Nanosuspensje farmaceutyczne o zwiększonej biodostępności

Nanosuspensje przygotowane za pomocą sonikacji wykazują znacznie zwiększoną biodostępność farmakologiczną. Z techniki zmniejszania rozmiarów do skali nanometrycznej za pomocą ultradźwięków korzystają szczególnie cząsteczki leków o słabej rozpuszczalności w wodzie, która ogranicza ich biodostępność i wystąpienie działania. Ultradźwięki stosuje się do zmniejszania cząstek i kryształów leków do rozmiarów nanometrycznych oraz do przygotowywania stabilnych nanosuspensji o wyższej biodostępności i skuteczności leku.

Zwiększona biodostępność leków dzięki sonikacji

Słabo rozpuszczalne cząsteczki substancji farmaceutycznych mają bardzo niską biodostępność, a tym samym niską skuteczność, szczególnie przy podawaniu doustnym. Gdy takie leki o niskiej rozpuszczalności w wodzie zostają zmniejszone do rozmiarów nanometrycznych i przekształcone w nanosuspensje, ich biodostępność może znacznie wzrosnąć. Na przykład w przypadku nanosuspensji azytromycyny ponad 65% leku rozpuściło się w ciągu 5 godzin, w porównaniu z zaledwie 20% rozpuszczonej mikronizowanej azytromycyny.
Sonikacja jest wysoce wydajną metodą zmniejszania rozmiarów cząstek, wytrącania nanokryształów i dyspergowania czynnych substancji farmaceutycznych w postaci nanosuspensji. Takie nanosuspensje składają się wyłącznie z czystej czynnej substancji farmaceutycznej.
Ponadto cząsteczki leków o rozmiarach nanometrycznych i nanosuspensje można łatwo wprowadzać do różnych postaci leku, takich jak tabletki, kapsułki i postacie szybko rozpuszczające się.

Ultradźwiękowe przygotowywanie nanokryształów meloksykamu

Meloksykam, powszechnie przepisywany niesteroidowy lek przeciwzapalny (NLPZ), ma jedynie słabą rozpuszczalność w wodzie, która ogranicza jego biodostępność i wystąpienie działania. Ultradźwięki stosuje się do mikronizacji i zmniejszania kryształów meloksykamu do rozmiarów nanometrycznych oraz do przygotowywania stabilnych nanosuspensji o wyższej biodostępności i skuteczności leku.

Obrazy mikroskopowe zawiesiny meloksykamu:
Po lewej: zawiesina meloksykamu niepoddana obróbce
Po prawej: nanosuspensja meloksykamu uzyskana za pomocą sonikacji urządzeniem UP100H przez 45 minut przy amplitudzie 100% i cyklu 1.

Iurian i wsp. (2015) zbadali wpływ sonikacji na kryształy meloksykamu i ich biodostępność. Wykazali, że najważniejszym czynnikiem wpływającym na przygotowywanie nanokryształów meloksykamu jest amplituda ultradźwięków.
Stwierdzono, że amplituda i czas są najważniejszymi zmiennymi. Ich zwiększenie prowadziło do znacznego zmniejszenia rozmiarów i uzyskania jednorodności dzięki zjawisku kawitacji, natomiast zastosowany cykl miał mniejsze znaczenie. Rozmiar kryształów silnie wpływał na rozpuszczanie; po liofilizacji nanosuspensji odnotowano silną korelację między małymi kryształami a szybkim rozpuszczaniem. Optymalny preparat uzyskano przez ciągłą sonikację przy amplitudzie 100% przez 45 minut, w warunkach prowadzących do uzyskania kryształów o rozmiarze 600 nm, wskaźniku polidyspersyjności 0,521 i szybkiego rozpuszczania leku. Analiza morfologiczna wykazała obecność małych, zaokrąglonych kryształów o wąskim rozkładzie rozmiarów.

Wyższe amplitudy zapewniają najskuteczniejsze przygotowywanie nanokryształów meloksykamu.

Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do nanosuspensji

Hielscher Ultrasonics jest Państwa zaufanym dostawcą niezawodnych, wysokowydajnych urządzeń ultradźwiękowych, od systemów laboratoryjnych i pilotażowych po systemy w pełnej skali przemysłowej. Urządzenia Hielscher Ultrasonics wyróżniają się zaawansowanymi rozwiązaniami sprzętowymi, inteligentnym oprogramowaniem i wyjątkową łatwością obsługi – są projektowane i produkowane w Niemczech. Wytrzymałe urządzenia ultradźwiękowe Hielscher do dyspergowania, deaglomeracji, syntezy i funkcjonalizacji nanocząstek mogą pracować 24/7/365 przy pełnym obciążeniu. W zależności od Państwa procesu i zakładu produkcyjnego nasze sonikatory mogą pracować w trybie wsadowym lub ciągłym w linii procesowej. Różne akcesoria, takie jak sonotrody (sondy ultradźwiękowe), wzmacniacze amplitudy, komory przepływowe i reaktory, są łatwo dostępne.
Prosimy o kontakt już teraz, aby uzyskać więcej informacji technicznych, badań naukowych, protokołów oraz ofertę cenową na nasze homogenizatory ultradźwiękowe do produkcji nanosuspensji zawierających nanokryształy lub nanocząstki substancji farmaceutycznych! Nasz dobrze wyszkolony personel z wieloletnim doświadczeniem z przyjemnością omówi z Państwem zastosowanie w skali nano!

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:

Sonofragmentacja kryształów kwasu acetylosalicylowego (aspiryny)
[study and pictures: ©Zeiger and Suslick, 2011]