• Nanoemulsões Ultrassônicas sobressair como portador de drogas devido a uma capacidade de solubilização significativamente maior do que as soluções micela simples.
• Sua estabilidade termodinâmico oferece vantagens em relação a sistemas instáveis, como emulsões, dispersões e suspensões de tamanho macro.
• Os ultrasonicators Hielscher são usados para preparar nanoemulsões com gotículas de até 10nm – em pequena escala e produção industrial.

Nanoformulações farmacêuticas produzidas por ultrassom de potência

Uma vez que os efeitos farmacológicos são principalmente relacionados diretamente com os níveis plasmáticos, a absorção e biodisponibilidade de ingredientes farmacêuticos ativos é crucial. A biodisponibilidade de fitoquímicos, como canabinóides (ou seja, CBD, THC, CBG e outros) ou curcuminoides é limitada devido à má solubilidade, má permeação, baixa disponibilidade sistêmica, instabilidade, metabolismo extensivo de primeira passagem ou degradação no trato gastrointestinal.
Nanoformulações como nanoemulsões, lipossomas, micelas, nanocristais ou nanopartículas carregadas são usadas em produtos farmacêuticos e suplementos para melhorar e / ou direcionar a entrega de medicamentos. As nanoemulsões são conhecidas por serem veículos muito bons para alcançar uma alta biodisponibilidade de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) e compostos fitoquímicos. Além disso, as nanoemulsões também podem proteger APIs, que podem ser suscetíveis à hidrólise e oxidação. APIs e fitoquímicos (por exemplo, canabinóides, curcuminóides) encapsulados em nanoemulsões O/W foram testados em vários ensaios científicos e estão bem estabelecidos como portadores de medicamentos com taxas de absorção superiores.

Nanoemulsificação ultra-sônica de medicamentos entregues por via oral

A biodisponibilidade de flavonoides administrados por via oral, bem como muitos outros ingredientes ativos fenólicos é severamente limitada pela extensa glucuronidação de primeira passagem. A fim superar as limitações da biodisponibilidade pobre, os portadores nano-feitos medida tais como Nanoemulsões e lipossomas foram avaliados extensivamente para várias drogas e mostraram grandes resultados em melhorar a absorção.
Paclitaxel: Nanoemulsões carregadas com paclitaxel (um fármaco quimioterápico utilizado em tratamentos oncológicos) tiveram um tamanho de gota entre ~ 90.6 Nm (menor tamanho médio de partícula) e 110nm.
"Os resultados dos estudos farmacocinéticos indicaram que a encapsulação do paclitaxel em Nanoemulsões realçava significativamente a biodisponibilidade oral do paclitaxel. A biodisponibilidade oral melhorada, medida pela área a curva (AUC), do paclitaxel em Nanoemulsões pode ser atribuída à solubilização do fármaco nas gotas de óleo e/ou à presença de surfactantes na interface óleo-água. A absorção aumentada do paclitaxel pode igualmente ser atribuída à proteção da medicina do produto químico assim como a degradação enzimática. A biodisponibilidade oral melhorada de várias drogas hydrofóbicas no tipo de O/W de emulsões foi relatada na literatura. " [Tiwari 2006, 445]

Curcuminoides Lu et al. (2017, p.53) relatam a preparação de curcuminoides extraídos ultrassonicamente, que foram emulsionados ultrassonicamente em uma nanoemulsão. Curcuminóides foram extraídos sob sonicação em etanol. Para a nanoemulsificação, eles colocaram 5mL de extrato curcuminóide em um frasco e evaporaram o etanol sob nitrogênio. Em seguida, 0,75 g de lecitina e 1 mL de Tween 80 foram adicionados e misturados homogeneamente, o que foi seguido pela adição de 5,3mL de água deionizada. A mistura foi agitada completamente e sonicated depois.
A nanoemulsificação ultra-sônica resultou em uma nanoemulsão curcuminóide uniforme com um tamanho médio de partícula de 12,1 nanômetros e uma forma esférica, que foi determinada pelo MET (veja a figura abaixo).

