano-dragers zoals nano-emulsies en liposomen uitgebreid geëvalueerd voor verschillende geneesmiddelen en hebben ze grote resultaten laten zien in het verbeteren van de absorptie.
Paclitaxel: Nano-emulsies geladen met paclitaxel (een chemotherapiedrug die gebruikt wordt bij kankerbehandelingen) hadden een druppelgrootte tussen ~90.6nm (kleinste gemiddelde deeltjesgrootte) en 110nm.
"De resultaten van de farmacokinetische studies toonden aan dat de inkapseling van paclitaxel in nano-emulsies de orale biologische beschikbaarheid van paclitaxel aanzienlijk verbeterde. De verhoogde orale biologische beschikbaarheid, zoals gemeten door het gebied onder de curve (AUC), van paclitaxel in nano-emulsies kan worden toegeschreven aan de oplosbaarheid van het geneesmiddel in de oliedruppeltjes en/of aan de aanwezigheid van oppervlakte-actieve stoffen op het grensvlak tussen olie en water. Een verbeterde absorptie van paclitaxel kan ook worden toegeschreven aan de bescherming van geneesmiddelen tegen chemische en enzymatische afbraak. Verbeterde orale biologische beschikbaarheid van verschillende hydrofobe geneesmiddelen in O/W-emulsies is in de literatuur gemeld.". [Tiwari 2006, 445]....

Curcuminoïden: Lu et al. (2017, p.53) rapporteren de bereiding van ultrasoon geëxtraheerde curcuminoïden, die ultrasoon zijn geëmulgeerd tot een nano-emulsie. Curcuminoïden werden geëxtraheerd met behulp van geluid in ethanol. Voor de nano-emulsificatie, ze zetten 5mL curcuminoide extract in een flacon en verdampten de ethanol onder stikstof. Vervolgens werd 0,75 g lecithine en 1 mL Tween 80 toegevoegd en homogeen gemengd, waarna 5,3 ml gedeïoniseerd water werd toegevoegd. Het mengsel werd grondig geroerd en daarna gesoniseerd.
De gemiddelde deeltjesgrootte van curcuminoïde nano-emulsie met bolvorm zoals bepaald door TEM was 12.1nm. (zie onderstaande figuur)

Bepaling van de orale biologische beschikbaarheid van curcuminoïde dispersies en nano-emulsies bereid uit Curcuma longa Linnaeus.

Afb..: DLS deeltjesgrootteverdeling (A) en TEM-beeld (B) van curcuminoïdendispersie, samen met de deeltjesgrootteverdeling die rechtstreeks uit het TEM-beeld (C) wordt verkregen. bron: Lu et al. 2017

Polymeren zoals polylactisch-co-glycolzuur (PLGA) of polyethyleenglycol worden vaak gebruikt als een belangrijk bestanddeel om zowel de stabiliteit als de orale biologische beschikbaarheid te verbeteren. Het gebruik van polymeren is echter gecorreleerd met een grotere deeltjesgrootte (vaak >100nm). De bereide curcuminoïde nano-emulsie van Lu et al. had een aanzienlijk kleinere grootte van 12-16nm. De houdbaarheid werd ook verbeterd met een hoge stabiliteit van onze curcuminoïde nano-emulsie over een opslagperiode van 6 maanden bij 4 ℃ en 25 ℃ zoals aangegeven door een gemiddelde korrelgrootte van 12,4 ± 0,5nm en 16,7 ± 0,6nm, respectievelijk, na langdurige opslag.

Het effect van farmaceutische hulpstoffen

Dong et al. onderzochten 21 farmaceutische hulpstoffen en hun effecten op de biologische beschikbaarheid van het model flavonoïde chrysine. Vijf hulpstoffen – namelijk Brij 35, Brij 58, labrasol, labrasol, natriumoleaat en Tween20 aanzienlijk geremd chrysineglucuronidatie. Natriumoleaat was de krachtigste remmer van glucuronidatie.

Mebudipine: Khani et al. (2016) rapporteren de formulering van een met mebudipine geladen nano-emulsie die ethyloleaat, Tween 80, Span 80, polyethyleenglycol 400, ethanol en DI-water bevat, werd bereid met behulp van sonde-type ultrasonicator. Ze ontdekten dat de deeltjesgrootte voor een optimale formulering 22,8 ± 4,0 nm bedroeg, wat resulteerde in een relatieve biologische beschikbaarheid van de mebudipine nano-emulsie die met een factor 2,6 werd verbeterd. De resultaten van in vivo experimenten hebben aangetoond dat nano-emulsie formulering in staat was om de biologische beschikbaarheid van mebudipine aanzienlijk te verbeteren in vergelijking met de suspensie, olie-oplosbare en micellaire oplossing.

Oculaire levering

Oculaire nano-emulsies, bijvoorbeeld voor de toediening van oculaire geneesmiddelen, zijn voorbereid om een betere beschikbaarheid, een snellere penetratie en een hogere efficiëntie te bereiken.
Ammar e.a. (2009) formuleerde dorzolamide hydrochloride in een nano-emulsie (groottebereik van 8,4-12,8nm) om een verhoogd effect te bereiken bij de behandeling van glaucoom, een afname van het aantal toepassingen per dag en een betere therapietrouw van de patiënt in vergelijking met conventionele oogdruppels. De ontwikkelde nano-emulsies vertoonden een snelle start van de werking van het geneesmiddel en een langdurig effect, evenals een verbeterde biologische beschikbaarheid van het geneesmiddel in vergelijking met het conventionele product op de markt.
van hoge therapeutische effectiviteit...

