De ce medicamente nanoformulate?

• Nanoemulsiile cu ultrasunete excelează ca purtător de droguri datorită unei capacități de solubilizare semnificativ mai mari decât soluțiile simple de micele.
• Stabilitatea lor termodinamică oferă avantaje față de sistemele instabile, cum ar fi emulsiile, dispersiile și suspensiile de dimensiuni macro.
• Hielscher ultrasonicators sunt folosite pentru a pregăti nanoemulsii cu picături de până la 10nm – în producția la scară mică și industrială.

Nanoformulări farmaceutice produse de Power Ultrasound

Deoarece efectele farmacologice sunt în mare parte legate direct de concentrațiile plasmatice, absorbția și biodisponibilitatea ingredientelor farmaceutice active sunt cruciale. Biodisponibilitatea fitochimicalelor, cum ar fi canabinoizii (adică CBD, THC, CBG și altele) sau curcuminoidele este limitată din cauza solubilității slabe, permeabilității slabe, disponibilității sistemice scăzute, instabilității, metabolismului extins la primul pasaj sau degradării în tractul GI.
Nanoformulările, cum ar fi nano-emulsii, lipozomi, micele, nano-cristale sau nanoparticule încărcate sunt utilizate în produsele farmaceutice și suplimente pentru o livrare îmbunătățită și / sau direcționată a medicamentelor. Nanoemulsiile sunt cunoscute a fi vehicule foarte bune pentru a obține o biodisponibilitate ridicată a ingredientelor farmaceutice active (API) și a compușilor fitochimici. În plus, nanoemulsiile pot proteja, de asemenea, API, care pot fi susceptibile la hidroliză și oxidare. API-urile și fitochimicalele (de exemplu, canabinoizi, curcuminoizi) încapsulate în nano-emulsii O / W au fost testate în diverse studii științifice și sunt bine stabilite ca purtători de medicamente cu rate superioare de absorbție.

Nanoemulsionarea cu ultrasunete a medicamentelor administrate pe cale orală

Biodisponibilitatea flavonoidelor administrate pe cale orală, precum și a multor alte ingrediente active fenolice este sever limitată de glucuronoconjugarea extensivă la primul pasaj. Pentru a depăși limitările biodisponibilității scăzute, purtătorii de dimensiuni nanometrice, cum ar fi nanoemulsiile și lipozomii, au fost evaluați extensiv pentru diferite medicamente și au arătat rezultate excelente în îmbunătățirea absorbției.
Paclitaxel: Nanoemulsiile încărcate cu paclitaxel (un medicament chimioterapic utilizat în tratamentele pentru cancer) au avut o dimensiune a picăturilor între ~ 90,6nm (cea mai mică dimensiune medie a particulelor) și 110nm.
"Rezultatele studiilor farmacocinetice au indicat că încapsularea paclitaxelului în nanoemulsii a sporit semnificativ biodisponibilitatea orală a paclitaxelului. Biodisponibilitatea orală sporită, măsurată prin aria de sub curbă (ASC), a paclitaxelului în nanoemulsii poate fi atribuită solubilizării medicamentului în picăturile de ulei și/sau prezenței agenților tensioactivi la interfața ulei-apă. Absorbția sporită a paclitaxelului poate fi, de asemenea, atribuită protecției medicamentului împotriva degradării chimice și enzimatice. Biodisponibilitatea orală îmbunătățită a diferitelor medicamente hidrofobe în emulsiile de tip O / W a fost raportată în literatura de specialitate. [Tiwari 2006, 445]

Curcuminoide: Lu et al. (2017, p.53) raport pregătirea curcuminoidelor extrase ultrasonically, care au fost emulsionate ultrasonically într-o nanoemulsie. Curcuminoids au fost extrase sub sonicare în etanol. Pentru nano-emulsionare, au pus 5 ml extract de curcuminoid într-un flacon și au evaporat etanolul sub azot. Apoi, s-au adăugat 0,75 g de lecitină și 1 ml de Tween 80 și s-au amestecat omogen, care a fost urmată de adăugarea a 5,3 ml de apă deionizată. Amestecul a fost agitat bine și sonicat după aceea.
Nanoemulsionarea cu ultrasunete a dus la o nanoemulsie curcuminoidă uniformă cu o dimensiune medie a particulelor de 12,1 nanometri și o formă sferică, care a fost determinată de TEM (vezi figura de mai jos).

