Hielscher tecnologia de ultra-som

Por que medicamentos Nanoformulated?

  • 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.
  • Ultrasonicators Hielscher são usados para preparar Nanoemulsões com gotas para baixo para 10Nm – em pequena escala e produção industrial.

Nanoformulações farmacêuticas

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 Nano-Emulsões, lipossomasmicelas Nano-cristais, ou nanopartículas carregadas são usadas em produtos farmacêuticos e suplementos para a entrega de medicamentos melhorada e/ou direcionada. 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 as APIs, que podem ser suscetíveis à hidrólise e oxidação. APIs e fitoquímicos (por exemplo, canabinóides, curcuminoides) encapsulados em O/W Nano-Emulsões foram testados em vários ensaios científicos e estão bem estabelecidos como portadores de drogas com taxas de absorção superiores.

célula de fluxo de vidro na UIP1000hdT emulsificante de ultra-som para a produção de emulsões de cera (Clique para ampliar!)

Nano-emulsão em reator inline ultra-sônico

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Medicamentos administrados 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 ultrassonicamente extraídos, que foram emulsionados ultrasonicamente a uma Nanoemulsão. Os curcuminoids foram extraídos o sonication no ethanol. Para a nano-emulsificação, eles colocaram 5mL extrato de curcuminoide em um frasco e evaporou o etanol 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 5,3 mL de água desionizada. A mistura foi agitada completamente e depois sonicated.
O tamanho médio de partícula da Nanoemulsão curcuminoide com forma esférica, conforme determinado pelo Met, foi de 12,1 nm. (veja a figura abaixo)

Determinação da biodisponibilidade oral de dispersões de curcuminoides e Nanoemulsões preparadas a partir de Curcuma longa Linnaeus.

Fig.: distribuição do tamanho das partículas de DLS (A) e imagem de TEM (B) da dispersão de curcuminoides junto com a distribuição granulométrica obtida diretamente da imagem TEM (C). Fonte: 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 de excipientes farmacêuticos

Dong et al investigaram 21 excipientes farmacêuticos e seus efeitos na biodisponibilidade do modelo Flavonoide Chrysin. 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 etilo, Tween 80, span 80, polietileno glicol 400, etanol e água de DI foram preparados usando ultrasonicator sonda-tipo. Encontraram o tamanho de partícula para uma formulação a melhor era 22,8 ± 4,0 nanômetro que conduziu a uma biodisponibilidade relativa da Nanoemulsão do mebudipina que foi aumentada por aproximadamente 2,6-fold. Os resultados dos experimentos in vivo mostraram que a formulação de Nanoemulsão foi capaz de aumentar a biodisponibilidade de mebudipina significativamente em comparação com a solução de suspensão, solúvel em óleo e micelar.

Entrega ocular

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

Hielscher ultrasonics oferece sistemas ultra-sônicos de Homogeneizadores de laboratório compactos para soluções turnkey industrial. Para produzir Nanoemulsões de maior grau farmacêutico, um processo de emulsificação confiável é crucial. A ampla variedade de sonotrodes, células de fluxo e inserções da Hielscher, como a Cavitador multifásico MPC48 permitir que nosso cliente configure as condições ideais de processamento para produzir emulsões de tamanho nano em qualidade padronizada, confiável e consistente. Os da da Hielscher estão equipados com software de última geração para operação e controle – assegurando a produção fiável de produtos farmacêuticos normalizados e suplementos de qualidade farmacêutica.
Entre em contato conosco hoje para descobrir as possibilidades de APIs e fitoquímicos ultrassonicamente nano-formulados!

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Hielscher Ultrasonics fabrica ultrasonicators de alto desempenho.

Emulsificantes ultra-sônicos de alta potência do laboratório à escala industrial.

Literatura / Referências

  • Ammar H. et al. (2009): Nanoemulsão como um potencial sistema de parto oftálmico para cloridrato de Dorzolamida. AAPS Pharm Sci Tech. 2009 Sep; 10 (3): 808.
  • Dong D. et al. (2017): a Nanoemulsão baseada em oleato de sódio aumenta a absorção oral de Chrysin através da inibição do metabolismo mediado pela UGT. Mol. farmacêutica, 2017, 14 (9). 2864 – 2874.
  • Gunasekaran th. et al. (2014): nanotecnologia: uma ferramenta eficaz para aumentar a biodisponibilidade e a bioatividade da fitomedicina. Asian PAC J Trop Biomed 2014; 4 (suppl 1). S1-S7.
  • Khani S. et al. (2016): desenho e avaliação do sistema de entrega de medicamentos de Nanoemulsão oral de mebudipina, Drug Delivery, 23:6, 2035-2043.
  • Lu P.S. et al. (2018): determinação da biodisponibilidade oral de dispersões de curcuminoides e Nanoemulsões preparadas a partir de Curcuma longa Linnaeus. J Sci Food agric 2018; 98:51 – 63.
  • Morsi N.S. et al. (2014): Nanoemulsão como um inovador sistema de parto oftálmico para acetazolamida. Revista internacional de farmácia e Ciências Farmacêuticas Vol. 6, edição 11, 2014.
  • Tiwari SB et al (2006): formulações de Nanoemulsão para melhor entrega oral de drogas pouco solúveis. NSTI-Nanotech 2006.


Fatos, vale a pena conhecer

Extração ultra-sônica de compostos ativos de plantas

Ultra-som de alta potência é amplamente utilizado para isolar a partir de fitoquímicos (ou seja, flavonoides, terpenos antioxidantes, etc.) de material vegetal. A cavitação ultra-sônica perfula e quebra as paredes de pilha de modo que a matéria intracelular esteja liberada no solvente circunvizinho. As vantagens grandes da mentira do sonication o tratamento não-térmico e o uso solvente. A extração ultra-sônica é um método não-térmico, mecânico – o que significa que os delicados fitoquímicos não são degradados por altas temperaturas. Sobre solventes, há uma seleção larga que possa ser usada para a extração. Os solventes comuns incluem água, etanol, glicerina, óleos vegetais (por exemplo, azeite, óleos MCT, óleo de coco), álcool de grão (espíritos), ou uma mistura de água-etanol entre outros solventes.
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efeito do Entourage

A extração de uma combinação de vários fitoquímicos de uma planta é conhecida por efeitos mais fortes. A sinergia de vários compostos vegetais é conhecida como comitiva. Extratos de plantas inteiras combinam fitoquímicos colectores. Por exemplo, a cannabis contém mais de 480 compostos activos. Um extrato de cannabis, que inclui CBD (cannabidiol), CBG (cannabigerol), CBN (cannabinol), CBC (cannabichromene), terpenos e muitos outros compostos fenólicos, é muito mais eficaz uma vez que os compostos múltiplos trabalham sinergicamente. Extração ultra-sônica é um método altamente eficiente para produzir um extrato de espectro completo de qualidade superior.