Morsi et al. (2014) bereide acetazolamide-belaste nano-emulsies als volgt: 1% w/w acetazolamide (ACZ) werd gezongen met oppervlakte-actieve stof / co-surfactant / oliemengsels tot volledige oplossing van het geneesmiddel dan werd de waterige fase met 3% w/w dimethylsulfoxide (DMSO) druppelsgewijs toegevoegd om nano-emulsies met 39% w/w waterige fase voor te bereiden, terwijl voor de bereiding van nano-emulsies met een watergehalte van 59% werd gebruik gemaakt van waterige fase met 20% DMSO. DMSO werd toegevoegd om neerslag van het geneesmiddel na de toevoeging van de waterige fase te voorkomen. Nano-emulsies werden bereid met een gemiddelde druppelgrootte van 23,8-90,2nm. De nano-emulsies met een hoger watergehalte van 59% vertoonden de hoogste geneesmiddelafgifte.
De nano-geëmulgeerde acetazolamide werd met succes geformuleerd in nano-emulsievorm die hoge therapeutische doeltreffendheid in behandeling van glaucoom samen met verlengd effect openbaarde.

Hoogwaardige ultrasoonapparatuur met hoge prestaties

Hielscher Ultrasonics biedt ultrasone systemen, van compacte labhomogenisatoren tot industriële turnkey-oplossingen. Om nano-emulsies van de hoogste farmaceutische kwaliteit te produceren, is een betrouwbaar emulgatieproces van cruciaal belang. Hielscher's grote variëteit aan sonotrodes, flowcellen en inserts zoals de Meerfasige Cavitator MPC48 onze klant in staat te stellen de optimale verwerkingscondities in te stellen voor de productie van nano-emulsies met een gestandaardiseerde, betrouwbare en consistente kwaliteit. Hielscher's ultrasoonapparatuur is uitgerust met de modernste software voor bediening en controle. – het garanderen van een betrouwbare productie van gestandaardiseerde geneesmiddelen en van supplementen van farmaceutische kwaliteit.
Neem vandaag nog contact met ons op om de mogelijkheden van ultrasoon nano-geformuleerde API's en fytochemicaliën te ontdekken!

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone trillingenmeters.

Krachtige ultrasone emulgatoren van laboratorium tot industriële schaal.

Literatuur / Referenties

  • Ammar H. et al. (2009): Nano-emulsie als een potentieel oftalmologisch afgiftesysteem voor Dorzolamide waterstofchloride. AAPS Pharm Sci Tech. 2009 sep; 10, lid 3: 808.
  • Dong D. et al. (2017): Natriumolieaat-gebaseerd Nano-emulsie verbetert de orale absorptie van chrysine door middel van remming van UGT-gemedieerde metabolisme. Mol. Farmaceutica, 2017, 14 (9). 2864–2874.
  • Gunasekaran Th. et al. (2014): Nanotechnologie: een effectief instrument om de biobeschikbaarheid en bio-activiteit van de fytogeneeskunde te verbeteren. Asian Pac J Trop Biomed 2014; 4(Suppl 1). S1-S7.
  • Khani S. et al. (2016): Ontwerp en evaluatie van het orale nano-emulsiesysteem van mebudipine, Drug Delivery, 23:6, 2035-2043.
  • Lu P.S. et al. (2018): Bepaling van de orale biologische beschikbaarheid van curcuminoïde dispersies en nano-emulsies bereid uit Curcuma longa Linnaeus. J Sci Food Agric 2018; 98: 51-63.
  • Morsi N.M. et al. (2014): Nano-emulsie als een nieuw oftalmologisch afgiftesysteem voor acetazolamide. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Vol 6, Issue 11, 2014.
  • Tiwari S.B. et al. (2006): Nano-emulsieformules voor een betere orale toediening van slecht oplosbare geneesmiddelen. NSTI-Nanotech 2006.


Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Ultrasone extractie van actieve stoffen uit planten

Echografie met hoog vermogen wordt op grote schaal gebruikt om fytochemicaliën (d.w.z. flavonoïden, terpenen, antioxidanten, enz.) te isoleren van plantaardig materiaal. Ultrasone cavitatie doorboort en breekt de celwanden, zodat de intracellulaire materie vrijkomt in het omringende oplosmiddel. De grote voordelen van geluiddemping zijn de niet-thermische behandeling en het gebruik van oplosmiddelen. Ultrasone extractie is een niet-thermische, mechanische methode... – wat betekent dat de delicate fytochemicaliën niet worden afgebroken door hoge temperaturen. Wat betreft oplosmiddelen, is er een brede selectie die gebruikt kan worden voor extractie. Veel voorkomende oplosmiddelen zijn water, ethanol, glycerine, plantaardige oliën (bijv. olijfolie, MCT-oliën, kokosolie), graanalcohol (eau de vie) of een mengsel van water en ethanol, naast andere oplosmiddelen.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone extractie van fytochemische verbindingen uit planten!

neveneffect

De extractie van een combinatie van verschillende fytochemicaliën uit een plant staat bekend om zijn sterkere effecten. De synergie van verschillende plantaardige verbindingen staat bekend als entourage. Hele plantenextracten combineren een groot aantal verschillende fytochemicaliën. Zo bevat cannabis bijvoorbeeld meer dan 480 actieve bestanddelen. Een cannabisextract, dat CBD (cannabidiol), CBG (cannabigerol), CBN (cannabinol), CBC (cannabichromeen), terpenen en vele andere fenolverbindingen omvat, is veel effectiever, omdat de vele verbindingen synergetisch samenwerken. Ultrasone extractie is een zeer efficiënte methode om een volledig spectrumextract van superieure kwaliteit te produceren.