Fig.: distribuția dimensiunii particulelor DLS (A) și imaginea TEM (B) a dispersiei curcuminoidelor împreună cu distribuția dimensiunii particulelor obținute direct din imaginea TEM (C).
(Imagine și studiu: © Lu et al., 2017)

Polymers such as polylactic-co-glycolic acid (PLGA) or polyethylene glycol are often used as a major component to improve encapsulation and enhancement of both stability and oral bioavailability. However, the use of polymers is correlated with a larger particle size (often >100nm). The prepared curcuminoid nanoemulsion by Lu et al. had a substantially reduced size of 12-16nm. The shelf-life was also improved with a high stability of our curcuminoid nanoemulsion over a storage period of 6 months at 4℃ and 25℃ as indicated by a mean particle size of 12.4 ± 0.5nm and 16.7 ± 0.6nm, respectively, after prolonged storage.

Efectul excipienților farmaceutici și nanoemulsionarea cu ultrasunete

Dong et al. au investigat 21 de excipienți farmaceutici și efectele lor asupra biodisponibilității modelului de crisină flavonoidă. Cinci excipienți – și anume Brij 35, Brij 58, labrasol, oleat de sodiu și Tween20 au inhibat semnificativ glucuronoconjugarea crisinei. Oleatul de sodiu a fost cel mai puternic inhibitor al glucuronoconjugării.

Mebudipină: Khani et al. (2016) raport formularea unei nanoemulsii încărcate cu mebudipină care conține oleat de etil, Tween 80, Span 80, polietilenglicol 400, etanol și apă DI au fost preparate folosind ultrasonicator de tip sondă. Ei au descoperit că dimensiunea particulelor pentru o formulare optimă a fost de 22,8 ± 4,0 nm, ceea ce a dus la o biodisponibilitate relativă a nanoemulsiei mebudipinei care a fost îmbunătățită de aproximativ 2,6 ori. Rezultatele experimentelor in vivo au arătat că formularea nanoemulsiei a fost capabilă să sporească biodisponibilitatea mebudipinei în mod semnificativ comparativ cu suspensia, soluția solubilă în ulei și soluția micelară.

Nanoemulsie cu ultrasunete pentru livrarea de droguri oculare

Nanoemulsiile oculare, de exemplu pentru administrarea medicamentului oftalmic, au fost preparate pentru a obține o disponibilitate mai bună, o penetrare mai rapidă și o eficacitate mai mare.
Ammar et al (2009) au formulat clorhidrat de dorzolamidă într-o nanoemulsie (interval de dimensiuni de 8,4-12,8nm) pentru a obține un efect crescut în tratamentul glaucomului, o scădere a numărului de aplicații pe zi și o mai bună complianță a pacientului în comparație cu picăturile oftalmice convenționale. Nanoemulsiile dezvoltate au arătat un debut rapid al acțiunii medicamentului și efect prelungit, precum și o biodisponibilitate sporită a medicamentului în comparație cu produsul convențional de piață.
cu eficacitate terapeutică ridicată

Morsi et al. (2014) a preparat nanoemulsii încărcate cu acetazolamidă după cum urmează: 1% g / w acetazolamidă (ACZ) a fost sonicated cu amestecuri de surfactant / co-surfactant / ulei până la dizolvarea completă a medicamentului, apoi faza apoasă care conține 3% g / g dimetilsulfoxid (DMSO) a fost adăugată prin picurare pentru a prepara nanoemulsii care conțin 39% g / g fază apoasă, în timp ce pentru a prepara nanoemulsii la 59% conținut de apă, a fost utilizată faza apoasă conținând 20% DMSO. DMSO a fost adăugat pentru a preveni orice precipitare a medicamentului după adăugarea fazei apoase. Nanoemulsiile au fost preparate cu o dimensiune medie a picăturilor de 23,8-90,2nm. Nanoemulsiile preparate cu un conținut mai mare de apă de 59% au prezentat cea mai mare eliberare de medicamente.
Acetazolamida nanoemulsionată a fost formulată cu succes sub formă de nanoemulsie, care a evidențiat o eficacitate terapeutică ridicată în tratamentul glaucomului, împreună cu efect prelungit.

Ultrasonicators de înaltă performanță pentru nano-emulsionare și nanoîncapsulare

Hielscher Ultrasonics oferă sisteme cu ultrasunete de la omogenizatoare compacte de laborator la soluții industriale la cheie. Pentru a produce nanoemulsii de cel mai înalt grad farmaceutic, un proces fiabil de emulsionare este crucial. Hielscher mare varietate de sonotrode, celule de flux și inserția opțională MultiPhase Cavitator MPC48 permite clientului nostru să configureze condițiile optime de prelucrare pentru a produce emulsii de dimensiuni nano la o calitate standardizată, fiabilă și constantă. Hielscher ultrasoniatoare sunt echipate cu software-ul de ultimă oră pentru operare și control – asigurarea unei producții fiabile de produse farmaceutice standardizate și suplimente de calitate farmaceutică.
Contactați-ne astăzi pentru a descoperi posibilitățile de ultrasonically nano-formulate API-uri și fitochimice!