Fig.: Distribuição granulométrica DLS (A) e imagem TEM (B) da dispersão dos curcuminoides, juntamente com distribuição granulométrica obtida diretamente da imagem TEM (C).
(Imagem e estudo: © Lu et al., 2017)

Polímeros como o ácido polilático-co-glicólico (PLGA) ou polietileno glicol são freqüentemente usados como um componente importante para melhorar a encapsulação e aprimoramento da estabilidade e biodisponibilidade oral. No entanto, o uso de polímeros está correlacionado com um tamanho de partícula maior (muitas vezes > 100nm). A Nanoemulsão curcuminoide preparada por Lu et al. teve um tamanho substancialmente reduzido de 12-16nm. A vida útil também foi melhorada com uma alta estabilidade da nossa Nanoemulsão curcuminoide durante um período de armazenamento de 6 meses a 4 ° c e 25 ° c, como indicado por um tamanho médio de partícula de 12,4 ± 0,5 nm e 16,7 ± 0,6 nm, respectivamente, após o armazenamento prolongado.

O efeito dos excipientes farmacêuticos e nanoemulsificação ultra-sônica

Dong et al. investigaram 21 excipientes farmacêuticos e seus efeitos sobre a biodisponibilidade do modelo flavonoide crisina. Cinco excipientes – a saber Brij 35, Brij 58, Labrasol, oleato de sódio, e Tween20 significativamente inibiu a glucuronidação de Chrysin. O oleato de sódio foi o inibidor mais potente da glucuronidação.

Mebudipina Khani et al. (2016) relatam a formulação de uma nanoemulsão carregada de mebudipina contendo oleato de etila, Tween 80, Span 80, polietilenoglicol 400, etanol e água DI foram preparados usando ultrasonicator do tipo sonda. Eles descobriram que o tamanho das partículas para uma formulação ótima era de 22,8 ± 4,0 nm, o que resultou em uma biodisponibilidade relativa da nanoemulsão de mebudipina que foi aumentada em cerca de 2,6 vezes. Os resultados de experimentos in vivo mostraram que a formulação de nanoemulsão foi capaz de aumentar significativamente a biodisponibilidade da mebudipina em comparação com a solução de suspensão, solúvel em óleo e micelar.

Nanoemulsão ultra-sônica para entrega de drogas oculares

Nanoemulsões oculares, por exemplo, para a entrega de medicamentos oftalmológicas, foram preparadas para obter melhor disponibilidade, penetração mais rápida e maior eficácia.
Ammar et al (2009) formularam cloridrato de dorzolamida em uma Nanoemulsão (faixa de tamanho de 8,4-12,8 nm), a fim de obter um aumento dos efeitos no tratamento do glaucoma, uma diminuição no número de aplicações por dia, e uma melhor conformidade do paciente em comparação com colírio convencional. Os Nanoemulsões desenvolvidos mostraram o início rápido da ação da droga e o efeito prolongado assim como a biodisponibilidade aumentada da droga comparada ao produto convencional do mercado.
de alta eficácia terapêutica

Morsi et al. (2014) prepararam Nanoemulsões carregadas de acetazolamida da seguinte forma: 1% w/w acetazolamida (ACZ) foi sonicado com surfactante/co-surfactante/misturas de óleo até a dissolução completa da droga, em seguida, a fase aquosa contendo 3% w/w dimetil sulfóxido ( DMSO) foi adicionado gota gota para preparar Nanoemulsões contendo 39% w/w fase aquosa, enquanto para preparar Nanoemulsões em 59% teor de água, fase aquosa contendo 20% DMSO foi utilizado. DMSO foi adicionado a fim impedir toda a precipitação da droga após a adição da fase aquosa. Nanoemulsões foram preparadas com um tamanho médio de gota de 23,8-90.2 nm. As Nanoemulsões preparadas com maior teor de água de 59% mostraram a maior liberação de fármacos.
O acetazolamida nano-emulsionado foi formulado com sucesso na forma do Nanoemulsão que revelou a eficácia terapêutica elevada no tratamento da glaucoma junto com o efeito prolongado.

Ultrasonicators de alto desempenho para nanoemulsificação e nanoencapsulação

A Hielscher Ultrasonics oferece sistemas ultrassônicos de homogeneizadores de laboratório compactos a soluções industriais prontas para uso. Para produzir nanoemulsões do mais alto grau farmacêutico, um processo de emulsificação confiável é crucial. A ampla variedade de sonotrodos, células de fluxo e a inserção opcional MultiPhase Cavitator MPC48 da Hielscher permitem que nosso cliente configure as condições ideais de processamento para produzir emulsões de tamanho nanométrico com qualidade padronizada, confiável e consistente. Os ultrassoniadores Hielscher são equipados com software de última geração para operação e controle – assegurando a produção fiável de produtos farmacêuticos normalizados e suplementos de qualidade farmacêutica.
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